ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Графические расчеты процесса охлаждения из "Графические расчет в технологии минеральных веществ Издание 2" Пользуясь политермной диаграммой растворимости системы КС1—Na l—НзО, рассмотрим на нескольких примерах процесс кристаллизации при охлаждении растворов двух солей с общим ионом (рис. 53 . [c.140] Так как составы растворов при более низких температурах будут ненасыщенными в отнощении хлористого натрия, то изменение состава раствора ,jo при охлаждении связано с выделением в осадок хлористого калия фигуративная точка раствора движется по лучу кристаллизации хлористого калия, проведенному из точки С],о параллельно оси хлористого калия. [c.140] Конечный состав раствора определится пересечением луча кристаллизации с изотермой той температуры, до которой охлаждается раствор (точка /д изотермы 20°). [c.140] Пример 47. Раствор при 110° состава z, расположенный в области насыщения хлористого натрия, охлаждается до 10°. Определить по диаграмме путь изменения состава раствора. [c.140] Вначале при охлаждении раствора будет выделяться хлористый натрий. Изменение состава раствора при этом происходит вдоль луча кристаллизации хлористого натрия гСдо, параллельного оси хлористого натрия, до пересечения его с эвтонической линией MN в точке С90, отвечающей изотерме 90°. [c.140] При дальнейшем охлаждении раствор будет изменяться вдоль эвтонической линии, выделяя в осадок хлористый калий, а ранее выпавший хлористый натрий будет постепенно переходить в раствор вплоть до полного растворения. [c.140] Температура, при которой произойдет полное растворение выпавшей соли, определится пересечением эвтонической линии с прямой, проведенной параллельно оси хлористого калия из точки 2 и отвечающей составу исходного раствора. В данном случае весь выпавший хлористый натрий растворится при (точка С о). [c.141] При дальнейшем охлаждении состав раствора в отсутствие твердого хлористого натрия будет изменяться вдоль луча кристаллизации хлористого калия, проведенного через точку С п параллельно оси хлористого калия при этом в осадок будет выделяться хлористый калий. [c.141] Состав конечного раствора определится пересечением луча кристаллизации с изотермой конечной температуры охлаждения (точка / при 10°). Раствор состава / будет ненасыщенным в отношении хлористого натрия в твердой фазе будет чистый хлористый калий. Путь изменения состава раствора г при охлаждении от 110 до 10° изобразится ломаной линией гС С о/. Если отделить выпавший на участке гСд хлористый натрий, то раствор при охлаждении будет изменять свой состав по лучу кристаллизации хлористого калия, проведенному из точки параллельно оси абсцисс до пересечения с кривой растворимости хлористого калия при 10°. [c.141] Пример 48. Несколько иная картина будет при охлаждении раствора Ь, расположенного при 110° в области насыщения хлористого натрия. [c.141] Вначале, при охлаждении до температуры 60°, выделяется в осадок хлористый натрий по лучу кристаллизации, проведенному через точку Ь параллельно оси хлористого натрия. Конечный пункт этого этапа процесса определится пересечением луча кристаллизации с эвтонической линией ММ в точке (1. [c.141] При дальнейшем охлаждении фигуративная точка раствора движется по эвтонической линии влево от точки 6 до точки Сщ, причем из раствора выпадает в осадок хлористый калий и растворяется ранее выпавший хлористый натрий. [c.141] Так как количество хлористого натрия, ранее выпавшего в осадок (отрезок Ьй), больше, чем это требуется для насыщения раствора при конечной температуре охлаждения 10° (точка С,о), то в твердой фазе будет присутствовать, кроме хлористого калия, оставшаяся нерастворенной часть хлористого натрия, которая загрязняет хлористый калий. Количество оставшегося хлористого натрия можно определить графически по разности его концентраций в растворе й и в растворе г,. [c.141] Путь изменения состава раствора изобразится ломаной линией ЬйС,,. [c.141] Пользуясь описанным методом, можно выбирать оптимальные составы растворов и температуры процессов растворения, охлаждения и испарения с целью получения чистого хлористого калия и увеличения его выхода. [c.141] Пример 49 (рис. 54). Дан состав ненасыщенного раствора, соответствующий точке 5. Этот раствор испаряется при 100° до начала кристаллизации соли, после чего охлаждается от 100 до 10°. Состав раствора S. 36,2 моля КС), 57,2 моля Na l, 1000 молей Н,0. [c.142] Расчет процесса проведем по отдельным стадиям. [c.142] При испарении фигуративная точка раствора следует по лучу испарения OS до пересечения его с изотермой 100° (точка S ). Состав раствора S (по диаграмме) 60,5 моля КС1, 95,9 моля Na l, 1000 молей НаО. [c.142] Составлять частное уравнение по Na l нет необходимости, так как для определения двух неизвестных достаточно двух уравнений. [c.142] Рещив уравнения, найдем =0,60, х=--400, т. е. при удалении 400 молей воды из 1 МЕ раствора 5 получим 0,6 МЕ раствора S. [c.142] Вернуться к основной статье