水盐体系相平衡测定及硫酸钾和氯化钠的制备实验预习报告

水盐体系相平衡测定及硫酸钾和氯化钠的制备实验预习报告 实验日期：2009.12.09 一、实验目的： 1、掌握溶解度数据的测定方法。能绘制干基四元正方形相图并学会分析和研究相图，模拟工艺流程的计算机程序。 2、通过相图进行研究分析研究获得制备各种产品难易的信息，提出工艺路线开展试验研究确定较合适的工艺路线，通过实验了解化工产品的开发过程和方法，掌握化工产品生产工艺过程的基本技能。 二、实验原理： 1、水盐体系相平衡数据的测定 相平衡数据的测定方法有很多，常用的比较重要的方法是等温法和多温法。等温法：在某一恒定的温度下，是一定组成的系统在试验装置内达到相平衡，然后直接测定液相的组成并液相呈平衡的固相情况，从而获得相平衡数据。要测定一个未知的多元体系的相平衡数据，应按照由二元、三元到多元，由简到繁的程序进行。该法测定结果可靠准确，但较麻烦费时。多温法通过测定不同组成的体系在变温过程中发生相变是的温度，得到组成与相变温度关系曲线，进而根据作图可确定体系的相平衡数据。变温过程可以是冷却也可以是加热。多温法测定比较简单，只需要配好各种组成的系统，进行冷却或者加热，测定发生相变的温度即可。并可获得一定温度范围内的连续数据。但是犹豫进程可能发生过冷现象，会使相变的温度测定不准确；另外，对于多元体系其剖面选择有限，难免漏掉小的饱和面，测定结果不够准确。 2、相图标绘分析及硫酸钾与氯化钠制备工艺 可根据实际测定 25℃和 100℃相平衡数据容易绘制出 K+、Na+//Cl-、SO42—H2O 体系的相图。25℃时候一共存在 6 个结晶区间，他们分别是 AEGF→结晶区、FHRG→结晶区、HRJKB→NaCl 结晶区、EGRJPM→结晶区、KJPNC→KCl结晶区、MPND→K2SO4 结晶区。100℃一共存在 5 个结晶区、、NaCl、、KCl。 直接法生产 K2SO4: 把配料组成点配制为 a 点，其反应为,其中W 为水，P 为含有 Na+、 SO42—、K+、Cl-、H2O 的盐溶液。理论上计算钾的收率为 26-29%之间。 间接法生产 K2SO4: 把配料组成点配制成为点“1”处，其反应方程式：，其中为水，R 为含有 Na+、SO42—、K+、Cl-、H2O 的盐溶液，为钾芒硝，用 g 表；g 与KCl、H2O 配制成物系点 b，反应式为，其中W2 为水，P 为盐溶液，性质同前；P 盐溶液与 配制成物系点“3”反应式为，其中W3 为增加水量或减少水量，R 性质同前：以此反复，此工艺过程的钾收率达到了 80%左右。 闭路法生产和回收 NaC...