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(详细)NH3——CO2——H2O三元体系相图

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6三元液液平衡数据的测定60分钟

6三元液液平衡数据的测定60分钟

实验七三元液液平衡数据的测定一.实验目的液液平衡数据是萃取进程开发和萃取塔设计的重要依据。

液液平衡数据的取得主要依懒于实验测定。

本实验介绍了醋酸、水、醋酸乙烯酯三元体系液液平衡数据的测定与关联方式，拟达到如下目的。

二.实验原理三元液液平衡数据的测定，有直接和间接两种方式。

直接法是配制必然组成的三元混合物，在恒温下充分搅拌接触，达到两相平衡。

静置分层后，别离测定两相的溶液组成，并据此标绘平衡结线。

些法可以直接取得相平衡数据，但对分析方式要求比较高。

间接法是先用浊点测出三元体系的溶解度曲线，并肯定溶解度曲线上的各点的组成与某一可检测量的关系，然后再测定相同温度下平衡结线数据，这时只需按照溶解度曲线决定两相的组成。

本实验采用间接法测定醋酸、水、醋酸乙烯酯这个特定的三元系的液液平衡数据。

三.实验装置及流程1.实验装置：恒温箱：操作时，开启加热电器加热并用风扇搅动气流，促使箱内温度均匀。

本实验温度控制在25度左右磁搅拌2.实验仪器：分析天平，具有侧口的300ml三角磨口烧瓶及医用注射器等。

3.实验流程配制必然组成的三元混合物，在恒温下充分搅拌接触，达到两相平衡。

静置分层后，别离测定其中油、水相的溶液组成。

4.主要试剂及其物理常如表1表1四.实验步骤1.本实验所需的醋酸、水、醋酸乙烯酯三元体系如表2，实验内容主如果测定平衡结线，首先，按照相图配制一个组成位于部份互溶区的三元溶液约30ml，配制时量取各组分的体积，质量，取一干硅橡胶塞住，用分析天平称取其质量，加入醋酸、水、醋酸乙烯酯后别离称重如表3，计算出三元溶液的浓度。

锥形瓶VAC（ml）H2O（ml）HAC（ml）113107212126313153表2组分试剂瓶/g VAC/g H2O/g HAC/g173.1585.1595.95102.54272.5583.4995.37101.51369.3080.9696.4599.73表32.将此盛有部份互溶的三角瓶放入己调节到25度的恒温箱，用电磁搅拌20min,使系统达到平衡，然后，静止恒温10~15min，使其溶液分层，将烧瓶从恒温箱中小心地掏出，用针筒别离取油层及水层，别离利用酸碱中和法分析其中的醋酸含量，由溶解度曲线查出另一组成，并计算出第三组分的含量。

尿素生产工艺学(共212页)

尿素生产工艺学(共212页)

尿素出产工艺(Yi)学前(Qian)言：在化学肥猜中，以氮肥需要量最大，应用最广：尿素是氮肥中的一个重要品种，按国家规定，肥料尿素的规格如下，氮含量不小于46％，缩二脲含量不大于0.9％，含水量不大于0.3％，粒度(Du)在φ1～2.5毫米之间要占90％以上。

尿素人工合成是在1828年尝试室里成功的，而它(Ta)的工业出产到1920年才在德国实现，在1965年以前，尿素出产装置的单系列产是小于300吨／月，到了1965年以后才开始出产装置大型化，我们国家是在70年初开始引进新建的到目前已有16套年产30万吨合成氨及尿素48万吨52万吨装置建成投产。

目(Mu) 录前言第一章概述概述尿素出产原料第二章工艺流程说明1、工艺流程2、蒸汽冷凝液流程3、原料CO气体的脱氨2第(Di)三章尿素的合成1、尿素的合(He)成反(Fan)响机(Ji)理2、影响尿(Niao)素合成反响化学平衡的因素〔一〕温度〔二〕NH3／CO2〔三〕H2O／CO2〔四〕压力3、尿素合成反响速度与工业条件的选定一、温度二、NH3／CO2三、H2O／CO2四、压力4、相图及其应用一、相律二、甲铵的单元相三、二元相四、三元相NH3—CO2—H2O三元系统的液固相图NH3—O2—H2O三元系统的气液相平衡NH3—CO2—VrH2O似三元系统的气(Qi)液相平衡5、尿(Niao)素合成液的高压分解CO2气提及合成(Cheng)塔尾气的回收一、概(Gai)述二、气提(Ti)分解合成液的道理三、气提过程在NH3—CO2—VrH2O似三元相图上的暗示四、工艺操作控制要点五、合成塔尾气的回收第四章循环系统低压分解与精馏一、概述二、减压加热底子道理三、低压分解的影响1、温度影响2、压力影响3、精馏道理四、分解率的计算1、甲铵分解率2、总氨蒸出率五、低压分解六、分解气(Qi)体冷凝回收第五章尿(Niao)素溶液的蒸发一、尿素溶液(Ye)和尿素熔融物的一般性质O的(De)平衡相图二(Er)、Vr—H2三、尿素溶液的蒸发四、尿素晶种造粒第六章工艺冷凝液的解吸和水解一、工艺冷凝液的解吸二、水解法回收解吸废液中的尿素第七章开车一、初次开车筹办工作二、原始开车高压系统的升温钝化蒸汽加空气的升温钝化方法三、投料前筹办四、开车五、短期泊车后开车第八章泊车一、正常泊车二、紧急泊车第九章正常出产主要调节参数及动作范围(Wei)的限度一、合成部(Bu)份二(Er)、循环部份三、蒸(Zheng)发部份四、解(Jie)吸与水解第十章尿素设备腐蚀及防腐蚀一、尿素一甲铵溶液对设备的腐蚀二、尿素设备的腐蚀类型三、尿素设备的防腐蚀四、我厂设备用材简介第十一章主要设备简介一、脱氢反响器〔9101—D〕二、尿素合成塔〔9201—D〕三、高压热交换器〔气提塔〕〔9201—C〕四、高压甲铵冷凝器〔9202—C〕五、高压洗涤器〔9203—C〕六、精馏塔和循环加热器〔9301—E、、7301—ECA/B〕七、低压甲铵冷凝器〔9301—C〕八、第一解吸塔、第二解吸塔〔9701—E/9702—E〕九、水解(Jie)塔〔9703—E〕十、膜(Mo)式蒸发器〔9401—C、9401—CF、9402—C、9402—CF〕十一、二氧(Yang)化碳压缩机组〔9102—J/JT〕十(Shi)二、高压氨泵〔9103—J/JA〕高(Gao)压甲铵泵〔9301—J/JA〕附录：阐发控制点一览表第一章概述一、尿素的物理化学性质尿素的化学名为碳酰二铵，分子式为〔NH2〕2CO，分子量为60.60，含氮量为46.6％，纯尿素的熔点在1大气压下为132.7℃，在高于150～160℃的温度时，会发生缩合作用生成缩二脲。

三元体系

三元体系

空管堵塞的现象。

六、影响汽提效率的因素汽提塔负荷也是影响汽提效率的关键因素。

负荷大，汽提管内液膜厚，停留时间短，汽提效率低。

压力降低汽提效率明显提高，使NH3尽可能回收，从而降低精馏段系统的负荷。

汽提塔汽提效率不够，造成精馏段系统的负荷增加。

精馏段系统为了吸收过多的氨，必定增加水量，从而带入侧线系统水量增多，氨回收率就会下降。

七、进水含油和悬浮物浓度高由于进料含油量较高，而且其中含有大量的焦粉等悬浮物。

油气直接影响塔内汽液相的正常平衡，且造成侧线带液，进一步降低塔的处理能力；悬浮物易在塔内结垢。

结垢不仅会使塔板上的浮阀变重，影响浮阀的正常移动，减小气相通量，脱落的垢还会堆积在降液管和受液槽的夹缝中，减小液相的通量，从而加剧侧线带液，降低塔的处理能力和汽提塔的出水质量。

由于携带焦粉，易引起塔盘结焦，堵塞浮阀及换热器等设备，严重影响汽提装置平稳操作及净化水质量。

八、蒸汽耗量影响蒸汽耗量的决定因素就在用于汽提部分的蒸汽量，进料量是决定总蒸汽耗量的最主要的因素。

油份对蒸汽耗量的影响不仅仅在于它吸热汽化，更重要的是油份作为表面活性物质，在汽提塔内强烈的汽水接触情况下，极易发生起泡现象。

大量的泡沫使气液相的传质汽提蒸汽的冷凝过程不能得到有效进行。

在造种情况下，为了保证出水水质，只有加大汽提蒸汽量，强化气液间的接触，这势必增加蒸汽耗量。

液相在从塔顶到达塔底的过程中，为达到操作温度，必须吸收汽提蒸汽。

九、塔顶酸性气采出降低富氨气中的H2S含量。

正常稳定的汽提操作是保证液氨质量的关键，99%以上的硫是通过汽提系统除去的，汽提操作不正常会导致加重氨精制负荷，影响液氨质量等一系列问题。

根据硫化氢汽提塔底水中的H2S含量，决定是否需要提高硫化氢汽提塔的分离效率，降低塔底水中的H2S含量，以降低富氨气中的H2S含量。

十、侧线富氨汽抽出根据侧线抽出温度调整汽提蒸汽量和侧线抽出比，使汽提塔“氨峰”位置处于侧线抽出口附近，提高抽出气中NH3/H2S值，再通过合理设置的三个分凝器的温度和压力，降低富氨气中的H2S含量。

尿素知识问答

尿素知识问答

尿素知识问答问题解答1、请用二元系分析高压甲铵冷凝器中的冷凝过程？答：从NH3——CO2二元系气液平衡图（见图23）上看出，当压力130×10Pa大气压NH3/CO2在2.38，其共沸点温度E点为164.2℃，在这个压力下，这个组分的冷凝温度最高，可以产生较高压力的蒸汽，其曲线中间有一狭窄的液相区域如果这时在共沸点开始冷凝，系统的组成点就进入液相区亦即不出现气相，全部冷凝，且冷凝温度最高，在实际生产中，并非NH3——CO2二元系，因另外加有返回水呈三元系，共沸点组分的沸点会升高，且NH3、CO2冷凝量加大，保持水量不变的三元系，可以视为另外的NH3——CO2二元系，在气液平衡图中，A 点为汽提操作要求的世界投料点，相当于NH3/CO2为2.89，如果这时开始降温，当温度下降到A‘点是开始出项冷凝，如果温度继续下降到A’‘，此时的温度为t A’‘，液相组成点为X A’‘，气相组成点为Y A’‘，因不在共沸点，在这个条件下不可能全部冷凝成液体，始终存在着一定的液汽比，只有控制好这个液汽比，（液汽比＝）一方面满足了冷过程温度越高越好，产生最高压力蒸汽，另一方面也满足了合成塔工艺条件要求，即保证有一部分气体进入合成塔继续冷凝放出热量供给生成尿素所需的热量的自热平衡。

实际中有78％－80％冷凝成液体，冷凝后温度在166.7℃。

2、合成系统工艺条件如何确定？答：尿素合成工艺条件有温度、压力、NH3/CO2、H2O/CO2（1）首先根据合成系统采用的材料来确定最高反应温度，本流程采用316－L不锈钢。

这种材料使用温度不超过190℃。

操作上采用183－185℃。

（2）NH3/CO2的确定：由于汽提过程要求合成塔出料组成在液相顶脊线上（原因下述）因而要求投料组成NH3/CO2须在2.89处，该处也是具有最小平衡压的投料组成。

（3）压力的确定，根据尿素合成过程的平衡压力图（图24）从图中的曲线看出，各个不同温度下都有一个最小平衡压力，183℃时最小平衡压力为125×105Pa，此时NH3为74%(分子比)，氨与二氧化碳分子比相当与2.8即图中A点处，由于进系统物料的CO2气中有4%空气连同原有的1%，因此操作压力为（125×100％）/（100-5％）＝136×105Pa。

水盐体系相图及其应用4课件

水盐体系相图及其应用4课件
第四章 四元水盐体系相图
第一节 图形表示法 第二节 相图的绘制和认识 第三节 过程向量法及其应用 第四节 等温蒸发过程分析及含水量界限点的确定 第五节 系统平衡状态的确定 第六节 交互四元体系相图
PPT学习交流
1
第一节 图形表示法
一、分类
1.简单四元体系：由具有一种共同离子的三种盐和水 组成，例如，Na+//Cl-、SO42-、HCO3-—H2O体系 或KCl-NaCl-MgCl2-H2O体系。
相数 恒压下自由 恒温、恒压下
度
自由度 体系的最大相数为5，即四个
1
4
3
固相一个液相。
2
3
3
2
4
1
2
自由度数最大为4（相数最小
为1）。即使在等温时，自由
1
度数最大也为3，即四元等温
0
图是立体图。
5
0
PPT学习交流
3
第一节 图形表示法
三、组分间的关系
1.简单四元体系中包含了
三个二元水盐体系：A-W、
①例出一定量的系统（如100g或1L溶液）中各组分的质量；
②查出各组分的分子量，其中的单价盐要加倍，指分子式和分子量；
③算出各组分的摩尔数；
④求出除水之外的各盐的总摩尔数，并以100mol总干盐为基准，求出各 盐及水的摩尔百分数即为J值；
⑤按各盐的J值标于干基正方形上PP，T学习水交的流 J值标于水图上。
要根据其化学式来求g/100g S 值。 例如：MgCl2·12H2O中，含MgCl2100，含 水为22含7.1；光卤石KCl·MgCl2·6H2O中， KCl43.92，MgCl256.08，H2O63.67。 人造光卤石标在干基三角形图上，为M点。

水盐体系相图及其应用6

水盐体系相图及其应用6
++
固相 Cl2= 100 0 17.0 H2O 691 150 325 Na2Cl2+K2Cl2 Na2（NO3）2+K2（NO3）2 Na2（NO3）2+Na2SO4+Na2Cl2
SO4= 0 0 3.0
（NO3）2= 0 100 80.0
45.0 46.2 0
B3
C3 D3 E3 F3 H3 I3
2． 线： （2）三盐共饱线： （三个单固相饱和溶液几何体 的交线，表示三种固相平衡的溶液，共十条） F=5-4=1 H RO1是AM、CM、BM三盐共饱线； SO2是BN、AN、CN三盐共饱线； R PO1是AM、BM、AN三盐共饱线； AM VO3是BM、BN、CM三盐共饱线。 G O3W是BM、BN、AN三盐共饱线； UO2是BN、CN、CM三盐共饱线； QO1是QM、CM、AN三盐共饱线； ZO2是AN、CM、CN三盐共饱线； O3O2是BN、AN、CM三盐共饱线； O1O3是BM、CM、AN三盐共饱线。
第六章 五元水盐体系相图
第一节 交互五元体系图形表示方法
第二节 交互五元体系相图的运用
第三节 简单五元体系相图
第六章 五元水盐体系相图
（1）简单五元水盐体系： 具有共同离子的四种盐和水构成的体系。如：Na+，K+，Mg++， Ca++//Cl-—H2O体系 Na+// Cl-，SO42-，HCO3-，CO3-—H2O体系 这类体系可认为由共同离子的多种无水单盐和水组成，在单盐间不存在 复分解反应。 （2）具有三个相互盐对的五元体系： 由组成三个交互盐对的六种盐和水构成的体系。 如： Na+，K+，Mg++ //Cl-，SO42-—H2O体系； Na+，NH4+// Cl-，OH-， HCO3-—H2O体系 这类体系的单盐间存在着一系列复分解反应。

相律分析及相图表示

相律分析及相图表示

T
a
L
P
L+A
L+C
E A+C
A
3
b
L
C
L+B
B
D
C+B
C
B
(3) 组成3在P点转溶，在L＋BC时L＋B同时消失， P点是转溶点又是析晶终点。
T
4
b
a
L
P
F
L+A
TE E
L+C L
A+C
A
L+B D
H C+B
C
B
熔体4 L
L C F [D , (C)]
p=1 f=2
p=2 f=1
E(液相消失)[L ，A＋C]
偏硅酸钙CaO·SiO (简写为CS)、 焦硅酸钙3CaO·2SiO2 (C3S2)、正硅酸 钙 2 C a O ·S i O 2 ( C 2 S ) 及 硅 酸 三 钙 3CaO·SiO2 (C3S)。其中CS和C2S为同分 熔化化合物，而C3S和C3S2为异分熔化 化合物。
利用同分熔化化合物CS和C2S的组 成线可以将CaO-SiO2相图划分为三个 体系进行分析。
降低炉渣体系的熔点和粘度。
异分熔化化合物： 2CaO·Fe2O3 (铁酸二钙)、 CaO·Fe2O3 (铁酸钙)、CaO·2 Fe2O3 (半铁酸钙)等。 这些化合物存在的稳定性都较低。由Fe2O3-CaO相 图可知，有一定量的Fe2O3存在时，可使CaO熔点 降低很多，出现成分范围较大的低温度液体，故
的化学物质。 在一个给定的系统中，组元就是构成系统的各种化学
元素或化合物。
•
如NaCl和H2O —— 组分，Na+、Cl-、H+、OH-等不是组分。

技能鉴定中级工理论题

技能鉴定中级工理论题

技能鉴定中级工理论题填空题 (A)1. 通常所说的甲铵分解(离解)压力就是指在一定( )下,固态或液态甲铵表面上CO2( )。

答文:温度平衡压力2. 工业上采用加热、减压、气提等方法来分解合成液中的甲铵并分离出其中的游离NH3和CO2,其理论依据是由( )性质决定的。

答文:甲铵分解3. 从尿素生产工艺流程主要步骤相比,氨气提法比CO2气提法多了一个压力为( )的中压分解段。

答文:1.7MPａ4. 尿素水溶液的蒸汽压与温度的关系是:当尿素没有分解,在温度( )时,蒸汽压随温度升高而增加;温度( )时,其蒸汽压随温度的升高而降低。

答文:<100℃ >100℃5. CO2气提法尿素生产工艺要求在原料CO2气中加入一定量防腐空气,使CO2气中保持氧含量为( ),以降低合成尿素设备的( )。

答文:0.75% 腐蚀率6. 泵是把原动机的( )的机器。

答文:机械能转换为抽送液体能量7. 工作转速在第一临界转速以下的轴称为( )。

答文:刚性轴8. 钳形表是测量在运设备的( )大小。

答文:电流9. 集散控制系统(DCS)由过程输入/输出接口单元、( )、( )、高速数据通路四大部分构成。

答文:过程控制单元 CRT操作站10. 物体的热能以电磁波形式向空间发射,到达另一部分被部分吸收复又转变热能,这种热能传递的方式称为( )。

答文:热辐射11. 环保法规定:超标准排放污染物,要按照排放物的( )和( ),根据规定收取排污费。

答文:数量浓度12. 组分是指物系(系统)中可以( )并在系统外( )的物质。

答:单独分离出来长期存在13. 氨的沸点为( ),凝固点为( )。

答文:－33.35℃ -77.7℃14. 二氧化碳的沸点为( ),凝固点为( )。

答文:-56.2℃ -78.48℃15. 广义的质量是指除了( ),还包括 ( )。

答文:产品质量工作质量16. 最容易引起尿素合成塔衬里变形的两大因素是:(1)( ),(2)( )。

50℃时(NH4)2SO4-NH4NO3-H2O三元体系相图研究

50℃时(NH4)2SO4-NH4NO3-H2O三元体系相图研究
波 动 在 ｔ ． ℃ ） － １ 。 － ０ １ ２ 装 置 ．
在 恒温水 浴锅 中加 入 电动搅 拌 器 ， 平 衡装 置 采 相 用直 塑料管 ， 装样后 固定在 转动 盘上 ， 置于恒 温水浴 锅 中 。实验装置 如 图 １所示 。
收稿 日期 ： ０ ９ ０—０ ２ ０ 一１ ８
ＮＨ４ ３ （ ２ Ｏ 、 ＮＯ 、 ２ Ｏ ， 为 分 Ｎ０ 、ＮＨ ） Ｓ Ｎａ 。 ＮａＳ 均
析 纯 。实 验用水 为去离 子水 （ Ｈｉ ６ ６ 。 ｐ ． ）
ＡＬ ０ ２ ４型 电子 天 平 （ ０ ０ ０ ） Ｉ Ｓ９ ± ． ０ １ｇ ；Ｃ －０型 离 子
（ 汉科 技 大 学化 学工程 与技 术 学院 ， 北 武汉 ４ ０ ８ ） 武 湖 ３ ０ １
摘
要 ： 用 等 温 溶 解 平衡 法测 定 了三 元 水 盐 体 系（ Ｏ 一 采 ＮＨ ） Ｓ ＮＨ Ｏ 一 ０ 在 ５ ＂ 溶 解 度 数 据 ， 制 了三 元 体 Ｎ 。 Ｈ。 ０Ｃ的 绘
区及 不饱 和 区 。
关键 词 ： 酸铵 ； 酸 铵 ； 盐 体 系 ； 图 硫 硝 水 相
中 图分 类 号 ： １ ． ＴＱ ０ ３ １
文献标识码 ： Ａ
文 章 编 号 ：６ ２ ５ ２ （ ０ ０ ０ —０ ４ —０ １７～ ４５２１）１ ０１ ３
水盐体 系是无机 化工 生产 （ 肥料 、 无机盐 、 盐湖 ） 常 见的反 应 体 系ｌ 。。在 水 盐 体 系发 生 溶 解 、 晶、 】］ ￣ 结 蒸 发、 冷却 、 分离 等相变 过 程 中， 首先 需 要 了解 盐 类 的溶 解 度规律 。水 盐体 系的相 图不仅 能给 出盐类溶 解或结 晶顺序 、 称 和组成 ， 能进 行 物 料 的计 算 ； 为 化工 名 还 并 工艺过程 及反应 器 的设 计提 供依据 Ｌ 。 ４ ］

尿素合成ppt课件

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尿素合成
2、NH3/CO2（分子比） 较高的氨碳比虽然能获得较好的尿素转化率，
但过高的氨碳比必然要提高尿素合成的平衡压力， 增加动力消耗，同时还会增加系统回收氨的负荷， 增加设备，此外还必须考虑尿素合成塔的热平衡。 因为一般采用自热平衡式尿素合成塔，当氨碳比 过多时有可能引起自热平衡的破坏，使反应温度 下降，转化率下降。因此只有选择最大尿素生成 速度时的氨过剩率为最适宜。对二氧化碳汽提法 流程NH3/CO2以2.9左右为宜。
甲 尿氨液和、尿
尿液、
尿液
尿
高
液 H2O
H2O
中
H2O
低
蒸液
造
压
压
压
发
粒
合
分
分
系
系
成
解
解
统
统
尿液的浓度： 尿液的浓度： 尿 液 的 浓 度
50%左右
60%左右
70%左右
尿液的浓度 96%以上
CO2 NH3
成品包装
3
尿素合成
在化学肥料中，以氮肥需要量最大，应用最
广：尿素是氮肥中的一个重要品种，按国家规定， 肥料尿素的规格如下，氮含量不小于46％，缩二 脲含量不大于0.9％，含水量不大于0.3％，粒度在 φ1～2.5毫米之间要占90％以上。
随着H20和NH2CONH2的生成，三元物系的沸点 进一步升高，原三元相图形状会发生如下变化：
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尿素合成
NH3一C02一H 20 三元相图结构
在NH3一C02二元系中加入高沸点难挥发组分 H20后，即成为NH3一C02一H 20三元系，是尚未生 成尿素的介稳态相图。随着H20的进入，二元物系 的沸点会进一步升高，因而原来的二元相图形状 会发生如下变化：沸腾环上移；相图的液相范围 会进一步扩大；二元共沸点温度升高，共沸点组 成的NH3／CO2略微升高。通常将NH3一C02一H 20 三元系表示为NH3一C02(H2O／CO 2为定值)似二元 系。

广东省佛山市石门中学2021届高三模拟化学试卷及答案

广东省佛山市石门中学2021届高三模拟化学试卷及答案

广东省佛山市石门中学2021届高三模拟化学试题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．生产、生活中蕴含了丰富的化学知识，下列有关说法错误的是A．小苏打可用作食品膨松剂B．K2FeO4具有强氧化性，可以软化硬水C．利用催化剂可减少汽车尾气中有害气体的排放D．天眼FAST用到的碳化硅是一种新型无机非金属材料2．中华民族为人类文明进步做出了巨大贡献，运用化学知识对下列事例进行分析，不合理的是A．闻名世界的秦兵马俑是陶制品，由黏土经高温烧结而成B．李白有诗云“日照香炉生紫烟”，这是描写“碘的升华”C．北宋沈括《梦溪笔谈》中记载“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，是发生了置换反应D．屠呦呦用乙醚从青蒿中提取出对治疗疟疾有特效的青蒿素，该过程包括萃取操作3．工业制备硝酸的反应之一为：3NO2 + H2O＝2HNO3＋NO。

用N A表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是A．室温下，22.4 L NO2中所含原子总数为3N AB．36gH2O 中含有共价键的总数为2N AC．标准状况下，11.2L NO 中所含电子总数为5N AD．上述反应，生成1molHNO3转移电子的数目为N A4．试剂生产中，常用双环戊二烯通入水蒸气解聚成环戊二烯，下列说法错误的是(双环戊二烯，g)解聚二聚2(环戊二烯，g)A．双环戊二烯的分子式为C10H12B．双环戊二烯和环戊二烯均能使酸性KMnO4溶液褪色C．环戊二烯的一氯代物有3种D．环戊二烯所有原子均能共平面5．在水溶液中能大量共存的一组离子是A．NH4+、Na+、Br-、SO24-B．K+、NH4+、OH-、NO3-C．Fe2+、H+、ClO-、Cl-D．Mg2+、H+、SiO23-、SO23-6．下列实验操作能达到实验目的的是A．A B．B C．C D．D7．短周期元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，XY2是红棕色气体，Z的周期数等于族序数，W的最外层电子数比次外层电子数少1，下列说法正确的是A．原子半径：X<Y<Z B．气态氢化物的稳定性：Y<X<WC．最高正价：Z<X<Y<W D．Y、W均可与Na形成离子化合物8．下列叙述I和II均正确并且有因果关系的是A．温度：T1<T2B．在温度T1端得到纯净TaS2晶体C．提纯过程中I2的量在不断减少D．该反应的平衡常数与TaI4和S2的浓度乘积成反比12．我国科学家首次抓住“兔耳朵”解密催化反应“黑匣子”。

水盐体系相图及其应用6

水盐体系相图及其应用6
第六章 五元水盐体系相图
第一节 交互五元体系图形表示方法
第二节 交互五元体系相图的运用
第三节 简单五元体系相图
第六章 五元水盐体系相图
（1）简单五元水盐体系： 具有共同离子的四种盐和水构成的体系。如：Na+，K+，Mg++， Ca++//Cl-—H2O体系 Na+// Cl-，SO42-，HCO3-，CO3-—H2O体系 这类体系可认为由共同离子的多种无水单盐和水组成，在单盐间不存在 复分解反应。 （2）具有三个相互盐对的五元体系： 由组成三个交互盐对的六种盐和水构成的体系。 如： Na+，K+，Mg++ //Cl-，SO42-—H2O体系； Na+，NH4+// Cl-，OH-， HCO3-—H2O体系 这类体系的单盐间存在着一系列复分解反应。
++
固相 Cl2= 100 0 17.0 H2O 691 150 325 Na2Cl2+K2Cl2 Na2（NO3）2+K2（NO3）2 Na2（NO3）2+Na2SO4+Na2Cl2
SO4= 0 0 3.0
（NO3）2= 0 100 80.0
45.0 46.2 0
B3
C3 D3 E3 F3 H3 I3
Na2++
100 100 100 0 0 0 100 100 82.0 30.0
K2
0 0 0
++
SO4=
0 0 100 100 0 0 0 12.9 100 100
（NO3）2=
100 0 0 0 0 100 82.1 0 0 0
Cl2=
0 100 0 0 100 0 17.9 87.1 0 0

第三章 水盐相图1

第三章 水盐相图1
固相点
1→2
——
2→E
S10
E（干点）
S10→4
——
4→5
F
A （ NaCl）
5
B
（Na2SO4）
图3-20 水合物Ⅰ型
二、各类相图的等温蒸发过程
2．复杂三元水盐体系蒸发过程分析 （2）水合物Ⅱ型
阶段 一 二 三 四 五
过程 情况 系统 点 液相 点 固相 点
浓缩 阶段 1→2
S10 析出 2→3
图3-29 浸取法分离钾石盐原则流程 图
（二）工艺计算
取1000kg钾石盐原料为计算基准，介绍图解法， 比值法及待定系数法三种计算方法。
（A）图解法：其原理是利用直线杠杆规则，在相
图上直接测量有关线段进行计算。
（A）图解法：
BNaCl
100
（1）计算1000kg 钾石盐100℃ 加水溶解到达系统点L时所 需水量：
一、一些专业术语
3）蒸发射线：连接水顶点W与被蒸发系统点的射线，其方向是 背离水的顶点的。用于表示系统的蒸发过程。反之，加水时 叫稀释线。 4）结晶线：一般指在一固一液或二固一液平衡区中，连接液 相点和其平衡固相点之间的连线。它表达了结晶过程中液相 的变化及与之相对应的固相的组成情况。
5）操作线：一般指进行某种化工操作时其操作过程中系统点 移动的轨迹方向和路线，一般是一条或几条线，如升、降温， 等温蒸发，混合配料等操作时所作的线段。在二至五元体系 相图的变温过程中，又常将某液相点叫操作点。
E1
B＇ M7
1 A＇ E2 E1 2 3
B＇
H
NiCl2· 2 H2 O a＇ b＇
4 5 c d
e B （ NH4Cl ）
A（Na2SБайду номын сангаас4） （a）

三组分相图

三组分相图
• 此时, 体系最大自由度f=2, 用平面图就 可描绘相旳变化.
• 对于凝聚体系,压力旳影响很小,一般可 忽视不计.
• 但温度旳影响是相当大旳.为了表达温度 对三元体系相图旳影响,可用投影旳措施, 绘制不同温度下体系旳相图.也可借助于 3维动画旳技术,绘制三维立体相图.
等边三角坐标表达法
顶点A,B,C各点分别代表纯A,纯B和纯C. A
Na2SO4
三 组 分 相 图
三 组 分 相 图
三 组 分 相 图
三 组 分 相 图
三元液体体系相图
三元液体体系旳相图有多中类型.
图中所示为HAc,H2O,甲苯三元相图.
水与甲苯不完全互溶,故有分层现象出现.图中 旳帽形区是两相区,偏C一方者为水层,偏B一方 者为甲苯层.物系点落在帽形区内时,体系将为 两相共存. P点在单相区,若使体系旳物系点沿AP移动, 当进入帽形区后,体系则会分为两相.
G
B(s)+l,f=1
D(s)+l
E
H
D B(s)+D(s)+l,f=0
B(s)+D(s)+C(s),f=0
B
C
P
生成复盐旳体系
水(A),NH4NO3(B),AgNO3(C)三元体系相图. 有复盐D(NH4NO3.AgNO3)生成.
由混合物P,经过加水旳措施能够
得到旳纯物质为复盐D.
A
溶液l ,单相区 E
MN连线上,各物系点旳量服从杠杆规则:
WM/WN=ON/OM
(4) 若由3个体系合成一种体系,新体系旳物系
点必在原来3物系点所构成旳三角形中,能够屡
次利用杠杆规则求出新旳物系点.
M
D,E,F分别为3个体系旳物系点.

第四章 水盐体系相图

第四章 水盐体系相图
成 分 KCl 36.5 MgCl2 50.2 NaCl 13.3 H2O 65.0 总干盐 100
计算结果g/100g S
第一节 图形表示法
四、干基三角形和干基正方形
2．干基正方形（交互四元体系） AY(Na SO ) D (1)各盐分子式必须按等摩尔的反应 式书写。 (2)反应式同一边的两种盐必须放在 正方形的对角线上。对角线上 [A ]Na 的两个盐称为盐对。 从离子角度看干基正方形，可 发现正方形的四条边实质上代 表了交互四元体系中正负离子 A 20 的含量多少，可分别用横坐标、 AX(Na Cl ) 纵坐标表示。干基正方形是用 来标绘交互四元体系的，系统 点的标绘必须采用耶涅克指数。
A A＇
E3 W
C＇
E1
B＇
E2 E C
E3E——表示A、C盐的两盐共饱曲线；
F=C-P=4-3=1
B
第一节 图形表示法
六、等温立体图的解剖 1．简单四元体系立体图的解剖图 3）空间点——三固相共饱溶液 由三条空间曲线交汇而得的 空间点，表示对三个固相共 饱的溶液，简单四元体系中 有一个。 E点——表示A、B、C盐的三盐共饱 点。 F=C-P=4-4=0
W
A＇
E3
C＇
E1
B＇
E2 E
A
C
B
第一节 图形表示法
六、等温立体图的解剖 1．简单四元体系立体图的解剖图 4）空间体： （1）饱和溶液面上方空间——未饱和溶液 这个区正处在含水多、含盐少的区域，包括W点在内，此空间区表示不饱 和溶液。 WA＇E1B＇E2C＇E3E——表示不饱和溶液。 W F=C-P=4-1=3
B＇E1EE2——表示B盐的溶解度曲面； C＇E2EE3——表示C盐的溶解度曲面。 F=C-P=4-2=2

相图第二讲..

相图第二讲..

Na2SO4
NaCl+Na2SO4
B
NaCl
NaCl-Na2SO4-H2O体系25℃相图
C
Na2SO4
3)形成复盐的三元体系
真实体系例如
A H2 O
KCl-MgCl2-H2O体系
b
图形的几何结构要素
e
e1
c
C盐水合物
组成三角形
B盐结晶区
D
复盐BxCy· nH2O
B
C
4)形成固型的三元体系 A H2O
B 90 10 20 30 40
S点的组成：
A%=60% B%=30% C%=10%
70 60 B% 50 40 30 20 10 A 90 80 70
80
50
C%
正确描绘 图形点
S
60 70 80 90 60 50 40 ← A% 30 20 10 C
三角坐标组成点的确定
确定O点的成分
1）过O作A角对边的平行线 2）求平行线与A坐标的截距 得组元A的含量 3）同理求组元B、C的含量 O A C B
第二讲 三元体系相图的表示和应用 ——钾石盐加工的理论基础
1、三元水盐体系的构成；同离子盐; 氧化物 2、三元水盐体系相图的表示法，结构要素；
(1)正三角形表示法；(2)直角等腰三角形表示法； (3)直角坐标表示法；(4)干盐图表示法；
3、三元水盐体系的几种类型； 4、几种变化过程的表示，多温图； 5、计算方法及某些规则； 6、钾石盐加工的工艺原理；
D
0.20
K
CaO-B2O3-H2O System at 298.15K
G
Concentration of CaO(wt%)
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NH3-CO2-H2O三元体系相图所谓的相图就是相平衡图，是物系在平衡时各组成条件（温度、浓度、压力）之间的关系图。

图2-22中的纵坐标代表CO2的质量分数，横坐标代表NH3的质量分数，坐标原点代表纯水。

纵轴100处代表纯CO2，横轴100处代表纯NH3。

图中每种化合物（或混合物）的总碳量均以CO2来表示，总氮量均以NH3表示。

在CO2 -NH3连线以下的区域中的化合物（或混合物）由CO2、NH3和H2O构成，把这类化合物称为亲水化合物。

在CO2-NH3连线以上的区域的化合物（或混合物），则是NH3和CO2及负水（脱水）构成的，把它称为憎水化合物。

在CO2-NH3连线上的化合物（或混合物）则是只由NH3和CO2构成的。

由此可知，凡在CO2-NH3连线以上区域的组成点，其CO2和NH3的质量分数之和均超过100%。

图中标有温度的组线是等温溶解度曲线，它代表一种盐与液相平衡。

该线经过转折后表示与液相呈平衡的是另外一种盐。

转折点代表同一温度下两条溶解曲线的交点，因此在该点与液相呈平衡的是两种盐。

图中的粗线就是这类转折点的连线，也就是多温图上的两种盐共饱和线。

将各条粗线描绘出来就将图2-22分成各个区域。

各区中的化合物就代表在该区内与液相呈平衡的盐。

右边有一分层区，在该区内，任何等温线上的一个组成点，都分为两个界线分明的液体层，它们的组成分别为该等温线与分层区域界线的两个交点所代表。

一、CO2 -NH3 -H2O体系（Ⅰ）恒温相图图2-23为20℃时CO2-NH3-H2O体系的恒温相图。

图中有四条溶解度曲线：E'E1是NH4HCO3(组成点为C)的溶解度曲线，E1E2是复盐2NH4HCO3•(NH4)2CO3•H2O（组成点为P）的溶解度曲线，E2E3是一水碳酸盐(NH4)2CO3•H2O(组成点为S)的溶解度曲线，E3F'是氨基甲酸铵（组成点为A）的溶解度曲线。

因为E'E1和E3 F'两条曲线未能在图上完全表示出来，因此E'和F'分别为两条曲线上的一个点。

1．与四条溶解度曲线对应的四个两相区面积CE'E1代表NH4HCO3结晶区，面积PE1E2代表P盐结晶区，面积SE2E3代表(NH4)2CO3•H2O盐结晶区，面积AE3F'A代表NH4COONH2结晶区。

E1、E2和E3是三个两盐共饱点：E1是C、P两盐共饱点，E2是P、S两盐共饱点，E3是S、A两盐共饱点。

2．与三个两盐共饱点相对应的有三个两盐共同结晶区三角形E1PC是P、C两盐共晶区，三角形E2SP是S、P两盐共晶区，三角形E3AS是A、S两盐共晶区。

饱和曲线E'E1E2E3F'以下是不饱和区。

由图2-23可知，四种盐均为不相称盐，因为A、C、P、S各点分别与O点的连线都不与本身溶解度曲线相交。

如果用组成为a的氨水进行碳化，则系统点将沿着CO2 - a 连线移动。

先生成(NH4)2CO3•H2O结晶，后又转变为2NH4HCO3•(NH4)2 CO3•H2O结晶，继续碳化则变为NH4HCO3结晶。

二、CO 2-NH 3-H 2O 体系（Ⅰ）多温相图如果把各种温度下CO 2-NH 3-H 2O 体系的的溶解度数据（见最后一页表2—1）都叠加在一张相图上，就可以得到多温相图。

图2-24是根据表2-1数据绘出的CO 2-NH 3 -H 2O 体系的多温相图。

它是为了讨论NH 4HCO 3生产过程而突出NH 4 HCO 3结晶区的相图。

图中的细线是溶解度曲线，也叫等温线。

粗线是连接同类两种盐在不同温度下的共饱点而得到的连线，称为共饱线。

图中共绘出七条两种盐共饱线。

线HA ：C 、P 两种盐共饱和； AB ：P 、R 两种盐共饱和(R 盐组成为 NH 4HCO 3•NH 4COONH 2)； AJ ：C 、R 两种盐共饱和； GB ：P 、S 两种盐共饱和； BC ：S 、R 两种盐共饱和； CD ：R 、A 两种盐共饱和； CF ：S 、A 两种盐共饱和。

以上七条线分割出各种相区：① 区域LHAJN 是NH 4HCO 3的饱和面，图中N 不是一个固定位置，因为这部分数据不完整。

② 区域GBAH 是P 盐饱和面。

③ ABCDJ 是R 盐饱和面。

④ FCBG 是(NH 4)2CO 3•H 2O 饱和面。

⑤曲线FCD 以右的区域是NH 4COONH 2饱和面。

三、碳酸氢铵生产过程中碳化过程分析图2-25上的I点代表NH4HCO3的组成点（21.5%的NH3，55.7%的CO2，22.8%的H2O）。

图中LHAJK区代表20～50℃温度间隔内的NH4HCO3结晶区。

在用CO2碳化氨水时，当体系点进到NH4HCO3结晶区时，就出现NH4HCO3结晶。

为使得到的NH4HCO3产品的纯度较高，不希望体系在碳化过程中在达到NH4HCO3结晶区之前，先经过其他盐的结晶区，因为那样就有可能夹带其他盐结晶出来。

为此，使碳化操作线从邻近NH4HCO3相区的别种盐的结晶区的边缘通过。

由图可见，20%为最合适的原始氨水浓度了（在图上以Q点表示之）。

当用100%的CO2（图中以R点表示之）碳化时，新体系点应位于QR连线上，当体系达到P点并使溶液维持在20℃时，则连接IP并延长至与20℃溶解度曲线相交于M点，M 点即代表此时的液相组成。

如果开始时氨水含量高于20%，则为了避免夹带其他杂质，只好提高碳化度或温度，但提高碳化度会使出塔气体中CO2含量增高，而提高温度则又要增加氨的损失。

四、CO2-NH3-H2O 体系(Ⅱ)相图重点讨论与氨基甲酸铵结晶有关联的区域，因为这是与尿素生产过程有密切关系的区域。

1．CO2-NH3-H2O体系(Ⅱ)恒温相图图2-26是用直角等腰三角形表示的140℃的恒温相图。

图中的A代表NH4COONH2的组成点，C代表NH4HCO3（55. 7%的CO2，21.5%的NH3）的组成点。

OC是NH4HCO3和H2O的连线。

直线左方无实验数据，直线AC的上方也不去进行研究。

在140℃只有氨基甲酸铵一种固相可能存在，因为它的熔点较高(约152℃)。

曲线ab是它的溶解度曲线（或叫熔点曲线）。

扇形面积Aba是NH4COONH2结晶区。

NH4COONH2的结晶区随温度的下降而扩大，如温度为120℃时，它的溶解度曲线变成了虚线a1b1。

如果把温度降到120℃以下，除NH4COONH2结晶区外，液相发生分层现象，又出现NH4HCO3溶解度曲线。

图2-27为100℃的恒温图。

图中cE线NH4HCO3溶解度曲线，扇形面积CcE是其结晶区。

NH4COONH2的结晶区有明显扩大。

直线a l a2是分层结线。

在这条线上的任何组成点，都分为两个液相层，一层的组成为a1，另一层的组成为a2，其数量关系可由杠杆规则计算出来。

组成点a l是液体NH4COONH2中溶解少量的NH3，而a2为液氨中溶解少量的NH4COONH2，两层都与固相NH4COONH2保持平衡。

图中的E点是A、C两种盐共饱和点。

面积AcE是A和C两种盐共同结晶区。

当温度进一步降低到了70℃时，除NH4COONH2和NH4 HC03结晶外，又出现P：2 NH4 HCO3•(NH4)2 CO3结晶，液相仍分层。

图2-28所示为70℃的恒温相图。

图中的P点是2NH4HCO3•(NH4)2CO3（又名倍半碳酸铵）的组成点（26.8%的NH3，52%的CO2）。

曲线EE1是P盐的溶解度曲线，面积PEE1是其结晶区。

分层连接线为a'1 a'2。

a'1的组成是63%的NH3，26%的CO2；a'2的组成是88%的NH3，2%的CO2，NH4COONH2的结晶区比100℃的又扩大了。

图2-29为CO2-NH3-H2O体系30℃的恒温相图。

图上有四条溶解度曲线，cE是NH4HCO3的溶解曲线，EE1是2NH4HCO3•(NH4)2CO3溶解度曲线；E1E2是(NH4)2CO3•H2O的溶解度曲线，E2a是NH4COONH2的溶解度曲线。

面积AE2a为NH4COONH2结晶区，面积sE1E2为(NH4)2C03•H2O结晶区，面积PEE1为倍半碳酸铵结晶区，面积CcE为NH4HCO3结晶区。

三角形ASE2为NH4 COONH2和(NH4)2CO3•H2O二盐的共结晶区，三角形SPE1力(NH4)2CO3•H2O和倍半碳酸铵二盐的共结晶区，三角形PCE为倍半碳酸铵和NH4HCO3二盐的共结晶区。

四条线以下的区域为不饱和区。

如图2-30所示为0℃时该体系的相图。

固相只有NH4 HCO3、(NH4)2CO3•H2O和NH4COONH2三种盐结晶。

上面介绍了五个温度的恒温相图。

如果将此各温度的溶解度数据绘在一个图上，就可得到如图2-31所示的多温相图的梯形部分。

由此可清楚地看出温度对相变的影响。

2．C02-NH3-H20 体系(Ⅱ)多温相图3、NH3-CO2-H2O溶解度数据表（表2—1原数据模糊，有待于进一步核准）：注：C表示NH4HCO3P表示2 NH4HCO3·(NH4)2CO3·H2OS表示(NH4)2CO3·H2OA表示NH2COONH4R表示NH4HCO3·NH2COONH4。