Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Лебедев И.В. -> "Кристаллизация из растворов в химической промышленности" -> 48

Кристаллизация из растворов в химической промышленности - Лебедев И.В.

Лебедев И.В., Эльцуфен М.И., Коган В.В. Кристаллизация из растворов в химической промышленности — М.: Химия , 1986. — 304 c.
Скачать (прямая ссылка): kristalizaciyaizrastvorov1968.djvu
Предыдущая << 1 .. 42 43 44 45 46 47 < 48 > 49 50 51 52 53 54 .. 123 >> Следующая

К — продукт
М - маточный раствор
Км —кристаллы из мато#-ного растВора
Рис. 62. Схемы однократной кристаллизации:
Л—без возврата в цикл маточного раствора; 6—с полным возвратом в цикл маточного раствора; в~с частичным возвратом в цикл маточного раствора; г —с выпариванием маточного раствора; д — с двухкратным выпариванием маточных растворов.
129
9 JI Н ЛЛ
Аналогичным образом Г. И. Горштейн [96] проводит математический анализ цикла двухкратной кристаллизации, показывая, что использование маточного раствора второй ступени кристаллизации для растворения исходной соли не только способствует увеличению выхода готового продукта, но в большинстве случаев приводит также к повышению степени очистки от примеси. В то же время нецелесообразно частично использовать маточный раствор второй ступени кристаллизации для растворения кристаллов, полученных в первой ступени. Для увеличения выхода продукта маточные растворы после первой ступени следует упаривать, затем кристаллизовать и возвращать полученные кристаллы в цикл — на первую ступень растворения.
Этим же автором подробно рассматривается цикл многократной кристаллизации [97]. И в этом случае наиболее простой является схема без использования маточных растворов (рис. 63, а). Однако поскольку коэффициент К использования сырья связан с числом перекристаллизаций п соотношением К=ап, то К резко уменьшается с увеличением п. Поэтому на практике используют более рациональные схемы, например, с возвратом в цикл всех маточных растворов, кроме первого (рис. 63, б).
В зависимости от конкретных условий производства и требований, предъявляемых к готовому продукту, могут быть использованы и другие схемы многократной перекристаллизации [4, 97].
Так, на рис. 64 представлена схема, в которой подвергаемая очистке соль вводится в цикл через определенные интервалы. Схема не требует особых пояснений. Из нее видно, что маточные растворы после первой, третьей и четвертой кристаллизаций отводят из цикла, а маточный раствор после второй кристаллизации возвращается в цикл для растворения новых порций соли, направляемых на очистку. Кристаллы Кг, Ki, Кб и т. д. отбираются в виде готового продукта. Если не все они удовле-
Рис. 63. Схемы многократной перекристаллизации:
а — б^з возврата в ци^л маточных растворов; б — с полным возвратом в цикл всех маточных растворов, кроме первого (обозначения те же, что н и! рнс. 62).
Рис. 64. Схема перекристаллизации в В
с последовательным добавлением I 1
в цикл исходной соли. т т у/*'
В — чнстыЯ растворитель (остальные обозна- С---г*~ К
чения те же, что и на рис. 624
К
i
I "
и, с
I I
творяют требуемой чистоте, то их объединяют, растворяют в свежей порции растворителя и еще раз перекристаллизовывают.
Часто уже трех- и четырехкратная перекристаллизация позволяет получать продукт требуемой степени чистоты [98, 99].
Изоморфные и иэодиморфные примеси
Степень очистки веществ от изоморфных и изодиморфных примесей или, наоборот, степень обогащения ими кристаллов при кристаллизации характеризуется величиной равновесного коэффициента распределения Дравн., значения которого для некоторых систем приведены в табл. 9.
Укажем также, что в зависимости от условий кристаллизации количество примеси, переходящей в кристаллы, может определяться величиной практического коэффициента распределения D. Его значение можно найти в литературе [100—102].
Присутствие в растворе даже незначительного количества изоморфных или изодиморфных примесей может привести к существенному загрязнению кристаллов в результате образования твердых растворов.
В общем случае, когда загрязнение кристаллического продукта происходит вследствие сокристаллизации, а также захвата им маточного раствора, для определения коэффициента кратности очистки от изоморфной примеси с практическим коэффициентом распределения D, значительно меньшим единицы, можно использовать уравнение [93, 102]:
1 D W С„_1
?кр. aD-f(l — a) 100— W ' 100—С„ ' aD-f (1— a)
Первый член правой части уравнения характеризует захват примеси в результате сокристаллизации с основным компонентом, а второй член — загрязнение продукта захваченным маточным раствором.
Чаще всего изоморфные примеси присутствуют в растворе в незначительных количествах и поэтому загрязнение ими продукта с маточным раствором можно не учитывать.
Работами академика В. Г. Хлопина [100, 103] и его школы [104—107], Г. И. Горштейна с сотрудниками [92—94, 108—110], И. В. Мелихова и М. С. Меркуловой [111 —117], В. И. Гребенщиковой [118—120], А. Н. Киргинцевым [121—123] и другими
ТАБЛИЦА 0
Значения Dpa&i{ для некоторых систем [100, 102]
Основное вещество Примесь Te.'ineparvpa = C ^равн.
ВаВг2 ¦ 2Н20 Ra2 + 0 35 113 12,54 10,45 2,60
ВаС12 • 2Н20 Ra2+ 0 35 104,1 5,39 5,00 2,11
Pb(N03)2 Ra" + 0 25 2,85 2,18
Sr(N03)2 Ba2+ 35 110 7,9 4,2
(NH4)A1(S04)2.12Н20 Fe3+ 0 10 30 50 10 40 0,22 ) 0,14 1 0,059 f 0,022 J 0,034 1 „ 0,028 |
A12(S04)3 • 18Н20 Fe3+ 0 25 0,15 \ 0,09 }
CoS04 • (NH4)2S04 • 6H20 Ni2+ Cu2+ Fe2+ Zn2+ 20 20 20 20 3,2 0,50 0,32 1,29
CoS04 •7H20 Nl2+ Fe2+ Mn2+ Zn2+ 20 20 20 25 0,53 1,20 0,27 0,45
Предыдущая << 1 .. 42 43 44 45 46 47 < 48 > 49 50 51 52 53 54 .. 123 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed