Nghiên cứu động học quá trình hoà tan cao lanh hoạt tính trong axit sunfuaric

bộ giáo dục đào tạo trường đại học bách khoa hà nội luận văn thạc sỹ khoa học nghiên cứu động học trình hòa tan cao lanh hoạt tính axit sunfuric ngành công nghệ hóa học phạm mai hương Hà Nội 2007 giáo dục đào tạo trường đại học bách khoa hà nội luận văn thạc sỹ khoa học nghiên cứu động học trình hòa tan cao lanh hoạt tính axit sunfuric ngành công nghệ hóa học phạm mai hương Người hướng dẫn khoa học: Ts Lê Thị Mai Hương Hà Nội 2007 Lời cam đoan Tôi xin cam đoan số liệu thực nghiệm luận văn hướng dẫn trực tiếp TS Lê Thị Mai Hương (trường đại học Bách Khoa Hà Nội) trung thực Các tài liệu, số liệu sử dụng luận văn đồng ý tác giả Ngi thc hin lun Phm Mai Hng Luận văn thạc sỹ khoa học Phạm Mai Hương Lời cảm ơn Với lòng kính trọng biết ơn sâu sắc em xin chân thành cảm ơn TS.Lê Thị Mai Hương đà giao đề tài tận tình hướng dẫn, tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ em trình làm luận văn Em xin chân thành cảm ơn khoa Hóa Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, đặc biệt thầy cô môn Công nghệ hợp chất vô đà tạo điều kiện giúp đỡ em trình hoàn thiện luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường Trung học công nghiệp hóa chất-Phú thọ đồng nghiệp khoa Hóa công nghệ đà tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ thời gian qua Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến người thân gia đình, bạn phòng thí nghiệm môn vô bạn bè đà bên động viên, chia sẻ giúp đỡ mặt suốt thời gian học tập nghiên cứu vừa qua Một lần xin trân trọng cảm ơn! Hà Nội tháng 11 năm 2007 Tác giả luận văn Phạm Mai Hương Động học trình hòa tan cao lanh hoạt tính axit sunfuric Luận văn thạc sỹ khoa học Phạm Mai Hương Mục lục Nội dung trang Mở đầu PhÇn I: Tỉng quan I.1.tÝnh chÊt hãa lý cđa sunfatnhôm I.2.Các phương pháp chế tạo I.2.1.Điều chế sunfat nhôm từ hiđroxit nhôm i.2.2 .Điều chế sunfat nhôm từ cao lanh I.2.2.1.Phân hủy cao lanh H2SO4 I.2.2.2.Phân hủy cao lanh cách thiêu kết 10 I.2.2.3.Phân hủy cao lanh phương pháp sunfat hóa bậc 10 I.3.Động học trình hòa tan 11 I.3.1 Phương pháp nghiên cứu động học trình hòa tan 13 I.3.1.1.Phản ứng nằm miền khuếch tán 15 I.3.1.2 Phản ứng nằm miền khuếch tán 16 I.3.1.3 Phản ứng nằm miền động học 17 I.3.2 Động học trình hòa tan sunfat nhôm hiđroxit nhôm 19 Phần.II Thực nghiệm 23 II.1.Hóa chất dơng thÝ nghiƯm 23 II.1.1 Hãa chÊt 23 II.1.2 Dụng cụ thiết bị 23 II.1.3.Pha chế dung dịch chuẩn 24 II.2 Phương pháp phân tích 24 II.2.1 Xác định nồng độ nhôm 25 II.2.2 Xác định nồng độ H+ 27 II.3.Xâydựng thí nghiệm động học 28 II.3.1 Mô tả thực nghiệm 28 II.3.2 Tiến hành thí nghiệm 28 Động học trình hòa tan cao lanh hoạt tính axit sunfuric Luận văn thạc sỹ khoa học Phạm Mai Hương Phần III Tính toán kết thảo luận 30 III.1 nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng số yếu tố tới chế phản ứng 30 III.1.1 Xác định hiệu suất chuyển hóa oxit nhôm 31 III 1.2 ảnh hưởng nồng độ axit 31 III 1.3 ảnh hưởng nhiệt độ phản ứng 32 III 1.4 ảnh hưởng tốc độ khuấy 33 III 1.4 ¶nh h­ëng cđa thêi gian 34 III 1.5 ¶nh hưởng kích thước hạt 35 III.2.Lựa chọn mô hình động học xác định lượng hoạt hóa bậc phản ứng 37 III.4.Mô hình toán 41 III.4.1.xây dựng mô hình 41 III.4.2 phương pháp tính thông số thiết kế 45 III.4.2.1.Tính thông sè hãa lý cđa dung dÞch 46 III.4.2.2.TÝnh h»ng sè tốc độ phản ứng 49 Kết luận 53 Phần IV Phụ lục(kết Tính toán từ thực nghiệm) 54 Tài liệu tham khảo Động học trình hòa tan cao lanh hoạt tính axit sunfuric 85 Luận văn thạc sỹ khoa học Phạm Mai Hương Mở ĐầU Nhôm sunfat cã c«ng dơng chđ u c«ng nghiƯp giÊy, nhuộm, thuộc da làm chất keo tụ để làm nước Những công dụng xuất phát từ chỗ muối nhôm thuỷ phân mạnh nước tạo thành nhôm hydroxit Khi nhuộm vải, hyđroxit sợi vải hấp phụ giữ chặt sợi kết hợp với phẩm nhuộm tạo thành màu bền, có tác dụng chất cắn màu Tác dụng keo tụ làm nước hyđroxit đó, với bề mặt phát triển, hấp phụ chất lơ lưng ë n­íc kÐo chóng cïng l¾ng xng d­íi Trong công nghiệp giấy nhôm sunfat cho vào bột giấy với muối ăn Nhôm clorua tạo nên phản ứng trao đổi, bị thuỷ phân mạnh tạo nên hyđroxit Hydroxit kết dính sợi xenlulo với làm cho giấy không bị nhoè mực viết Các muối nhôm nói chung sunfat nhôm nói riêng sử dụng rộng rÃi đặc biệt việc sử lý nước Trong thực tế có nhiều công trình nghiên cứu hợp chất nhôm loại khoáng chất thiên nhiên nhôm Chúng ta thấy hợp chất nhôm có khắp nơi, phần lớn tồn tự nhiên dạng ôxit Có ý nghĩa công nghệ sản xuất hợp chất nhôm ôxit nhôm tồn dạng khoáng boxit khoáng nhôm cao lanh, đất sét nói quặng quan trọng sản phẩm trình phân huỷ đặc biệt phổ biến nham thạch aluminosilicat tạo nên Bên cạnh trữ lượng quặng boxit cao lanh nước ta không nhiều đủ để sản xuất dùng nước với thời gian dài.( Theo b¸o c¸o khoa häc cđa viƯn ho¸ häc – Tổng công ty Hoá chất Việt Nam năm 2000) Trữ lượng quặng bôxit đà thăm dò 2,7 tỷ Dự báo quặng boxit nguyên khai khoảng 6,7 tỷ Quặng boxit tụ khoáng Bảo Lộc - Lâm Đồng Động học trình hòa tan cao lanh hoạt tính axit sunfuric Luận văn thạc sỹ khoa học Phạm Mai Hương khai thác để sản xuất 7000 tấn/năm, nhôm hydroxit vào khoảng 30.000 tấn/năm phèn nhôm Còn mỏ khác chưa khai thác Trong phải chở nhôm hydroxit từ miền Nam Bắc để sản xuất phèn nhôm Mặt khác, nguồn hydroxit nhôm nhà máy hoá chất Tân Bình khó đảm bảo sản lượng giá Đứng trước tình hình đề xuất phương án nghiên cứu chế tạo sunfat nhôm từ nguồn nguyên liệu quặng thiên nhiên có sẵn địa phương với mục tiêu giảm giá thành sản phẩm tăng sức cạnh tranh Tuy nhiên, sau khảo sát nhận thấy rằng: quặng boxit tỉnh phía Bắc tồn dạng diaxpo khó hoà tan, chưa có công nghệ phù hợp để từ nguyên liêu Vì vậy, tập trung nghiên cứu quặng cao lanh Xuất phát từ tình hình xác định nhiệm vụ luận văn là: - Khảo sát cách chi tiết thực nghiệm trình hoà tan quặng cao lanh (mỏ cao lanh Thanh Sơn Phú Thọ) axit sufuric để chế tạo nhôm sunfat - Nghiên cứu ảnh hưởng nồng độ, nhiệt độ, kích thước hạt trình hoà tan Xác định phụ thuộc tốc độ hoà tan cao lanh axit sunfuric vào điều kiện để thiết lập mô hình toán trình Mong kết nghiên cứu có ý nghĩa trình sản xuất sunfat nhôm thực tế Động học trình hòa tan cao lanh hoạt tính axit sunfuric Luận văn thạc sỹ khoa học Phạm Mai Hương Phần I Tổng quan I.1 Tính chất hoá - lý sunfat nhôm Sunfat nhôm khô chất bột màu trắng với tỷ trọng 2710kg/m3, vasilev, Gitis seitlin đà tỷ trọng độ nhớt dung dịch (dung dịch nước) sunfat nhôm khoảng nhiệt độ 100C t 950C khoảng nồng độ 0,049 C 0,305kg/kg Tỷ trọng dung dịch thay đổi tương đối theo hàm số ρ = 1001,7 + 1271,60C – 0,663t Sai sè trung bình bình phương bất kỳ: SOP = 1,5 kg/m3 Trong dung dịch, khoảng nhiệt độ từ -12 đến 112,20C kết tinh dạng Al2(S)4)3.16H2O Với nhiệt độ -120C thành phần sunfat nhôm 27,2% hình thành điểm ơtecti Trong môi trường oxy hóa, môi trường khử môi trường trung hòa đốt nóng, Al2(S)4)3.16H2O phân huỷ theo cấp độ Trong khoảng 50-600C quan sát thấy 16 hydrat sunfat nhôm, khoảng 80-900C phần chuyển hoá thành 12 hydrat Sự chuyển hoá thành Hecxanhydrat kết thúc nhiệt ®é 1300C Khi ®èt nãng nhanh tíi 1500C Al2(SO4)316H2O tan thành nước tinh thể Sự nóng chảy tinh thể hydrat bình kín xảy nhiệt độ thấp h¬n 860C Tinh thĨ hydrat víi 12 mol n­íc đốt nóng không khí không bị nóng chảy Cao 1500C hecxanhydrat sunfat nhôm bị phân huỷ hình thành pha rơnghen vô định hình Trong khoảng 200-3000C trình loại nước xảy mạnh với hình thành tinh thể hydrat tướng loại Sự phân huỷ sunfat nhôm khô với loại bỏ oxit lưu huỳnh 6500C diễn mạnh khoảng nhiệt độ 700-8000C Khi pha cứng hình thành Al2O3 Tăng nhiệt độ tới 10000C, SO3 bị loại bỏ hoàn toàn Trong môi trường khử, trình loại nước Al2(SO4)316H2O hoàn thành với nhiệt độ 4500C Động học trình hòa tan cao lanh hoạt tính axit sunfuric Luận văn thạc sỹ khoa học Phạm Mai H­¬ng Trong hƯ thèng Al2(SO4)3 - H2SO4 - H2O với nhiệt độ 25-800C hình thành loại hydrat sunfat nhôm với thành phần 18, 16, 14, 12 mol nước ba loại muối chua: 2Al2(SO4)3.H2SO4.24H2O;Al2(SO4)3.H2SO4.12H2OvàAl2(SO4)3.3H2SO4 12H2O Trong dung dịch 0-65% H2SO4 với nhiệt độ 850C hình thành 16,14,9 hydrat sunfat nhôm, hình thành Al2(SO4)3.H2SO4 8H2O pha bền giả 2Al2(SO4)3 H2SO4 24H2O Trong khoảng nhiệt độ 40-1000C nhận thÊy sù kÕt tinh cđa c¸c mi sau: Al2(SO4)3.18H2O; Al2(SO4)316H2O; Al2(SO4)3.H2SO4 24H2O; Al2(SO4)3.H2SO4.12H2O; Al2(SO4)3và pha bền giả Al2(SO4)3.H2SO4.24H2O Độ tan sunfat nhôm phụ thuộc lớn vào nồng ®é axit sunfuric Trong dung dÞch axit lo·ng, ®é tan cđa Al2(SO4)3 lín h¬n so víi n­íc cÊt nh­ng tăng nồng độ H2SO4 độ tan giảm đột ngột tới 1% dung dịch H2SO4 60% Khi tăng nồng độ axit lên cao độ tan sunfat nhôm tăng trở lại Trong dung dịch với dung môi nước sunfat nhôm bị thuỷ phân với hình thành ion hydroxit nhôm ion hydro Quá trình thuỷ phân sunfat nhôm phụ thuộc vào nồng độ muối dung dịch, độ pH môi trường nhiệt độ yếu tố khác Trong dung dịch sunfat trình thuỷ phân với diện ion SO42 diễn hình thành thể phức hydroxit nhôm Tất muối sunfat nhôm tan nhiều kiềm đặc biệt đun nóng tới nhiệt độ sôi.Với axit sunfuric, axit clohydric axit nitric có nồng độ thấp trung bình, muối không tương tác.Tại nhiệt độ sôi axit quan sát thấy tương tác đáng kể.Trong axit đặc tất muối nhìn chung tan hoàn toàn I.2 Các phương pháp chế tạo sunfat nhôm Sunfat nhôm sản xuất dạng miếng không xác định kích thước với khối lượng tới 10kg dạng vẩy với thành phần 14 ữ 16,3% Al2O3 Sunfat nhôm sản xuất dạng dung dịch theo yêu Động học trình hòa tan cao lanh hoạt tính axit sunfuric Luận văn thạc sỹ khoa học 368 0.03428 0.04443 Phạm Mai Hương 73 -0.25935 0.21334 0.351 (KÝch th­íc h¹t 0.25 – 0.315mm) T K1 K2 ln(K1/K2) C1 C2 ln(C1/C2 n 338 0.00501 0.005 -0.00199 348 0.00828 0.00959 -0.14687 358 0.01677 0.01723 -0.02706 0.08328 368 0.0347 0.04606 -0.28320 0.08716 0.00615 1.68 2.32 -0.32492 0.452 0.35 T K1 K2 ln(K1/K2) C1 C2 ln(C1/C2) n 338 0.00618 0.00501 -0.20988 348 0.00995 0.00828 -0.18373 0.26314 3.73 1.68 -0.79761 0.23035 358 0.02103 0.01677 -0.22635 0.28379 368 0.05407 0.0347 0.55608 -0.44354 0.333 T K1 338 0.005 K2 ln(K1/K2) C1 C2 ln(C1/C2) n 0.00618 -0.21188 348 0.00959 0.00995 - 0.44825 2.325 3.73 -0.47268 358 0.01723 0.02103 0.036852 Động học trình hòa tan cao lanh hoạt tính axit sunfuric 0.07796 0.42163 Luận văn thạc sỹ khoa học Phạm Mai Hương 74 368 0.04606 0.05407 -0.19929 0.3392 -0.16033 0.322 100 HiÖu suÊt(%) 80 60 40 65 oC 75 oc 85 oC 95 oC 20 0 50 100 150 200 250 300 Thêi gian (phót) H×nh 6a – Sù phơ thc cđa hiƯu st chun hãa theo thêi gian cđa H2S O4 1,68M nhiệt độ 650C, 750C, 850C 950 Động học trình hòa tan cao lanh hoạt tính axit sunfuric Luận văn thạc sỹ khoa học Phạm Mai Hương 75 0.7 y = 0.0062x + 0.0809 1-(1-x)^1/3 0.6 R = 0.9908 y = 0.0031x + 0.054 R2 = 0.9966 0.5 y = 0.0014x + 0.0788 R2 = 0.9819 0.4 65 oC 75 oC 0.3 85 oC 0.2 95 oC y = 0.0006x + 0.0621 R2 = 0.9771 0.1 0 50 100 150 200 250 thêi gian (phót) H×nh 7a– Sù phơ thc cđa f(x) = – (1- x)1/3 theo thêi gian cña H2SO4 1,68M 0.8 y = 0.0095x + 0.0525 R = 0.8717 0.7 y = 0.0038x + 0.1067 R2 = 0.9939 1-(1-x)^1/2 0.6 0.5 y = 0.0018x + 0.1285 R = 0.9736 0.4 0.3 y = 0.0008x + 0.1004 R2 = 0.9661 0.2 0.1 0 50 100 150 200 250 300 Thêi gian (phót) H×nh8a – Sù phơ thc cđa f(x) = – (1- x)1/2v thêi gian cđa H2SO4 1,68M Động học trình hòa tan cao lanh ho¹t tÝnh axit sunfuric 65 oc 75 oC 85oC 95oC Luận văn thạc sỹ khoa học Phạm Mai H­¬ng 76 y = 0.0279x + 0.0966 R2 = 0.9965 y = 0.0128x + 0.0687 1.6 65oC 75oC 85oC 95oC R = 0.9956 1.2 y = 0.0056x + 0.1999 ln (1-x) R2 = 0.9905 0.8 0.4 y = 0.0019x + 0.23 R2 = 0.9865 0 50 100 150 200 250 300 Thêi gian (phót) H×nh 9a– Sù phơ thc cđa f(x) = ln(1- x ) vµo thêi gian cña H2SO4 1,68M 2.7 2.75 2.8 2.85 2.9 2.95 -1 ln K -2 -3 K1 K2 K3 R2 = 0.9902 -4 -5 -6 R2 = 0.9645 R2 = 0.9738 -7 1/T H×nh 10a – Sù phơ thc ln (K) H2SO41,68M T Động học trình hòa tan cao lanh hoạt tính axit sunfuric Luận văn thạc sỹ khoa học Phạm Mai Hương 77 100 HiÖu suÊt (%) 80 60 40 65 oC 75oC 85 oc 95 oC 20 0 50 100 150 200 250 300 Thêi gian (phót) H×nh 6b – Sù phơ thc cđa hiƯu st chun hãa theo thêi gian cđa H2SO4 2,325M 0.7 y = 0.0072x + 0.0618 R = 0.9826 0.6 y = 0.0034x + 0.0594 R = 0.9934 1-(1-x)^1/3 0.5 y = 0.0014x + 0.0909 R = 0.9854 0.4 65oC 75oC 0.3 85oC 0.2 950C y = 0.0007x + 0.0696 R2 = 0.9905 0.1 0 50 100 150 200 250 300 Thêi gian (phót) H×nh 7b– Sù phơ thc cđa f (x) = – (1- x)1/3 víi thêi gian cđa H2SO4 2.325M §éng học trình hòa tan cao lanh hoạt tính axit sunfuric Luận văn thạc sỹ khoa học 0.8 Phạm Mai H­¬ng 78 y = 0.0092x + 0.1158 R = 0.9817 0.7 y = 0.0039x + 0.1373 R = 0.9849 1-(1-x)^1/2 0.6 y = 0.0018x + 0.1434 R = 0.9796 0.5 65oC 75oc 85oC 95oC 0.4 0.3 y = 0.0009x + 0.1051 R = 0.9884 0.2 0.1 0 50 100 150 200 250 300 thêi gian (phót) H×nh8b – Sù phơ thc cđa f(x) = – (1- x)1/2 theo thêi gian cña H2SO4 2.325M 2.8 y = 0.0309x + 0.1028 2.4 y = 0.016x - 0.018 R = 0.9956 R2 = 0.9959 ln(1-x) y = 0.0057x + 0.2279 R = 0.9936 1.6 1.2 0.8 y = 0.0023x + 0.2046 R2 = 0.994 0.4 0 50 100 150 200 250 300 thêi gian (phót) H×nh 9b– Sù phơ thc cđa f (x) = ln(1- x ) víi thêi gian §éng häc trình hòa tan cao lanh hoạt tính axit sunfuric 65oC 75oc 85oC 95oC Luận văn thạc sỹ khoa học Phạm Mai Hương 79 H2SO4 2.325 M -1 2.7 2.75 2.8 2.85 2.9 2.95 lnK1 -2 lnK lnK2 lnK3 R2 = 0.9897 -3 -4 -5 R2 = 0.9886 R2 = 0.9816 -6 -7 1/T H×nh 10b – Sù phơ thc ln K - cđa H2SO4 2.325 M T 100 HiÖu suÊt (%) 80 60 65 oC 75 oC 85 oC 95 oC 40 20 0 50 100 150 200 250 300 thêi gian (phót) H×nh6c – Sù phơ thc cđa hiƯu st chun hãa theo thời gian Động học trình hòa tan cao lanh hoạt tính axit sunfuric Luận văn thạc sỹ khoa học Phạm Mai Hương 80 H2SO4 3.73M 0.8 y = 0.0084x + 0.0774 1-(1-x)^1/3 0.7 R = 0.9873 y = 0.0034x + 0.0821 R = 0.9825 0.6 0.5 y = 0.0022x + 0.0556 R = 0.9883 0.4 0.3 0.2 65oC 75oC 85oC 95oC y = 0.001x + 0.0543 R = 0.9898 0.1 0 50 100 150 200 250 300 Thêi gian (phót) H×nh7c– Sù phơ thc cđa f (x) = – (1- x)1/3 theo thêi gian cña H2SO4 3.73 y = 0.0091x + 0.1817 R = 0.9798 1-(1-x)^1/2 0.8 y = 0.0037x + 0.1824 R2 = 0.9741 y = 0.0028x + 0.0989 R2 = 0.9831 0.6 y = 0.0013x + 0.0839 0.4 R = 0.9867 0.2 0 50 100 150 65oC 75oC 85oC 95oC 200 250 300 Thêi gian (phót) H×nh8c– Sù phơ thc cđa f(x) = – (1- x)1/2 víi thêi gian cđa H2SO4 3.73M §éng học trình hòa tan cao lanh hoạt tính axit sunfuric Luận văn thạc sỹ khoa học y = 0.0387x + 0.1042 R2 = 0.9961 2.5 Ph¹m Mai H­¬ng 81 65oC y = 0.0169x + 0.0341 R2 = 0.9904 75oC 85oC 95oC ln(1-x) y = 0.0087x + 0.1224 R2 = 0.9871 1.5 y = 0.0036x + 0.1327 R2 = 0.9905 0.5 0 50 100 150 200 250 300 Thêi gian(phót) H×nh 9c– Sù phơ thc cđa f (x) = ln(1- x ) víi thêi gian cña H2SO4 3.73 M 2.7 2.75 2.8 2.85 2.9 2.95 -1 -2 K1 K2 K3 ln K R = 0.9944 -3 -4 -5 R = 0.9647 R2 = 0.9512 -6 -7 1/T H×nh 10c– Sù phơ thc ln K - cđa H2SO4 3.73M T §éng học trình hòa tan cao lanh hoạt tính axit sunfuric Luận văn thạc sỹ khoa học Phạm Mai Hương 82 IV.2.Xác định phụ thuộc thông số hóa lý dung dịch theo nhiệt độ phản ứng IV.2.1 Độ nhớt Thành phần dung dịch sau hòa tan gồm có H2SO4, Al2(SO4)3,H2O bà silic Các giá trị độ nhớt H2SO4, Al2(SO4)3, H2O tra bảng (1-103, 1-106) sổ tay trình thiết bị công nghệ hóa học àH SO4 = 1.52 (Ns/m2) x H SO4 = 0.3 µ H O = 0.188 (Ns/m2) x H 2O = 0.7 lg µ ddH SO = x H SO lg µ H SO + x H O lg µ H O µ ddH SO4 4 2 = 1.352 (Ns/m2) µ H O = 0.883( Ns / m ) µ Al ( SO4 ) = 1.1782( Ns / m ) lg µ dd ( Al SO ) = x Al SO lg µ Al ( SO ) + x H O lg µ H O µ ddAl ( SO4 ) 4 2 = 1.572( Ns / m ) µ H O = 0.8007( Ns / m ) Động học trình hòa tan cao lanh hoạt tính axit sunfuric Luận văn thạc sỹ khoa học Phạm Mai Hương 83 -0.7068 y = 16.11x R2 = 0.9847 §é nhít 2.5 1.5 0.5 0 20 40 Nhiệt độ 60 Hình 11-sự phụ thuộc độ nhớt dung dịch vào nhiệt độ Sự phụ thuộc độ nhớt vào nhiệt độ xác định từ đồ thị biểu diễn theo phương trình theo phương trình = 16.11.T 0.7068 IV.2.2 Nhiệt dung NhiƯt dung cđa tõng hỵp chÊt: M.Chc = n1.C1 + n2.C2 + n3.C3 + Trong đó: M khối lượng phân tử hợp chất Chc nhiệt dung hợp chất n1,n2,n3là số nguyên tử nguyên tố hợp chất C1,C2,C3 nhiệt dung nguyên tử nguyên tố hợp chất CH=18.103(J/kg); CO=25.103(J/kg) ; CS=31.103(J/kg) ; CAl=33.5 103(J/kg) (tra bảng 1-141 sổ tay QTTBCNHC).Từ tính giá tri nhiệt dung hợp chất dung dịch : Động học trình hòa tan cao lanh hoạt tính axit sunfuric Luận văn thạc sỹ khoa học Phạm Mai Hương 84 C H 2O = 3388.88( J / kg ) C H SO4 = 1708.16( J / kg ) C Al2O3 = 1257.89( J / kg ) NhiÖt dung 2000 1500 y = 2.7679x + 1404.6 1000 R2 = 0.9998 500 0 50 100 150 Nhiệt độ Hình 12- Sự phụ thuộc nhiệt dung vào nhiệt độ Từ hình 12 xác định thay đổi nhiệt dung theo nhiệt độ qua phương trình C = 2.7679.T + 1406.6 Khối lượng riêng IV.2.3 Khối lượng riêng 1.24 1.23 1.22 1.21 1.2 1.19 1.18 1.17 1.16 1.15 y = -0.0007x + 1.232 R2 = 0.9992 20 40 60 80 100 120 Nhiệt độ Hình 13- phụ thuộc khối lượng riêng vào nhiệt độ Từ đồ thị xác định thay đổi khối lượng riêng dung dịch theo nhiệt độ qua phương trình : Động học trình hòa tan cao lanh hoạt tính axit sunfuric Luận văn thạc sỹ khoa học Phạm Mai Hương 85 ρ = −0.0007.T + 1.1232 IV.2.4.HÖ sè dÉn nhiÖt 0.45 HÖ sè dÉn nhiÖt 0.4 0.35 0.3 y = 0.0008x + 0.3048 R = 0.9685 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 50 100 150 Nhiệt độ Hình14 Sù phơ thc cđa hƯ sè dÉn nhiƯt vµo nhiƯt độ Từ đồ thị xác định quan hệ giưa hệ số dẫn nhiệt nhiệt độ theo phương trình : = 0.0008.T + 0.3048 Động học trình hòa tan cao lanh hoạt tính axit sunfuric Luận văn thạc sỹ khoa học Phạm Mai Hương 86 Tài liệu tham khảo Tiếng việt Nguyễn Bin (2005),Các trình thiết bị công nghệ hóa chất hóa thực phẩm, nxbkh-kt, Hà Nội Bùi Long Biên (2005),Phân tích hóa học định lượng, nxbkh-kt, Hà Nội Trần Hång C«n, Ngun Träng Un (2005),C«ng nghƯ hãa häc v« cơ, nxbkh-kt, Hà Nội Phạm Kim Đĩnh, Lê Xuân Khuông (2006),Nhiệt động học động học ứng dụng, nxbkh-kt, Hà Nội T.S Lê Thị Mai Hương nhóm nghiên cứu đề tài B2004-28138,Nghiên cứu trình hòa tan quặng Boxit cao lanh Việt nam axit để s¶n xt chÊt keo tơ hiƯu qu¶ cao xư lý nước, T.S Lê Thị Mai Hương,Taraxova T.V (2000), Nghiên cứu ảnh hưởng phương pháp nghiền đến trình hòa tan nhôm hiđrôxit, Tuyển tập báo cáo khoa häc,ViƯn hãa häc c«ng nghiƯp ViƯt nam Mai Xuân Kỳ (2006), thiết bị phản ứng công nghiệp hóa chất, nxbkh-kt, Hà Nội Nguyễn Hoa Toàn(2005), động hóa học thiết bị phản ứng công nghiệp hãa häc, nxbkh-kt, Hµ Néi TiÕng Nga A.G Kasatkin Osnovnyje protsessyi apparaty khimicheskoj tekhnologii Izd Khim Literatury, Moskva 1961 10 Iu.M Butt Khimicheskaja tekhnologja vjazhutshikh materialov Izd Vyshaja shkola, moskva 1979 Động học trình hòa tan cao lanh hoạt tính axit sunfuric Luận văn thạc sỹ khoa học 87 , Động học trình hòa tan cao lanh hoạt tính axit sunfuric Phạm Mai Hương ... ứng hoà tan Một hoà tan thuận nghịch, hai hoà tan không thuận nghịch Quá trình hoà tan thuận nghịch dẫn tới tạo thành muối, nước bề mặt pha rắn sau Động học trình hòa tan cao lanh hoạt tính axit. .. cứu động học trình hoà tan Động học trình hoà tan phản ánh thông tin vận tốc trình, yếu tố ảnh hưởng đến vận tốc trình, chế, bước tiến hành phản ứng hoá học Như vậy, nghiên cứu động học trình nghiên. .. độ hoà tan cao lanh axit sunfuric vào điều kiện để thiết lập mô hình toán trình Mong kết nghiên cứu có ý nghĩa trình sản xuất sunfat nhôm thực tế Động học trình hòa tan cao lanh hoạt tính axit