亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        碳酸氫鈉結(jié)晶熱力學(xué)研究

        2018-08-21 01:29:56,,,,
        純堿工業(yè) 2018年4期
        關(guān)鍵詞:過飽和碳酸氫鈉溶解度

        ,,,,

        (天津渤化永利化工股份有限公司,天津 300452)

        1 引 言

        隨著海水淡化技術(shù)的廣泛應(yīng)用,淡水資源短缺情況得到了有效的緩解,但是海水淡化過程中會產(chǎn)生大量濃鹽水,直接排放會對環(huán)境造成嚴重影響。因此,研究海水淡化濃鹽水綜合利用技術(shù),不僅可以提高資源利用率,還可以減少環(huán)境污染。海水淡化產(chǎn)生的濃鹽水中主要成分為氯化鈉和硫酸鈉組成的雜鹽,可以用來制備純堿,提高產(chǎn)品附加值。制堿過程中在碳化塔同時存在反應(yīng)結(jié)晶及冷卻結(jié)晶,因此本文對碳酸氫鈉反應(yīng)結(jié)晶及冷卻結(jié)晶過程開展了熱力學(xué)研究,為結(jié)晶器選擇及結(jié)晶工藝開發(fā)提供了理論基礎(chǔ)。

        2 碳酸氫鈉反應(yīng)結(jié)晶過程局部介穩(wěn)區(qū)的測定

        介穩(wěn)區(qū)是指溶質(zhì)的溶解度曲線和超溶解度曲線之間的區(qū)域,超溶解度曲線受很多因素影響,如攪拌速率、降溫速率和雜質(zhì)等,因此,超溶解度曲線為一簇曲線。介穩(wěn)區(qū)是結(jié)晶過程的重要影響因素,掌握了介穩(wěn)區(qū)的實際寬度,有效地控制結(jié)晶過程處于介穩(wěn)區(qū)內(nèi),可以防止爆發(fā)成核的出現(xiàn),從而避免產(chǎn)品質(zhì)量惡化,同時也為結(jié)晶器的設(shè)計提供理論依據(jù)。

        氯化鈉和硫酸鈉與碳酸氫銨反應(yīng)體系介穩(wěn)區(qū)研究尚未報道。本文將對其反應(yīng)結(jié)晶介穩(wěn)相平衡特性開展研究,測定了30 ℃、35 ℃和40 ℃下碳化液的NaHCO3反應(yīng)結(jié)晶過飽和介穩(wěn)區(qū)寬度。

        2.1 測定方法

        結(jié)合相律,根據(jù)不同溫度下各單鹽溶解度及低元子體系共飽點數(shù)據(jù),配制高元體系溶液,然后向溶液中加入碳酸氫銨,進行反應(yīng),根據(jù)固相析出情況,分別取固相和液相分析其化學(xué)組成;固相組成采用X-ray粉晶衍射法確定;液相通過滴定法分析液相組成。

        2.2 試驗步驟

        1)開啟恒溫裝置,設(shè)定試驗溫度;

        2)加入500 mL蒸餾水;

        3)加入NaCl和Na2SO4(根據(jù)溶解度數(shù)據(jù)計算值加入)配制共飽和溶液;

        4)待固體溶解后,向溶液中緩慢多次加入碳酸氫銨,通過觀察溶液中固體先溶解再析出變化,確定溶液多相平衡溶解度,重復(fù)試驗三次,取平均值。

        5)根據(jù)平衡溶解度數(shù)據(jù),配制多相飽和溶液,緩慢多次加入碳酸氫銨,每次加入碳酸氫銨后反應(yīng)一定時間后取固液相分析,通過固相中NaHCO3成分含量變化確定過飽和溶解度,重復(fù)試驗三次,取平均值,記錄試驗數(shù)據(jù)。

        2.3 試驗結(jié)果與討論

        按照上述試驗步驟分別開展30 ℃、35 ℃和40 ℃下的試驗,溶液組成、碳化度及介穩(wěn)區(qū)數(shù)據(jù)如表1所示。

        表1 30 ℃、35 ℃和40 ℃下的碳酸氫鈉反應(yīng)結(jié)晶的介穩(wěn)區(qū)寬度數(shù)據(jù)

        根據(jù)介穩(wěn)區(qū)方程和碳化度理論,對表4測定數(shù)據(jù)按照模型:

        S=a·t-m·Rc-n

        進行擬合,得到氨鹽溶液碳酸氫鈉反應(yīng)結(jié)晶過飽和介穩(wěn)區(qū)寬度經(jīng)驗函數(shù)方程:

        S=exp(18.3116)×t-0.7897×Rc-2.3908

        式中:S——NaHCO3結(jié)晶過飽和介穩(wěn)區(qū)寬度,tt;

        t——碳化液溫度,℃。

        試驗表明:碳酸氫鈉反應(yīng)結(jié)晶過飽和介穩(wěn)區(qū)寬度是溶液溫度和溶液碳化度的函數(shù)。介穩(wěn)區(qū)寬度S隨溫度t的升高而縮小,隨碳化度Rc的增大而變窄。按照介穩(wěn)區(qū)方程,碳化度Rc的指數(shù)n=2.3908,而溫度t的指數(shù)m=0.7897,顯然,對于縮小碳酸氫鈉結(jié)晶過飽和介穩(wěn)區(qū),減少碳酸化過程的過飽和積累和一次晶核析出量,制造質(zhì)地優(yōu)良的重堿結(jié)晶而言,增大溶液碳化度的效應(yīng)要顯著超過提高溶液溫度的影響。

        在制堿過程中,碳化過程是整個純堿生產(chǎn)最為復(fù)雜的核心工序,碳酸氫鈉反應(yīng)結(jié)晶過程中同時存在放熱反應(yīng),在碳化塔底部設(shè)有冷卻系統(tǒng),移走反應(yīng)過程放出的熱量,以保證碳化反應(yīng)的正常進行,因此,碳化塔中不僅包括碳酸氫鈉的反應(yīng)結(jié)晶,還存在碳酸氫鈉的冷卻結(jié)晶,本文進一步對碳酸氫鈉冷卻結(jié)晶過程中的介穩(wěn)區(qū)進行了研究。

        3 碳酸氫鈉冷卻過程介穩(wěn)區(qū)的測定

        3.1 測定方法

        本試驗采用觀察法測定了一定試驗條件下碳酸氫鈉在水中的介穩(wěn)區(qū)寬度的試驗數(shù)據(jù),同時考察了溫度對介穩(wěn)區(qū)寬度的影響。

        3.2 試劑與設(shè)備

        試劑和試驗設(shè)備列表如表2和表3所示,試驗裝置圖如圖1所示。

        表2 主要試驗試劑表

        表3 主要試驗設(shè)備列表

        1.結(jié)晶器 2.控溫裝置 3.數(shù)顯攪拌器 4.溫度計圖1 試驗設(shè)備圖

        3.3 試驗步驟

        1)開啟恒溫裝置,按預(yù)定溫度恒溫;

        2)加入200 mL蒸餾水;

        3)加入碳酸氫鈉(根據(jù)溶解度數(shù)據(jù)計算值加入)配制飽和溶液;

        4)待固體溶解后,繼續(xù)升高3 ℃,恒溫2 h,在一定的攪拌速率和降溫速率下開始降溫,記錄晶體析出溫度,重復(fù)試驗3次,記錄試驗數(shù)據(jù)。

        3.4 試驗結(jié)果與討論

        超溶解度及介穩(wěn)區(qū)寬度與很多因素有關(guān),如攪拌速率、降溫速率、溫度、雜質(zhì)量及測定方法等均能影響超溶解度大小及介穩(wěn)區(qū)寬度。本試驗在測量超溶解度及介穩(wěn)區(qū)時保持攪拌速率(300 rpm),降溫速率(0.1 ℃/min)等工藝參數(shù)恒定,考察不同濃度碳酸氫鈉溶液的介穩(wěn)特性,為結(jié)晶工藝開發(fā)提供數(shù)據(jù)支持。不同濃度的碳酸氫鈉水溶液冷卻過程的介穩(wěn)區(qū)數(shù)據(jù)如表4所示。

        表4 冷卻結(jié)晶條件下的碳酸氫鈉介穩(wěn)區(qū)寬度數(shù)據(jù)

        注:介穩(wěn)區(qū)寬度用△T來表示,單位為℃。

        圖2 試驗條件下的碳酸氫鈉的介穩(wěn)區(qū)寬度

        介穩(wěn)區(qū)為超溶解度與溶解度之間區(qū)域,其二者的差值為介穩(wěn)區(qū)寬度,碳酸氫鈉在水中的溶解度及超溶解度如圖2所示。由圖2可以看出,碳酸氫鈉在水中的溶解度曲線與超溶解度曲線大體上是平行的,這表明不同濃度的碳酸氫鈉水溶液冷卻結(jié)晶介穩(wěn)區(qū)寬度變化較小。采用線性擬合的方法分別獲得了溶解度與超溶解度數(shù)學(xué)模型,其結(jié)果如下:

        C=0.1550T+6.4800R2=0.9997

        C*=0.1369T*+9.3298R2=0.9990

        式中:C——溶解度,g/100g H2O;

        C*——超溶解度,g/100g H2O;

        T——溫度,℃;

        T*——溫度,℃;

        R——相關(guān)系數(shù),無量綱。

        從表4和圖2可以看出,飽和溫度20~40 ℃之間的碳酸氫鈉水溶液冷卻結(jié)晶介穩(wěn)區(qū)寬度處于15.6~18.3 ℃之間,且隨著溶液濃度的增大而緩慢變窄。這可能是因為溶液濃度越高,溶液中的碳酸氫鈉分子碰撞成核的幾率增大,溶液中分子束形成的可能性隨溶液濃度的增大而增大。

        4 結(jié) 論

        試驗測定了30 ℃、35 ℃和40 ℃下氯化鈉和硫酸鈉混鹽碳化制堿反應(yīng)結(jié)晶過飽和介穩(wěn)區(qū)寬度,擬合出反應(yīng)結(jié)晶熱力學(xué)模型。

        同時測定了碳酸氫鈉冷卻過程不同溫度下的介穩(wěn)區(qū),并對試驗數(shù)據(jù)進行分析擬合,具體內(nèi)容如下所示:

        1)試驗測定了30 ℃、35 ℃和40 ℃下碳化液的NaHCO3反應(yīng)結(jié)晶過飽和介穩(wěn)區(qū)寬度,確定碳酸氫鈉反應(yīng)結(jié)晶過飽和介穩(wěn)區(qū)寬度是溶液溫度和溶液碳化度的函數(shù),依據(jù)擬合出的模型可以看出,碳化度對制堿過程的影響要大于溫度的影響,為下一步的試驗設(shè)計提供了理論依據(jù)。

        2)碳酸氫鈉在純水中的冷卻結(jié)晶介穩(wěn)區(qū)寬度在15.6~18.3 ℃之間,且隨著溶液濃度的增大而緩慢變窄。采用線性擬合對碳酸氫鈉在20~40 ℃之間的溶解度數(shù)據(jù)和超溶解度數(shù)據(jù)進行了擬合,其相關(guān)系數(shù)R2達到0.9990以上,且精度滿足結(jié)晶工藝開發(fā)與結(jié)晶設(shè)備設(shè)計的要求。

        猜你喜歡
        過飽和碳酸氫鈉溶解度
        紊動促進過飽和總?cè)芙鈿怏w釋放研究
        “溶解度曲線”考點擊破
        硼碳過飽和馬氏體激光熔覆層耐磨性研究
        基于MFD的城市區(qū)域過飽和交通信號優(yōu)化控制
        “碳酸鈉與碳酸氫鈉”知識梳理
        溶解度曲線的理解與應(yīng)用例析
        藥物水楊酸鈉與5%碳酸氫鈉耳靜脈注射治療豬風(fēng)濕性后肢癱瘓
        CO2捕集的吸收溶解度計算和過程模擬
        碳酸鈉與碳酸氫鈉的鑒別
        風(fēng)速對過飽和總?cè)芙鈿怏w釋放速率的影響
        亚洲午夜久久久精品国产| 一区二区三区不卡免费av | av成人资源在线观看| 欧美成人www免费全部网站| 无码一区二区三区在线| 日韩日韩日韩日韩日韩日韩日韩| 日韩精品成人一区二区三区 | 亚洲国产中文字幕视频| 我也色自拍俺也色自拍| 亚洲一区二区久久青草| 无尽动漫性视频╳╳╳3d| 无遮挡18禁啪啪羞羞漫画| 大量漂亮人妻被中出中文字幕| 视频一区中文字幕亚洲| 深夜国产成人福利在线观看女同 | 日韩精品中文字幕人妻系列| 久久香蕉成人免费大片| 无遮挡又黄又刺激又爽的视频| 无码aⅴ精品一区二区三区浪潮| 91色区在线免费观看国产| 国产一区二区毛片视频| 91超碰在线观看免费| 亚洲国产av一区二区三区四区| av无码精品一区二区三区宅噜噜| 丰满少妇高潮惨叫久久久| 在线观看在线观看一区二区三区| 精品一区二区三区不老少妇| 国内精品国产三级国产av另类| 亚洲深深色噜噜狠狠爱网站| 40岁大乳的熟妇在线观看| 少妇被爽到高潮喷水久久欧美精品| 97超碰国产成人在线| 亚洲一二三四五中文字幕| 中文字幕成人乱码亚洲| 亚洲天堂av免费在线看| 国产啪精品视频网站丝袜| 性动态图av无码专区| 日韩人妻无码精品久久| 国产精品爽爽久久久久久竹菊| 国产精品一区二区日本| 在线观看一区二区三区在线观看|