LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Хімічна технологія. Харч. виробництва → Абсорбція діоксиду вуглецю розчином сульфіду барію у виробництві карбонату барію



НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
"ХАРКІВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ"




Байбулатов Салават Ісхакович



УДК 66. 021. 3




АБСОРБЦІЯ ДІОКСИДУ ВУГЛЕЦЮ РОЗЧИНОМ СУЛЬФІДУ БАРІЮ У ВИРОБНИЦТВІ КАРБОНАТУ БАРІЮ




Спеціальність 05.17.08 – Процеси та обладнання хімічної технології





Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук






Харків – 2003


Дисертацією є рукопис

Робота виконана у Стерлітамацькому відкритому акціонерному товаристві "Сода", Російська Федерація.

Науковий керівник: кандидат технічних наук, доцент

Цейтлін Мусій Абрамович

Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", професор кафедри хімічної техніки та промислової екології

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор

Фокін Віталій Сергійович

Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", м. Харків, професор кафедри теплотехніки;

доктор технічних наук, професор

Юшко Віталій Ларионович

Український державний хіміко-технологічний університет м. Дніпропетровськ, завідувач кафедри обладнання хімічних виробництв.

Провідна установа: Сумський державний університет,
Міністерство освіти і науки України, м. Суми.


Захист відбудеться: "_24 "__квітня__ 2003 р. в _1400_ на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.050.05 у Національному технічному університеті "Харківський політехнічний інститут" (61002, м. Харків, вул. Фрунзе, 21).


З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут".


Автореферат розісланий "_19_"_березня_ 2003 р.


Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Тимченко В. К.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми.Виробництво солей барію займає значне місце у структурі хімічної промисловості України і країн СНД. Одним з основних продуктів цього виробництва є вуглекислий барій, що знаходить застосування у виробництві скла спеціальних сортів і є сировиною для одержання багатьох інших солей барію.

Наразі на заводах країн СНД вуглекислий барій виробляють наступним чином. Баритовий концентрат обпалюють у присутності вуглецю. При цьому утворюється сульфід барію, який вилуджують і обробляють хлористоводневою кислотою. Хлорид барію, що утворився, осаджують карбонатом натрію. Перевагою цієї технології є висока чистота отриманого продукту, недоліками – використання в якості сировини коштовних хімікатів, громіздке апаратурне оформлення і, як наслідок, висока собівартість продукту.

Перехід до ринкових умов господарювання призвів до необхідності розширення номенклатури барієвих солей і істотного зниження їх собівартості. Рішення цих задач обумовило потребу у новій апаратурі безперервної абсорбції діоксиду вуглецю (карбонізації) для одержання карбонату барію шляхом безпосередньої карбонізації розчину сульфіду барію. У СНД апаратури для реалізації такого процесу дотепер не виробляється і відомості для її розрахунку в літературі відсутні.

Зважаючи на це, актуальними та своєчасними є дослідження процесу масообміну під час абсорбції СО2 розчином BaS, які б дозволили розробити обладнання виробництва карбонату барію безперервним способом шляхом прямої карбонізації розчину сульфіду барію.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконувалася в рамках науково-технічної програми по раціональному використанню природних ресурсів, що затверджена Постановою № 71 від 5.03.94 р. Кабінету Міністрів республіки Башкортостан "Про невідкладні заходи і основні напрямки природоохоронних робіт в Республіці Башкортостан ", а також науково-технічної програми 01.003 "Основні напрямки розвитку виробництва кальцинованої соди до 2010 р., п.15," затвердженої Державним комітетом з науки і техніки (Постанова № 555 від 30.10.85 р.)"

Мета і задачі дослідження. Метою дисертаційної роботи є одержання наукових даних для проектування апаратури процесу одержання карбонату барію шляхом абсорбції діоксиду вуглецю розчином сульфіду барію.

Відповідно до цієї мети сформульовані і вирішені такі задачі:

  • вивчена і проаналізована література по абсорбції діоксиду вуглецю лужними розчинами;

  • досліджені особливості масопередачі у процесі абсорбції діоксиду вуглецю розчинами сульфіду і гідросульфіду барію, та вплив на неї десорбції сірководню;

  • виконано порівняння контактних пристроїв для реалізації процесу;

  • розроблена математична модель апарата для карбонізації та метод розрахунку рушійної сили сорбції сірководню, що протікає паралельно з карбонізацією сульфіду барію;

  • в умовах пілотної установки перевірені результати лабораторних досліджень.

Об'єкт досліджень – процес абсорбції діоксиду вуглецю розчином сульфіду барію.

Предметом дослідженняє масоперенос на ковпачкових, сітчастих та провальних тарілках під час абсорбції діоксиду вуглецю з газу печей випалювання вапна розчином сульфіду барію, що ускладнений десорбцією сірководню та кристалізацією карбонату барію.

Методи дослідження У роботі застосовувалися методи фізичного і математичного моделювання процесів, що досліджувались. Під час дослідження фізичних моделей хімічні аналізи виконувалися із застосуванням об'ємних, вагових методів, фізико-хімічного аналізу, як-то, потенціометричного титрування та інших. Математичне моделювання здійснювалося за допомогою ПЕОМ. Обробка результатів досліджень проводилося із застосуванням відповідних програмних пакетів, що реалізують методи математичної статистики.

Наукова новизна одержаних результатів.

1. Вперше встановлена залежність між величиною коефіцієнта масопередачі і ступенем карбонізації розчину сульфіду барію. Зокрема, встановлено, що по досягненню п'ятдесяти процентного ступеня карбонізації, коефіцієнт масопередачі зменшується більше, ніж на порядок;

2. Вперше в умовах єдиної методики вивчена масопередача в процесі абсорбції діоксиду вуглецю розчином сульфіду барію на провальній, сітчастій та ковпачковій тарілках, отримані нові дані щодо розрахунку коефіцієнта масопередачі на цих контактних пристроях в залежності від гідродинамічних факторів, концентрації реагентів та температури;

3.