CC BY
26
УДК 54-145.2
К.О. Мерзляков, Н.П. Углев
Пермский национальный исследовательский политехнический университет
ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВОДНОГО РАСТВОРА НИТРИТ-НИТРАТНОГО ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ НА ЛИНИИ НАСЫЩЕНИЯ
Приведены результаты прямого определения концентрации и плотности жидкосолевого нитрит-нитратного теплоносителя на линии насыщения в водном растворе в диапазоне температур 23-80 °С.
Нитрит-нитратный теплоноситель, представляющий собой близкую к эвтектическому составу смесь нитрита натрия и нитрата калия, характеризуется высокой термической и химической стабильностью и часто применяется в химической технологии. По этой причине физические и химические свойства данного теплоносителя представляют существенный интерес, как с точки зрения условий его эксплуатации, так и технологии его регенерации после значительного срока использования. Для расчета технологических параметров регенерации необходимы, в частности, некоторые физико-химические свойства водного раствора твердого нитрит-нитратного теплоносителя на линии насыщения. Для определения некоторых параметров был про*
веден эксперимент .
Методика эксперимента: образцы промышленного сплава из солевой ванны реактора каталитического окисления о-ксилола (№N0 -45 мас. %, КМОз - 55 мас. %) (тв) растворяли при различных температурах не менее 1 ч в одинаковых объемах дистиллированной воды до насыщения, после чего точно измеренный объем насыщенного раствора, образующегося над поверхностью нерастворенного твердого вещества (5 мл), переносили в сухую емкость, вес которой был точно известен, и взвешивали. Далее производили осторожное выпаривание
* Воскресенский П.И. Техника лабораторных работ. М.: Госхимиздат, 1962. 534 с.
жидкости с последующей сушкой твердой фазы. Для полного удаления воды предельную температуру сушки поддерживали на уровне 180 °С, вплоть до плавления теплоносителя. После полного удаления воды и охлаждения емкость также взвешивали и по разности массы определяли количество растворившегося твердого сплава и количество испарившейся воды.
Исходное растворение проводили в 10 мл дистиллированной воды при комнатной температуре и в интервале от 60 до 80 °С с шагом 10 °С.
Проведенный эксперимент, результаты которого представлены в таблице и на рис. 1 и 2, позволил определить концентрацию и плотность водных смесей на линии насыщения.
Условия проведения и результаты эксперимента
Номер опыта Температура, °С Предельная растворимость солевой смеси, г/мл раствора
1 23 0,82
2 60 1,58
3 70 1,71
4 80 1,90
о
03
о:
=г
03
о.
(-
I
ф
=г
о
Температура,°С Рис. 1. Линия насыщения
со
5
О
О
о
X
I-
о
с;
С
2,2
2
1,8
1,6
1,4
1,2
1
сГи II 3114х + 12 = 0,95 1,2247
04
15 25 35 45 55 65 75 85
Температура,°С
Рис. 2. Зависимость плотности насыщенного раствора теплоносителя от температуры
Полученные экспериментальные данные были использованы при расчете реактора и вспомогательного аппарата-плавильника для процесса очистки отработанного солевого расплава от накопившихся в его объеме гидроокиси и карбоната натрия.
Получено 20.06.2012
