Главная страница
qrcode

Российской федерации


Скачать 53.55 Kb.
НазваниеРоссийской федерации
Дата25.06.2020
Размер53.55 Kb.
Формат файлаdocx
Имя файлаIDZ-1.docx
ТипДокументы
#70101
Каталог


РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное

учреждение высшего образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Инженерная школа ядерных технологий

Отделение ядерно-топливного цикла

Специальность – 18.05.02 Химическая технология материалов современной энергетики


Индивидуальное домашнее задание

По дисциплине «Химическая технология редких и благородных металлов»

Вариант 32

Выполнил студент гр.0441 _________________ Ю.С. Мечта

_________________
Проверил доцент ОЯТЦ _________________ Р.В. Оствальд

_________________

Томск – 2019

ЗАДАНИЕ 1

Рассчитать какое количество металла выделится на катоде при электролизе раствора или расплава соли CoSO



М(Со) = 59 г/см3; F = 96000 Кл/моль; n = 2.


Ответ: 1,118 г.


ЗАДАНИЕ 2

Рассчитать вещественный состав концентрата монацитового песка, если элементный состав, выраженный через оксиды.
Состав концентрата, % мас.
ThOCeUPTiOZrOFeSiOH6,3
53,0
0,58
25,34
1,93
3,82
4,62
4,07
0,34



1) 3ThO
M (ThO
2) Ce
M (Ce
3) U
M (U
4) 3UO
M (UO
5) 3UO
M (UO
6) ZrO
M (ZrO
7) Fe
M (Fe
8) FeO + TiO
M (FeO) = 72 г/моль; M (TiO

Приход
Расход
Вещество
%, масс.
Вещество
%, масс.
ThO6,30
Th8,559
Ce53,00
CePO75,945
U0,58
(UO0,459
P25,34
U0,251
TiO1,93
ZrSiO5,683
ZrO3,82
Fe3,186
Fe4,62
FeTiO3,027
SiO4,07
P0,006
H0,34
SiO2,207




TiO0,337




H0,340
Итого
100
Итого
100

ЗАДАНИЕ 3

Рассчитать материальный баланс сернокислотного разложения концентрата состава, указанного в домашнем задании 2. Количество концентрата 1,2 т. Расход 93% - ной H
Состав концентрата
Вещество
%, масс.
Th8,559
CePO75,945
(UO0,459
U0,251
ZrSiO5,683
Fe3,186
FeTiO3,027
P0,006
SiO2,207
TiO0,337
H0,340


Масса концентрата – 1200 кг:

1) Th
m (Th

2) 2CePO
m (CePO

3) (UO
m ((UO

4) U
m (U

5) FeTiO
m (FeTiO
6) Fe
m (Fe

7) TiO
m (TiO

8) P
m (P
ZrSiO

H
H
Приход
Расход
Вещество
Масса, кг
%
Вещество
Масса, кг
%
Th102,71
3,20
Th(SO121,42
3,78
CePO911,34
28,37
Ce1101,36
34,28
(UO5,51
0,17
UO6,05
0,19
U3,01
0,09
U(SO)3,55
0,11
ZrSiO68,20
2,12
Ti(SO69,47
2,16
Fe38,23
1,19
FeSO36,32
1,13
FeTiO36,32
1,13
Fe95,58
2,97
P0,07
0,00
SO0,12
0,00
SiO26,48
0,82
H419,72
13,06
TiO4,04
0,13
SiO26,48
0,82
H4,08
0,13
ZrSiO68,20
2,12
H1871,95
58,26
H27,62
0,86
H140,90
4,39
H4,08
0,13






H1091,97
33,99






H140,90
4,39
Всего
3212,84
100,00
Всего
3212,84
100,00

ЗАДАНИЕ 4

Рассчитать объём газовой фазы после хлорирования 175 кг титанового шлака элементным хлором, взятым с избытком 17,5 %, в присутствии углерода при температуре 775º С. Результаты расчёта представить в виде таблицы материального баланса с указанием объёмов газообразных веществ.
Состав шлака, % мас.
TiOFeSiOMgO
CaO
74,0
21,9
1,7
1,7
0,7

Масса титанового шлака – 175 кг:


М, г/моль
80


12


2∙71


190


44


TiO+
С
+
2Cl=
TiCl+
COm, кг
129,5


19,43


229,866


307,56


71,23




















М, г/моль
160


3∙12


3∙71


2∙162


3∙28


Fe+

+
3Cl=
2FeCl+
3CO
m, кг
38,325


8,62


51,02


77,61


20,12

М, г/моль
60


2∙12


2 ∙71


170


2∙28


SiO+

+
2Cl=
SiCl+
2CO
m, кг
2,975


1,19


7,04


8,43


2,78


М, г/моль
40


12


71


95


28


MgO
+
С
+
Cl=
MgCl+
CO
m, кг
2,975


0,89


5,28


7,07


2,08


М, г/моль
56


12


71


111


28


CaO
+
С
+
Cl=
CaCl+
CO
m, кг
1,225


0,26


1,55


2,43


0,61

m (C) = 19,43 + 8,62 + 1,19 + 0,89 + 0,26 = 30,39 кг;

m (CO
m (CO) = 20,12 + 2,78 + 2,08 + 0,61 = 25,59 кг;

m (Cl
m (Cl
Приход
Расход
Вещество
Масса, кг
%, масс.
Вещество
Масса, кг
%, масс.
TiO129,5
23,47
TiCl307,56
55,77
Fe38,325
6,95
FeCl77,61
14,07
SiO2,975
0,54
SiCl8,43
1,53
MgO
2,975
0,54
MgCl7,07
1,28
CaO
1,225
0,22
CaCl2,43
0,44
С
30,39
5,51
CO71,23
12,92
Cl346,33
62,77
CO
25,59
4,64






Cl51,58
9,35
Итого
551,72
100
Итого
551,50
100

Вещество
TiClFeClSiClMgClCaClТ136,4
315
57
1412
1935

При температуре хлорирования 775 °С, помимо CO
Объем газов найдем из уравнения Клапейрона – Менделеева:


где P – давление, 101325 Па,

R – газовая постоянная, 8,314 Дж/К
n – количество газа, моль,

Т – температура, К.

Количество газа n найдем по уравнению:


Объем газов:


V3.

После хлорирования 175 кг титанового шлака выделилось 465,3 м3 газовой фазы.

Ответ: 465,3 м3.

перейти в каталог файлов


связь с админом