166632 (625067), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Основное количество карбоната натрия получают аммиачно-хлоридным способом (способ Сольвэ): естественный или искусственно приготовленный рассол NaCl очищают от примесей Са и Mg действием Na₂CO₃, и Са(ОН)₂, насыщают NH₃, а затем подвергают карбонизации в барботажных колоннах. Прокаливанием NaHCO₃ получают Na₂CO₃. Карбонат натрия добывают также из природных залежей, соляных рассолов. Применяют: как компонент шихты в производстве стекла; для получения мыла и др. моющих средств, гидроксида Na и др. соединений Na; при варке целлюлозы; для обработки бокситов в производстве А1; для нейтрализации кислых компонентов при очистке нефтепродуктов; для получения пигментов, например Fe₂O₃ из FeCl₃. ПДК в воздухе 2 мг/м³.

Соляная кислота (хлористоводородная кислота, хлороводородная кислота), раствор НС1 в воде - бесцветная жидкость с резким запахом; сильная одноосновная кислота. Хлористый водород НС1 (молекулярная масса 36,461 ) - бесцветный газ с резким запахом, во влажном воздухе сильно дымит; длина связи Н-С1 0,1274 нм, энергия диссоциации - 427,77 кДж/моль; Т_кип - 85,1°С (бесцветная легко подвижная жидкость), Т_пл -114,22°С; кристаллизуется в кубической решетке, ниже -174,15°С существует ромбическая модификация; тройная точка -114,22 °С; плотность по воздуху 1,2679; t_крит = 51,4°С, р_крит = 8,258 МПа, d_крит = 0,42 г/см³; Н_ПЛ = 1,9924 кДж/моль (-114,22°С), давление пара (Па): 133,32-10"° (-200,7°С), 2,775-10³ (-130,15°С), 10,0x104 (-85,1°С), 74,0x104 (-40°С), 24,9510⁵ (О°С), 76,910⁵ (50°С).

2 .2. Характеристика готового продукта

Натрия гидроксид (каустическая сода) NaOH, бесцветные кристаллы; до 299°С устойчива ромбическая модификация (а = 0,33994 нм, с = 1,1377 нм), выше 299°С - моноклинная; Н⁰ полиморфного перехода 5,85 кДж/моль; Т_пл. = 323°С, Т_кип. = 1403°С; плотность 2,02 г/см³; С°_р = 59,54 Дж/(моль·К); Н°_обр = -425,88 кДж/моль, Н°_ВОЗГ - 239,335 кДж/моль (0 К); Н°_ПЛ 7,8 кДж/моль; S°₂₉₈ = 64,43 Дж/(мольК). Показатели преломления: меньший N_p= 1,457, средний N_m = 1,470, больший N_g = 1,472. Растворимость (% по массе): в воде - 52,2 (20°С), метаноле-23,6 (28°С), этаноле-14,7 (28°С); Н⁰ растворения для бесконечно разбавленного водного раствора - 44,45 кДж/моль; водные растворы имеют сильнощелочную реакцию. Гидроксид натрия поглощает из воздуха СО₂, образуя Na₂CO₃. В жидком NH₃ практически не растворяется. j

Из водных растворов при 12,3-61,8°С кристаллизуется моногидрат (сингония ромбическая; Т_пл = 65,1°С; плотность 1,829 г/см³; Н°_о6р - 734,96 кДж/моль), а в интервале от -28 до - 24°С - гептагидрат, от -24 до -17,7°С - пентагидрат, от -17,7 до -5,4°С - тетрагидрат (-модификация), а при -5,4 - 12,3°С - NaOH3,5H₂O (Т_пл = 15,5°С); известен также метастабильный -NaOH4H₂O. Выше 61,8°С кристаллизуется безводная соль.

Гидроксид натрия - сильное основание, относится к щелочам. Со спиртами образует алкоголяты. Расплавленный гидроксид натрия растворяет Na и NaH. Разрушает материалы органического происхождения (бумагу, кожу и др.). Получают гидроксид натрия: электролизом растворов NaCl (с одновременным получением С1₂) с использованием твердых электродов и проточного электролита (60-90°С) либо ртутного катода (до 70°С); взаимодействием горячего раствора Na₂CO₃ с Са(ОН)₂; реакцией Ва(ОН)₂ с раствором Na₂SO₄. Применяют: для очистки нефти, масел; в производстве бумаги, мыла, искусственных волокон и др.; как осушающий агент для газов и многих органических жидкостей; водные растворы - электролиты в воздушно-цинковых элементах. Вызывает тяжелые ожоги кожи и слизистых оболочек; ПДК в воздухе 0,5 мг/м³.

2.3. Модели рассматриваемой ХТС

2.3.1. Химическая модель

В процессе получения NaOH протекают электрохимические реакции:

NaCI Na + 0,5Cl

Na + nHg NaHg_n

NaHg_n + H₂O NaOH + 0,5H₂ + nHg

N aCl + H₂O NaOH + 0,5H₂ + 0,5Cl₂

в разлагателе у анода

Заключение

В представленной работе осуществлён анализ структуры химико-технологических схем электрохимического производства гидроксида натрия. Оценены достоинства и недостатки перечисленных методов. Доказано технико-экономическое преимущество применение метода электролиза с ртутным катодом.

На основании проведённого анализа предложена модель ХТС по изготовлению гидроксида натрия, характеризуемая простой технологией, включающей минимум стадий, минимальной себестоимостью продукта.

Благодаря применению циркуляционной схемы построения технологической линии максимально снижен расход карбоната кальция и соляной кислоты и решена проблема утилизации отходов. Все растворители работают в замкнутых циклах, что так же снижает экологическую напряжённость производства.

Список использованных источников

1. Кутепов А.М. Общая химическая технология / А.М. Кутепов, Т.И. Бондарева, М.Г. Беренгартен. М.: Высшая школа, 1990. - 520 с.

2. Общая химическая технология / Под ред. И.П. Мухлёнова М.: Высшая школа. – 1984. - т 1. - 419 с.

3. Расчёты химико-технологических процессов / Под ред. И.П. Мухлёнова, изд 2. - М.: Химия. 1982. - 245 с.

4. Бесков С.Д. Технологические расчёты / С.Д. Бесков. М.: Высшая школа,1966, 519 с.

Характеристики

Список файлов курсовой работы