Tehnologii de fabricare a sulfatului de zinc

Imagine preview
(7/10 din 1 vot)

Aceasta licenta trateaza Tehnologii de fabricare a sulfatului de zinc.
Mai jos poate fi vizualizat cuprinsul si un extras din document (aprox. 2 pagini).

Arhiva contine 1 fisier doc de 39 de pagini .

Iti recomandam sa te uiti bine pe extras, cuprins si pe imaginile oferite iar daca este ceea ce-ti trebuie pentru documentarea ta, o poti descarca. Ai nevoie de doar 5 puncte.

Domeniu: Chimie Anorganica

Cuprins

PARTEA I 4
1. OBIECTIVELE PROIECTULUI 4
1.1. PREZENTAREA GENERALĂ A PRODUSULUI 5
2.PREZENTAREA PROCESULUI 6
Studiu de literatură 6
3.ANALIZA DESFASURATA A PROCESULUI 9
3.1. Chimismul procesului 9
3.2. Modelarea procesului 9
3.2.1. Bilanțul de masă 13
3.2.2. Bilanțul termic 16
3.2.3. Studiul termodinamic 18
3.2.4. Descrierea matematică la desfășurarea procesului după modelul macrocinetic reacție-chimică 22
3.3. Descrierea procesului tehnogic 26
3.5. Schema fluxului tehnologic 29
4. PROIECTARE TEHNOLOGICĂ 30
4.1.Dimensionarea tehnologică a reactorului 30
4.2.Calcului puterii la amestecare 32
4.3. Automatizarea procesului 33
5. ASPECTE ECOLOGICE. PROTECȚIA MEDIULUI 35
Parea a II-a 36
1. MATERIALE ȘI METODE. CONDIȚII GENERALE DE SINTEZĂ ȘI INVESTIGAȚII SPECTROSCOPICE. 36
2. REZULTATE ȘI DISCUȚII 41
Partea a III-a 47
Concluzii 47
Bibliografie 48

Extras din document

PARTEA I

1. OBIECTIVELE PROIECTULUI

În prezenta lucrare s-au urmărit următoarele obiective:

- un studiu general în privința sulfatului de zinc și a metodelor de obținere a acestuia

- proiectarea unei instalații de fabricare a sulfatului de zinc prin reacția oxidului de zinc cu acid sulfuric, pornind de la 50 Kg materie primă; process discontinuu

- investigarea unor noi acizi fosfor – organici ca agenți de complexare a zincului

1.1. PREZENTAREA GENERALĂ A PRODUSULUI

Sulfatul de zinc se găsește în natură fie sub formă anhidră, zincozita, fie sub formă de heptahidrat, goslarita. Sulfatul de zinc anhidru, ZnSO4 , se prezintă sub formă de cristale rombice, și este foarte solubil în apă. Prin cristalizarea unei soluții saturate de sulfat de zinc se formează trei forme hidratate stabile: sulfat de zinc monohidrat, ZnSO4 · H2O; sulfat de zinc hexahidrat, ZnSO4 ·6 H2O; sulfat de zinc heptahidrat, ZnSO4 ·7 H2O (ortorombic). Dar poate prezinta și alte forme hidratate care sunt instabile aceștia sunt: dihidratul, tetrahidratul, și pentehidratul care prezintă sub formă de cristale monocline. [1] Sulfatul de zinc hidratat cu șapte molecule de apă se prezintă sub formă de cristale ortorombice, incolore. Heptahidratul este foarte solubil în apă, în glicerină și mai puțin solubil în solvenți organici. Cristalele de heptahidrat sunt izomorfe cu cele a sulfatului de magneziu heptahidrat, MgSO4 · 7 H2O. Forma instabilă de heptahidrat este izomorf cu sulfatul de fier heptahidrat, FeSO4 · 7 H2O. [2] [3]

Proprietăți fizice

Sulfatul de zinc heptahidrat are masa moleculară 287.55 g/mol, incoloră, densitatea la 20°C egala cu 1.97 g/cm3, punct de topire egal cu 105°C. Solubilitatea sulfatului de zinc crește aproape liniar cu temperature. Solubilitatea în apă este de 965 g/L la 20°C. Heptahidratul este ușor efluorescent la temperatura ambiantă. Presiunea de vapori măsurat la 20°C este de 15.3 mm Hg. [4]

Proprietăți chimice [5] [6]

Căldura de formare a sulfatului de zinc este:

Zn(s) + S(s) + 2 O2(g) → ZnSO4 + 230000 cal

Dacă se pornește de la dioxid de sulf, căldura de formare va avea valoarea:

Zn + SO2 + O2 → ZnSO4 + 159000 cal

Pentahidratul se deshidratează complet la 280° C, iar la 770°C se descompune în oxid de zinc și trioxide de sulf. La 750°C din diagrama de difracție X se poate observa un compus format din 3 ZnSO4· 2 ZnO.

Sulfatul de zinc este redus la oxisulfură ZnS · ZnO, atunci când este încălzit într-un curent de hidrogen. Prin încălzirea unui amestec format din sulfat si sulf, se formează sulfură cu o degajare de anhidridă sulfuroasă. Reacția este totală când sulful este în exces. Reducerea sulfatului la sulfură poate fi realizată cu carbon la 400°C sau cu pulbere de magneziu.

La încălzirea unui amestec de sulfat de zinc și nitrat de sodium se observă degajarea oxidului nitros.

Clorul și acidul clorhidric concentrat nu au influență asupra sulfatului de zinc.

Reacția de formare a litoponului are loc la temperatura de 360°C:

BaS + ZnSO4 → BaSO4 + ZnS

O altă reacție de formare a litoponului care pornește de la temperature de 340°C și este completă la 500°C este următoarea:

ZnSO4 + BaO → ZnO + BaSO4 [1]

Soluțiile de sulfat de zinc sunt puțin acide.

Reacția ferocianurii de amoniu cu sulfat de zinc, în mediu neutru duce la formarea unui precipitat alb de fierocianura de zinc. În mediu puțin acid se formeaza ca și produs secundar compusul (NH4)2 Zn3[Fe (CN)6]2.

Sulfatul de zinc este puțin solubil în alcooli. În urma reacției dintre sulfat de zinc într-o soluție de alcool metilic și acid sulfuric se formează compusul ZnSO4× CH3OH.

Anilina dizolvă sulfatul de zinc și formează complecși.

Prin adăugarea sodei într-o soluție de sulfat de zinc de concentrație 0.25 M, la 25°C se formează un precipitat a sării bazice de sulfat de zinc, ZnSO4× 3 Zn(OH)2. Dacă se mărește pH -ul soluției va precipita hidroxit de zinc pur.

Hidroxidul de zinc este obținut prin reacția sării bazice cu hidroxid de sodiu:

ZnSO4× 4 Zn(OH)2 + 2 NaOH → 5 Zn(OH)2 + Na2SO

Fisiere in arhiva (1):

  • Tehnologii de fabricare a sulfatului de zinc.doc

Bibliografie

1. Pascal L., „Nouveau traité de chemie minerale”, Vol. 5, pag 240, 1957
2. Ullmann's. Encyclopedia. Of. Chemistry.
3. Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Ediţia
4. Chimia anorganică
5. N.N. Greenwood and A.Earnshaw,Chemistry of the Elements, p. 1374, Pergamon Press, Oxford, 1984
6. Gh. Marcu, Chimia Moderna a Elementelor Metalice, Ed. Tehnica, Bucuresti, 1993
7. A. Iovi, Îngrășăminte cu microelemente, Curs, 1982
8. Regel, M., Sastre, A.M. and Szymanowski, J. Recovery of Zinc from HCl spent pickling solutions by solvent extraction. Environ. Sci. Technol., 35, 630-635, 2001.
9. Sayar, A.A., Sayar, N. A. and Filiz, M. Extraction of Zinc(II) from aqueous hydrochloric acid solutions into Alamine 336-m-xylene systems. Modeling considerations to predict optimum operational conditions,. Hydrometallurgy, 86, 27-36, 2007
10. Cheng C. Y., 2000 Purification of synthetic laterite leach solution by solvent extraction using D2EHPA,. Hydrometallurgy, 56(3): 369- 386.
11. J.E. Silva a, A.P. Paiva b, D. Soares a, A. Labrincha c, F. Castro, Journal of Hazardous Materials B120 (2005) 113–118
12. Mansur, M. B., Magalhaes, F. S., Rocha, S. D. F., Benedetto, J. S.Selective extraction of zinc(II) over iron(II) from spent hydrochloric acid pickling effluents by liquid-liquid extraction. Journal of Hazardous Materials, v. 150, n. 3, p. 669-678, 2008.
13. Mantuano, D. P., Dorella, G., Elias, R. E. A., Mansur, M. B. Analysis of a hydrometallurgical route to recover base metals from spent rechargeable batteries by liquid-liquid extraction with Cyanex 272. Journal of Power Sources, v. 159, n. 2, p. 1510-1518, 2006
14. Nathsarma, K. C., Devi, N. Separation of Zn(II) and Mn(II) from sulphate solutions using sodium salts of D2EHPA, PC88A and Cyanex 272. Hydrometallurgy, v. 84, n. 3-4, p. 149-154, 2006
15. Pereira, D. D., Rocha, S .D. F., Mansur, M. B.Reconvery of zinc sulphate from industrial effluents by liquid- liquid extraction using D2EHPA (di-2-ethylhexyl phosphoric acid). Separation and Purification Tehnology, v.53, n. 1, p. 89-96, 2007.
16. C. Calistru, C. Leonte, Tehnologia Substantelor Anorganice, Ed. Didactica si Pedagogica, Bucuresti, 1972.
17. A. Silvestru, Tehnologie Chimica Anorganica, Casa Cartii de Stiinta, Cluj-Napoca, 2006
18. Cadariu.I, Chimie-Fizica,Vol.II, Ed. Tehnica, Bucuresti, 1967
19. G. Niac, V. Voiculescu, I. Baldea, M. Preda, Formule, Tabele, Probleme de Chimie-Fizica, Editura Dacia, Cluj-Napoca, 1984
20. I. Lazar, C. Anghel, Recipiente sub Presiune, Îndrumator de Proiectare, Univesitatea Babes- Bolyai, Cluj-Napoca, 1983.
21. C. Anghel, Recipiente sub Presiune, Îndrumator de Proiectare, Univesitatea Babes- Bolyai, Cluj-Napoca, 1983.
22. C. F. Pavlov, P. G. Romankov, A. A. Noskov, Procese si Aparate in Ingineria Chimica, ed. Tehnica, Bucuresti 1981
23. V. V. Jinescu, Utilaj Tehnologic Pentru Industrii de Proces, ed Tehnica Bucuresti, 1988
24. Ş. P. Agachi, Automatizarea Proceselor Chimice, ed Casa Cartii de Stiinta, Cluj-Napoca, 1994
25. A. Ozunu, Elemente de Hazard si Risc în Industrii Polunate, Ed Accent, 2000.
26. http://Wikipedia.com/Acidul sulfuric
27. Victor Liteanu, Curs de Poluanţti industriali şi tehnici de depoluare, Cluj Napoca, 2010
28. C1. K. D. Rainsford, M. W. Whitehouse, J. Pharm. and Pharmacol., 1992, 44(6), 476.
29. C2. N. Poulter, M. Donaldson, G. Mulley, L. Duque, N. Waterfield, A. G. Shard, S. Spencer, A. Tobias, A. Jenkins, A. L. Johnson, New J. Chem., 2011, 35, 1477. Farmaceutica
30. C3. nano
31. C4. cat
32. C5. Galvanotehnica
33. C6. 27M,
34. C7 CS Rev
36. C8 W. A. Higgins, P. W. Vogel, W. G. Craig, J. Am. Chem. Soc., 1955, 77, 1864.
37. C9 I. N. Zmurova, I. Yu. Wojcechovskaia, A. V. Kirsanov, Zh. Obshch. Khim., 1959, 29, 1864.
38. C10 F. T. Wang, J. Najdzionek, K. L. Leneker, H. Wasserman, D. M. Braitsch, Synth. React. Inorg. Met.-Org. Chem. 1978, 8, 119.
39. C11. C. Silvestru, I. Haiduc, R. Cea-Olivares, A. Zimbron, Polyhedron 1994, 13, 3159.

Alte informatii

UNIVERSITATEA “BABEŞ-BOLYAI” CLUJ-NAPOCA FACULTATEA DE CHIMIE ŞI INGINERIE CHIMICĂ INGINERIA SUBTANŢELOR ANORGANICE ȘI PROTECȚIA MEDIULUI