ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Политермические процессы в четырехкомпонентных системах из "Теоретические основы процессов переработки металлургического сырья " При охлаждении растворов четырехкомпонентных систем до заданной температуры возникает необходимость определить, какая соль при этом выделяется, и рассчитать ее выход. Вначале определяют геометрический образ диаграммы, которому принадлежит на изотерме данная фигуративная точка состава. Изотерма задана температурой охлаждения. [c.134] например, можно рассмотреть систему, заданную концентрациями компонентов Ь, с, d я количеством воды, приходящимся на 1 моль суммы солей, ц конечная температура охлаждения 3 (см. рис. 5-14). [c.134] Воспользовавшись имеющимися данными о координатах линий и узловых точек диаграммы, строят изотерму при температуре ts (рис. 5-15). Зная Ь, с, d, определяют положение фигуративной точки состава системы то и устанавливают, что она расположена в объеме сосуществования растворов, фигуративные точки которых лежат на поверхности ВрвзЕви и твердой фазы В (фигуративная точка ее состава лежит в вершине В треугольника B D). Соответственно проекция точки т о будет лежать в проекции поля B pe E e i (см. рис. 5-15). [c.134] Выход соли в твердую фазу может быть вычислен как убыль соли из раствора по отношению к ее первоначальному содержанию. [c.134] Положение фигуративной точки mi своеобразно. Его можно представить как смещение с (поверхности) линии Вр/з па бесконечно малую величину i, в результате чего из раствора выпал первый кристалл соли В. [c.135] Величина ii определяет положение фигуративной точки системы m2, которая при температуре /з содержит раствор U, твердую фазу В и водяной пар (на диаграмме не показан). При г = 1з фигуративная точка системы при охлаждении до ti будет находиться на линии е Е, однако система та будет состоять из /з и 5з. В твердой фазе находится соль В. [c.135] Как и в предыдущих случаях состав твердой фазы можно определить по правилу соединительной прямой, т. е. первоначальное и последующие состояния системы (miи I, S) находились на одной прямой (прямая EmeSe). [c.136] На рис. 5-15, а изображена проекция сечения поверхности ВрвгЕез плоскостью ВрВто. В треугольнике B D показана ортогональная проекция изотермы системы. Оперируя геометрическими образами с известными координатами (точками, линиями) на проекциях находят координаты линий и точек, необходимые для технологических расчетов. [c.136] Зная количества охлаждаемого раствора и выделившихся в твердую фазу солей В и С, можно с помощью проекций диаграммы получить данные для расчета количества оставшегося после охлаждения раствора и соли D. При наличии координат точек Шь и Е на вертикальной проекции можно найти точку пересечения линии Ешь с плоскостью B D. Поскольку на водной проекции линии BD и ВС совмещены, точка 8ъ на вертикальной проекции будет принадлежать линии тьЕ (рис. 5-15). Изменение состава системы обусловлено увеличением количества осадка, состав которого изменяется по линии SeSs, и уменьшением количества эвтонического раствора с неизменным составом Е. [c.137] Охлаждение системы ms до tz заканчивается образованием осадка, содержащего соли В, С к D (состав изображается фигуративной точкой Ss) и эвтонический раствор (состав изображается фигуративной точкой Е). Зная количество охлаждаемой системы гпъ и соотношение между количеством эвтонического раствора (оно пропорционально длине отрезка m sS5) и осадком (его количество пропорционально отрезку m sE , или З ъ—т о и т о—Е), соответственно можно вычислить количества осадка и раствора, а также состав осадка. [c.137] Охлаждаемые системы, как и ранее, показаны фигуративными точками то,. .., ГП4, отличающимися количеством воды. Солевой состав системы таков, что в некотором интервале значений i (mi—m3) фигуративная точка состава системы находилась в объеме, где сосуществуют кристаллогидрат Я и растворы, насыщенные им (объем HpeiEe H). [c.137] Области сосуществования солей D я С с насыщенными ими растворами не отличаются от рассмотренных ранее (см. рис. 5-15, а). Геометрическое место фигуративных точек состава растворов, из которых в твердую фазу кристаллизуются две соли (D+Я), (С+Я) и (D+ ), представлены линиями взЕ, eiE и е Е соответственно. Геометрическое место фигуративных точек, определяющих состояние системы с сосуществованием двух солей в твердой фазе, с насыщенными ими растворами и водяным паром (на диаграмме не показан), изображаются объемами esEHD (в твердой фазе eED (в твердой фазе Z3+ ), е ЕСН (в твердой фазе С+Я). Последний объем для иллюстрации методов нахождения координат точек, необходимых для технологических расчетов, изображен на рис. 5-16, а. [c.138] Для нахождения координат точки Se через точку т, имеющую известные координаты в проекции на солевой треугольник и точку состава гидрата (задано В и 1н), проводят прямую, лежащую в плоскости В—Вр—т (рис. 5-16) до пересечения со стороной D концентрационного треугольника (t o = 0). На водной проекции (точки помечены двумя штрихами) получаем проекцию плоскости Н—С—D, являющуюся геометрическим местом фигуративных точек смесей трех солей, сосуществующих с раствором Е. [c.140] Снося проекцию точки S e, получаем фиксированное положение Se на водной проекции. Таким образом, линия HSe фиксирована на водной проекции. [c.140] В процессе охлаждения до температуры tz система гпц претерпевает превращения, описанные выше, и на участке тЕШц из раствора, состав которого изображен фигуративной точкой Е, кристаллизуются три соли Н, С vl D. Состав смеси этих солей лежит на плоскости Н—С—D. В данном случае изменение состава смеси происходит по линии пересечения плоскостей Я—С—D и плоскости, проведенной через линию S eE и точку т,4 (рис. 5-16,6) фигуративные точки смесей укладываются в отрезок 8е34. [c.140] Состав смеси сухих солей Н, С и D определен положением фигуративной точки Шк, количество раствора Е в этом случае равно нулю. [c.140] Вернуться к основной статье