122933 (Виробництво двоокису цирконію)

1. Вступ

Двоокис цирконію знайшов широке застосування при виготовленні вогнетривких матеріалів. Вогнетриви на основі диоксида цирконія, стабілізованого оксидами магнія або кальція, мають температуру плавлення близько 2600.

Метастабільні модифікації оксида цирконія мають велику удільну поверхню. Тому вони(в першу чергу тетрагональна модифікація) широко використовуються в якості носія каталізатора(таких, як Pt,Pd і т.д.)

Останнім часом двоокис цирконію знайшов широке застосування в якості твердого електроліту, який працює в основному при порівняно низьких температурах (600-1200). Це пов’язано з тим, що вже при цих температурах твердий електроліт має достатньо високу електропровідність. При цьому особливе значення набуває збереження стабільності властивостей матеріалу при довготривалій експлуатації в області вказаних температур. Для стабілізації речовин в метастабільному стані використовують метод легування невеликою кількістю оксидів.

В даній роботі досліджувались методи отримання двоокису цирконію ромбічної сингонії, стабілізованого оксидом нікелю.

2. Опис досліду

Вихідними матеріалами для досліду були ZrOCl₂•8H₂O і NiCl₂ марок “х.ч.”.

Спільноосаджені гідроксиди отримали шляхом повільного приливу 0,25 мол. розчинів NiCl₂ і ZrOCl₂•8H₂O в 1 мол. розчин NaOH (в другому випадку – NH₄OH), які були взяті в еквівалентній кількості, при постійному перемішуванні. Зразки відмивалися на фільтрі і висушувалися в печі при постійній температурі (200).

Кількість матеріалів, використаних в одному досліді, наведені в таблиці 1.

Таблиця 1

3. Організація досліду

Перелік робіт, що проводяться протягом дослідження, приведений у табл 2.

Таблиця 2

Інформація по роботам дослідження

З метою оптимізації дослідження складаємо сітьовий графік, на якому відображені усі роботи, які виконувалися.

Шлях проведення робіт приведений на мал.1. Як бачимо на графіку є 2 шляхи.

Тривалість усіх шляхів сітьового графіку:

L_{1-2-3-5-6-7-8-9-10-11-12-13-14}=1+1+8+4+2+2+2+2+1+2+2+1+ +2+2+7=33 дні-max

L_{-1-2-4-5-6-7-9-10-12-13-14}=1+1+4+2+2+2+2+2+2+2+7= 27днів

Таким чином, критичний шлях, який має максимальну тривалість, складає 33 дні.

Для визначення ціни дослідження необхідно скласти кошторис витрат, який містить наступні статті:

- витрати на матеріали;

- заробітна платня;

- нарахування на заробітну платню;

- амортизація;

- енергетичні витрати;

- накладні витрати.

Витрати на матеріали, що використовувались в ході дослідження, розрахуємо за формулою (1.1):

, (1.1)

де mi- кількість використаного i-го матеріалу в натуральних одиницях;

Цi- ціна одиниці i-го матеріалу, грн..

Розрахунок витрат на матеріали наведений в табл.3

Наприклад: Оксихлорид цирконію – 4г^.8=32г, 12,5грн/кг^.0,032=0,4грн.

Таблиця 3.

Розрахунок витрат на матеріали (*)

(*) Ціни взяті із каталогу фірми “Реагент”.

Для розрахунку суми амортизаційних відрахувань необхідно визначити вартість обладнання. Строк, на який розраховуються амортизаційні відрахування, - це час, протягом якого проводилась безпосередньо дослідницька робота. Сумарний період беремо з таблиці 1, як суму часу проведенних робіт -6,9,12. Цей час складає 6 днів.

Розрахунок вартості обладнання приведений в табл.4.

Таблиця 4

Розрахунок вартості приладів

При розрахунку витрат на електроенергію необхідно враховувати все електрообладнання, що працює в процессі дослідження. Вартість 1кВт електроенергії складає 0,2436грн.

Розрахунок витрат на електроенергію приведений в табл5. Приклад розрахунку:

Кількість електроенергії, витраченої на роботу витяжки:

Е=2·36=72кВт

Вартість електроенергії розраховуємо за формулою:

(1.2)

де N- потужність, витрачена електрообладнанням, кВт;

Ц- вартість 1 кВт(0,2436 грн.);

Таблиця 5

Розрахунок витрат на електроенергію

Витрати на амортизацію обладнання розрахуємо за формулою:

, (1.3)

де Ф- вартість обладнання, грн;

Н- річна норма амортизації, %;

Н=24% для всього обладнання;

Т- тривалість досліджень, міс;

Т=0,26 місяців (6 днів).