- •Цель работы
- •3. Описание лабораторной установки
- •4.Порядок проведения работы
- •5. Задание на выполнение работы
- •6. Методика анализов водного раствора гидроксида натрия
- •7 Расчетная часть
- •7.2 Степень превращения диоксида углерода (%):
- •2 . Цель работы
- •3. Описание лабораторной установки
- •4.Порядок проведения работы
- •5.Методики анализов
- •5.2. Анализ умягченной воды на жесткость
- •7. Меры без опасного ведения процесса
Методичка 2
ХЕМОСОРБЦИЯ ДИОКСИДА УГЛЕРОДА
ГИДРОКСИДОМ НАТРИЯ.
ИОННО ОБМЕННЫЙ СПОСОБ ОЧИСТКИ ВОДЫ.
ЛАБОЛАТОРНАЯ РАБОТА №5
Хемосорбция диоксида углерода гидроксидом натрия
Общие сведения
Хемосорбционными называются гетерогенные процессы взаимодействия газа с жидкостью, в которых физическая абсорбция газа сопровождается реакцией в жидкой фазе. Хемосорбционные процессы широко распространены в промышленности.
В зависимости от соотношения скоростей реакции и абсорбции хемосорбционные процессы могут протекать в кинетической , диффузионной и промежуточной областях.
При протекании хемосорбции в кинетической области скорость хемосорбции лимитируется (тормозиться) реакцией, и для интенсификации процесса необходимо повышать температуру, использовать катализаторы, увеличивать относительный объем жидкой фазы. В случае диффузионной области для ускорения хемосорбции целесообразно увеличивать межфазную поверхность (диспергировать газ или жидкость) ,усиливать перемешивание жидкой или газовой фазы, увеличивать относительную скорость контактирующих потоков. При протекании процесса
В промежуточной области целесообразно использовать факторы, ускоряющие как реакцию, так и массообмен.
При хемосорбции диоксида углерода из смеси с воздухом водным раствором гидроксида натрия в жидкой фазе протекает реакция
.C
Указанная реакция позволяет наглядно познакомиться с хемосорбционными процессами и исследовать некоторые влияния некоторых факторов на их протекание.
Цель работы
1.Исследоват влияние технологического режима на скорость хемосорбции;
2.Рассчитать показатели работы хемосорбционного колонного реактора.
3. Описание лабораторной установки
Скорость подачи воздуха устанавливается с помощью ротометра 1, а скорость подачи диоксида углерода – с помощью ротаметра 2 с использованием градуировочных графиков (рис.3.1)
Стр 4.
Смесь диоксида углерода с воздухом может подаваться или и в барботажную колонну 3, или в насадочную колонну 4 с помощью трехходовых кранов 5 и 6. Слив или отбор на анализ реакционной смеси производится с помощью кранов 7 и 8 .
Рис…
Рис. 3.1. Схема лабораторной установки хемосорбции диоксида углерода гидрогидроксидом натрия: 1- ротаметр для установки расхода воздуха; 2- ротаметр для установки расхода диоксида углерода ; 3- барботажная хемосорбционная колонна ; 4- насадочная хемосорбционная колонна ; 5,6, -трехходовые краны; 7,8,- двухходовые краны.
4.Порядок проведения работы
1.Проанализировать исходный водный раствор на содержание гидроксида натрия;
2. Залить заданный объем водного раствора гидроксида натрия в соответствующую хемосорбционную колонну;
3. Cоединить расходные линии ротамеров с соответствующей хемосорбционной колонной с помощью трехходовых кранов 5 и6 ;
4. Рассчитать объемные расходы диоксида углерода и воздуха, быстро установить расходы с помощью вентилей ротаметров 1 и 2, заметить время начала процесса хемосорбции;
5. Поддерживая установленные расходы газов, проводить хемосорбцию в течение заданного времени. Опредилить объем реакционной зоны по уровню жидкости в хемосорбционной колонне;
6. Прекратить подачу газов по истечении заданного времени с помощью ротаметров 1 и 2
Cтр5
7. Слить реакционную смесь из соответствующей хемосорбционной колонны в приемную колбу с помощью кранов 7 и в и провести ее анализ на содержание гидроксида натрия.
5. Задание на выполнение работы
Преподавателем задаются следующие исходные данные:
1.Тип хетосорбционной колонны (барботажная , насадочная )
2.Исходный объем водного раствора гидроксида натрия ,.
3.Объемная скорость газовой смеси .
4.Объемная доля диоксида углерода в газовой смеси m;
5.Продолжительноть процесса хемосорбции , мин.
6. Методика анализов водного раствора гидроксида натрия
В колбу для титрования наливают 20 см дистиллированной воды и с помощью пипетки с грушей отбирают пробу 1 сманализируемой смеси в колбу для титрования. Добавив 2-3 капли индикатора (фенолфталена) , титруют раствором соляной кислоты 0,1 моль/дмдо исчезновения розовой окраски.
Концентрацию NaОН в анализируемой смеси рассчитывают
по формуле 6.1 :
(6.1)
Где ..- концентрация .. в реакционной смеси, моль/дм.
- количество соляной кислоты, пошедшей на титрование пробы, см.
К- поправочный коэффициент концентрации раствора соляной кислоты (указан на склянке с кислотой);
.пробы = 1см- объем отбираемой пробы.
7 Расчетная часть
Степень превращения гидроксида натрия (%):
Х
Где - концентрация гидроксида натрия в исходной смеси, моль/дм..:
.. –концентрация гидроксида натрия в реакционной смеси, моль/дм.
Стр 6