- •Учреждение образования
- •Минск 2004
- •Л.С. Ещенко, м.Т. Соколов, о.Б. Дормешкин, в.Д. Кордиков
- •Введение
- •1. Порядок выполнения и оформления
- •2. Водоподготовка
- •2.1. Общие положения
- •2.2. Качество воды и требования к ней
- •2.3. Промышленная водоподготовка
- •Фильтрациюводы проводят на фильтрах разных конструкций. Наиболее известными из используемых в промышленности являются следующие: механические и песчаные фильтры, барабанные и ленточные вакуум-фильтры.
- •2.4. Методика выполнения работы
- •2.4.1. Порядок выполнения работы по умягчению воды Известково-содовый метод
- •2.4.2. Порядок выполнения работы по обессоливанию воды
- •2.4.3. Порядок проведения работы по коагуляции воды
- •2.4.4. Методы анализа Определение общей жесткости воды
- •Качественное определение в воде анионов
- •Качественный анализ анионов
- •Построение калибровочной кривой
- •2.5. Задание к лабораторной работе
- •3. Гетерогенные процессы в системах
- •3.1. Восстановление диоксида углерода
- •3.1.1. Основные положения
- •3.1.2. Описание лабораторной установки и порядок выполнения работы
- •3.1.3. Расчет показателей процесса восстановления диоксида
- •3.1.4. Задание к лабораторной работе по восстановлению диоксида углерода
- •3.2. Разложение карбонатов и синтез силикатов
- •3.2.1. Общие положения
- •3.2.2. Описание лабораторной установки и порядок выполнения работы
- •3.2.3. Методы анализа
- •3.2.4. Расчет показателей процесса разложения карбонатов по экспериментальным данным
- •Степень разложения карбоната рассчитывают по формуле
- •Выход со2определяют по формуле
- •Скорость разложения карбонатов находим по формуле
- •3.2.5. Задание к лабораторной работе
- •3.3. Обжиг сульфидных руд
- •3.3.1. Общие положения
- •3.3.2. Описание лабораторной установки и порядок выполнения работы
- •3.3.3. Расчет показателей процесса обжига сульфидных руд по экспериментальным данным
- •3.3.4. Задание к лабораторной работе
- •3.4. Система твердое – твердое
- •3.4.1. Спекание соды с оксидом железа. Общие положения
- •3.4.2. Описание лабораторной установки и порядок выполнения работы
- •Порядок выполнения работы
- •3.4.4. Расчет показателей процесса спекания соды с оксидом железа
- •Выход феррита натрия рассчитывается по формуле
- •Скорость каустификации V, см3/с, рассчитывается по формуле
- •3.4.5. Задание к лабораторной работе
- •4. Гетерогенные процессы в системе
- •4.1. Общие положения
- •4.2. Абсорбция диоксида серы
- •4.2.1. Описание лабораторной установки и порядок выполнения работы
- •4.2.2. Расчет показателей процесса абсорбции диоксида серы
- •4.2.3. Задание к лабораторной работе
- •5. Гетерогенно-каталитические процессы
- •5.1. Общие положения
- •5.2. Каталитическое окисление диоксида серы
- •5.2.1. Описание лабораторной установки и порядок выполнения работы
- •5.2.2. Методика определения содержания so2 в газовой смеси
- •5.2.3. Расчет показателей процесса каталитического окисления диоксида серы
- •Условное время контактирования определяют по формуле
- •5.2.4. Задание к лабораторной работе
- •6. Химические реакторы
- •6.1. Общие положения
- •6.2. Периодический реактор идеального смешения
- •Порядок выполнения работы
- •6.2.2. Расчет показателей процесса омыления эфира в периодическом реакторе
- •6.2.3. Задание к лабораторной работе
- •КордиковВасилий Дмитриевич
- •Редактор р.М. Рябая
- •Тираж 350 экз. Заказ___________
- •220050. Минск, Свердлова, 13а. Лицензия лв № 276 от 15.04.03.
4.2. Абсорбция диоксида серы
Цель работы – исследование процесса абсорбции SO2 и установление влияния параметров (концентрации SO2, концентрации поглотителя и его химического состава) на степень абсорбции SO2.
Отходящие газы тепловых электростанций, котельных, металлургических заводов, сернокислотных цехов и ряда других производств содержат 0,2–1,0 об. % SO2. Выброс таких газов в атмосферу недопустим из-за вредного воздействия SO2 на окружающую среду. Разработано большое количество методов очистки газов от SO2, наиболее распространенным из которых является абсорбция SO2 жидкими поглотителями (растворы соды, аммиака, гидроксида натрия, сульфата аммония, а также вода).
Абсорбция SO2 указанными растворами сопровождается следующими химическими реакциями:
Na2CO3 + SO2 = Na2SO3 + CO2;
Na2CO3 + 2SO2 + H2O = 2NaHSO3 + CO2;
2NaOH + SO2 = Na2SO3 + H2O;
NaOH + SO2 = NaHSO3;
2NН4OH + SO2 = (NH4)2SO3 + H2O;
(NH4)2SO3 + SO2 + H2O = 2NH4НSO3;
H2O + SO2 = H2SO3.
Абсорбция SO2 раствором соды используется как промышленный способ получения сульфита натрия. Эту реакцию при температурах до 95С можно считать необратимой.
4.2.1. Описание лабораторной установки и порядок выполнения работы
Диоксид серы, абсорбируемый жидкими поглотителями, получают путем сжигания колчедана согласно уравнению реакции
4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2.
Для этого используется горизонтальная трубчатая печь с электрообогревом 6 (рис. 7), в фарфоровую трубку которой помещается лодочка с навеской колчедана.
Температура в печи измеряется термопарой и регулируется автоматически потенциометром. Воздух в трубчатую печь подается с помощью компрессора 8, объемный расход воздуха измеряется реометром 7 и регулируется краном 9. Выходящий из печи газ, содержащий SO2 и воздух, подается в абсорбер 4, который представляет собой стеклянную трубку, заполненную насадкой. Орошающую жидкость подают из емкости 1 с расходом 10–30 мл/мин. Расход орошающей жидкости регулируют краном 2. Раствор, вытекающий из абсорбера, поступает в сборник 5, а отходящий газ – в склянку с раствором йода 10 и далее в аспиратор 11.
Рис. 7. Схема лабораторной установки:
1 − емкость; 2 − кран; 3 − трехходовой кран; 4 − абсорбер; 5 − сборник; 6 − трубчатая печь; 7 − реометр; 8 − компрессор; 9 − кран; 10 − дрексель; 11 − аспиратор; 12 − мерный цилиндр
Порядок выполнения работы
Приготовьте склянку с раствором йода для анализа содержания SO2 в газе после абсорбера. Для этого в поглотительную колбу внесите пипеткой отмеренный объем (15–20 мл) 0,01 н раствора йода, добавьте 2–3 капли крахмала и доведите объем раствора водой до 1/3 склянки.
Приготовьте согласно заданию раствор поглотителя и залейте его в сосуд 1). Установите необходимый расход жидкого поглотителя с помощью крана 2, для чего поставьте мерный цилиндр на 50 мл и замерьте время, за которое в него натечет определенное количество раствора.
Взвесьте с точностью до 0,01 г навеску колчедана заданного состава вместе с лодочкой, которую осторожно поставьте в печь 6 после достижения в ней заданной температуры, и плотно закройте отверстие трубки пробкой, с которой соединена абсорбционная колонка 4.
Включите компрессор, установите заданную скорость воздуха по реометру 7 вентилем 9.
Газ пропускайте через поглотительную склянку в течение времени, заданного преподавателем. При пропускании газа давление в аспираторе должно быть равно атмосферному, что контролируется водяным манометром в аспираторе. Воду, вытекшую из аспиратора, собирают в мерный цилиндр 12 емкостью 500–1000 мл.
Оттитруйте 0,01 н раствором тиосульфата натрия избыток йода, не связавшийся с SO2, в поглотительной склянке.
После окончания опыта отключите компрессор. Закройте краны 2 и 9, достаньте лодочку, охладите ее, после чего взвесьте с точностью до 0,01 г.