novsu110

где х – количество NаВr, остающегося в растворе D, равное

440·51/49 = 460 кг.

В начальном растворе N было 560 кг NаВr, следовательно, выпало на участке ND: 560 – 460 = 100 кг NаВr. При дальнейшем охлаждении раствора D будет выпадать NаВr·2Н2О, а неотфильтрованный NаВr переходит в гидрат

NаВr·2Н2О.

Определим количество образовавшегося гидрата.

Так как выпадает NаВr·2Н2О. (т.е. оба компонента переходят в твердую фазу), то метод расчета по неизменному компоненту становится неприменимым. Поэтому воспользуемся методом составления уравнений материального баланса.

Проведем расчет по отдельным участкам кривой: от точки N до D, а затем до конечной точки М2. Состав исходного раствора N: 560 кг NаВr и 440 кг Н2О. Состав раствора в переходной точке D, когда образуется гидрат:

z (51% NаВr + 49% Н2О),

где z – вес раствора D (в кг).

Общее уравнение процесса охлаждения от точки N до D:

100 кг раствора N = z кг NаВr + y кг Н2О или

560 кг NаВr +440 кг Н2О = z (51% NаВr +49% Н2О) +х кг NаВr + y кг Н2О.

Здесь х – количество NаВr в выпавшем NаВr·2Н2О; y – количество воды в выпавшем NаВr·2Н2О.

Составим частные уравнения:

по NаВr 560 = 51z + х

по Н2О 440 = 49z + y

Третье уравнение составляется по формуле гидрата (NаВr·2Н2О): xy = 102.912 18 = 2.86

Решая эту систему уравнений, определяем: х = 161, y = 56, z = 7.83. Вес оставшегося раствора D равен: 7.83 · 100 =783 кг.

Тогда в твердой фазе содержится NаВr·2Н2О: 161 + 56 =217 кг.

В 783 кг жидкой фазы содержится: 783 · 0.51 = 400 кг NаВr и 783 · 0.49 =383 кг Н2О.

Теперь проведем расчет процесса охлаждения 783 кг раствора от 50.6 до 00С. Точка раствора передвинется из положения D в положение М2. По диаграмме определяем состав раствора М2: 44% NаВr и 56% Н2О.

Общее уравнение процесса охлаждения от 50.6 до 00С:

400кг NаВr + 383 кг Н2О = z (44% NаВr + 56% Н2О) + х кг NаВr + y кг Н2О.

Здесь х и y – количества NаВr и Н2О в гидрате.

Составим частные уравнения:

по NаВr 400 = 44z + х

по Н2О 383 = 56z + y

Третье уравнение составляется по формуле гидрата (NаВr·2Н2О):

xy = 102.912 18 = 2.86

Решая эту систему уравнений, определяем: х = 136, y = 47, z = 6. Осталось раствора М2: 6 · 100 = 600 кг (264 кг NаВr и 336 кг Н2О).

Из 1000 кг раствора N при охлаждении от 87 до 00С (на участке DМ2)

получилось NаВr·2Н2О: 217 + 183 = 400 кг.

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

Задание №1.

5.2 т раствора КСl (точка а рис.3.3) испаряются при 1000С; при этом состав раствора изменяется по температурной горизонтали до точки k. Определить количество воды, испарившейся на участке аk.

Задание №2.

Дан раствор состава К (см. рис. 2.3). Из диаграммы видно, что раствор является ненасыщенным. Испарение воды происходит изотермически. Сколько воды следует удалить, чтобы раствор достиг насыщения при 600С?

Задание №3.

5.2 т 30% раствора КСl (рис. 3.3 точка а) охлаждают от 100 до 00С. Сколько при этом выпадет КСl?