Download miễn phí Đề tài Xử lí chất thải của công nghiệp bằng axit sunfuric đậm đặc



FeCl3khan là những vảy tinh thể màu hung đen hay phiến lớn hình sáu mặt.
Có màu đỏ lựu trong ánh sáng truyền qua và màu lục có ánh kim trong ánh sáng phản chiếu.
Ở 306oC nóng chảy thành chất lỏng linh động màu đỏ.
Sôi và phân huỷ một phần ở 317oC. Tuy nhiên, ở 100oC, FeCl3 cũng đã bay hơi rõ rệt.
Ngồi không khí, nó hút ẩm mạnh và chảy rửa. Nó rất dễ tan trong nước và khi tan phát nhiều nhiệt. Nó dễ tan trong rượu, khó tan trong benzen. Dung dịch FeCl3 trong một số dung môi hữu cơ dưới tác dụng của ánh sáng bị khử thành FeCl2, còn dung môi bị oxy hóa hay clo hóa, ví dụ FeCl3 với rượu tạo nên axetaldehyt.
Ở 440oC, tỉ khối hơi ứng với công thức kép Fe2Cl6; ở 750oC ứng với công thức đơn FeCl3; trên 750oC ứng với sự phân huỷ FeCl3 thành FeCl2 và Cl2.
 


http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2013-12-27-de_tai_xu_li_chat_thai_cua_cong_nghiep_bang_axit_s.GxqLbNFEQK.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-52134/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

loại kẽm. Dung dịch kiềm thường dùng là dung dịch NaOH 5%.
CHƯƠNG 2: XỬ LÝ DUNG DỊCH NƯỚC TẨY RỈ
2.1 Mục đích xử lý dung dịch nước tẩy rỉ sắt.[12]
Khi những bản kim loại bị rỉ trong quá trình sản xuất thép, lượng lớn nước tẩy rỉ sắt được thải ra từ các nhà máy gây ô nhiễm môi trường. Thật là khó để có thể giải quyết vấn đề này một cách kinh tế. Nhiều cuộc nghiên cứu nhằm xử lý dung dịch nước tẩy rỉ với mục đích thu hồi những chất có ích như axit clohydric và muối sắt (II) sunfat.
2.2 Một số phương pháp xử lý dung dịch nước tẩy rỉ sắt.[11, 12]
- Trong nước tẩy rỉ sắt bao gồm FeCl2, FeCl3, một phần HCl dư và nước. Một phương pháp đề ra là trung hòa lượng axit còn dư bằng cách dùng vôi. Tuy nhiên sản phẩm thu được là các hydroxit sắt ở dang nhầy (paste) gây ô nhiễm môi trường:
H+ + OH- H2O
Fe2+ + 2OH- Fe(OH)2
Fe3+ + 3OH- Fe(OH)3
- Khi tiến hành thủy phân ở nhiệt độ cao(>800oC) chuyển hết sắt về Fe(III), sản phẩm sẽ là HCl, Fe2O3. Thiết bị bằng thạch anh được sử dụng trong quy trình này để tránh sự ăn mòn thiết bị:
4FeCl2 + 4H2O + O2 8HCl + 2Fe2O3
- Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã thực hiện một phương pháp là dùng nhôm hồn nguyên sắt:
Fe2+, Fe3+ Fe
Dung dịch AlCl3 sau phản ứng sẽ được dùng để điều chế PAC (polyaluminium clorua Al(OH)3-xClx). Tuy nhiên giá thành nhôm cao hơn sắt nên phương pháp này không khả thi.
- Một phương pháp khác là clo hóa hồn tồn dung dịch tẩy rỉ sắt về hết sắt (III) FeCl3:
2FeCl2 + Cl2 2FeCl3.
- Theo quy trình xử lý của U.S.Pat.No.5,417,955, công bố vào ngày 23/5/1995, quy trình này mô tả một phương pháp và thiết bị để xử lý dung dịch nước tẩy rỉ sắt để sản xuất axit clohydric và sắt (II) sunfat. Dung dịch nước tẩy rỉ chứa sắt (II) clorua, axit clohydric và nước được phản ứng với axit sunfuric dư trong thiết bị phản ứng để tạo thành axit clohydric và sắt (II) sunfat:
FeCl2 + H2SO4 FeSO4 + 2HCl
Quy trình xử lý dung dịch nước tẩy rỉ sắt bằng axit sunfuric.[12]
Dung dịch nước tẩy rỉ sắt được xử lý trong thiết bị phản ứng với axit sunfuric dư. Dung dịch này phản ứng mãnh liệt tạo ra pha khí nóng, nước và axit clohydric. Sau đó pha khí được đưa tới tiếp liệu cho tháp hấp thụ HCl. Tạo ra trong bình phản ứng là dung dịch huyền phù chứa sắt (II) sunfat monohydrat có thành phần không hòa tan. Huyền phù này được đưa tới một phễu lọc tuần hồn. Nước lọc được đưa trở lại thiết bị phản ứng. Sau khi loại ẩm, sắt (II) sunfat monohydrat được đưa tới thiết bị kết tinh.
Hiệu quả của quy trình có thể tăng lên bằng cách tăng hệ số của FeCl2 trong dung dịch nước tẩy rỉ thông qua quá trình chưng cất. Bằng cách này chất lượng các hạt muối sắt (II) sunfat monohydrat tạo ra có thể được cải thiện và điều khiển được một cách thích hợp. Hàm lượng của FeCl2 trong dung dịch nước tẩy rỉ nên lớn hơn hay bằng 25%.
Tỉ lệ giữa dung dịch nước tẩy rỉ với axit sunfuric dư vào khoảng 1:3 1:5.
Nồng độ của axit HCl sản phẩm phụ thuộc trực tiếp vào nồng độ dung dịch nước tẩy rỉ sử dụng. Để điều khiển nồng độ axit HCl và kết tủa muối sắt (II) sunfat monohydrat thì FeCl2 trong dung dịch nước tẩy rỉ phải được cô đặc bằng cách đun nóng sơ bộ dung dịch nước tẩy rỉ trong một thiết bị trao đổi nhiệt để đạt tới nhiệt độ khoảng 95oC.
Nhiệt độ trong thiết bị phản ứng nên ở khoảng 85oC. Thời gian lưu thích hợp cho dung dịch nước tẩy rỉ trong thiết bị phản ứng là khoảng 4 giờ.Hàm lượng axit sunfuric trong thiết bị phản ứng nên lên tới tối thiểu là 60%, chính xác là lớn hơn 78%.
CHƯƠNG 3: TỔNG QUAN VỀ MỘT SỐ CHẤT
3.1 Axit clohydric HCl
Công thức phân tử: HCl
Khối lượng phân tử: 36.465
3.1.1 Lý tính.[10, 11]
HCl là một chất khí không màu có mùi xốc.
Trọng lượng riêng: 1.264 ở 17oC (so với không khí)
Nhiệt độ nóng chảy: -114.7oC
Nhiệt độ sôi: -85.2oC
Nhiêt độ tới hạn: 51.25oC
Aùp suất tới hạn: 86at
Tỉ trọng: 1.267 ở -113oC; 1.206 ở -110oC
Hằng số phân ly Ka: 2.5107 ở 0oC
Tan rất nhiều trong nước và phát nhiệt. Tan trong rượu, trong benzen (2% ở 18oC), trong ete (35% ở 0oC).
Ngồi không khí ẩm bốc hơi thành sa mù do tạo ra những hạt nhỏ axit clohydric. Khi đun nóng axit clohydric đặc thì đầu tiên khí hydroclorua bốc lean và nồng độ axit tăng. Trong cả hai trường hợp, khi hàm lượng HCl trong axit đã đạt tới 20.3% (dưới 760 mmHg) thì thu được một dung dịch có thành phần không đổi, sôi ở 108.6oC.
Bảng 3.1: Độ tan của hydroclorua trong nước ở 760 mmHg
toC
Lượng HCl Trong 1g nước
toC
Lượng HCl
Trong 1g nước
toC
Lượng HCl
Trong 1g nước
0
0.825
20
0.721
40
0.633
4
0.804
24
0.700
44
0.618
8
0.783
28
0.682
48
0.603
12
0.762
32
0.665
52
0.589
16
0.742
36
0.649
56
0.575
60
0.561
Axit clohydric là một axit mạnh, chiếm thành phần chính của axit trong dạ dày, là axit quan trọng trong các ngành công nghiệp.
Axit clohydric có độ ăn mòn cao, axit HCl được bảo quản trong bình thuỷ tinh, bình sành sứ, bồn xe tải, lót cao su…
3.1.2 Hóa tính.[9]
Trong nước là axit mạnh.
HCl (lỗng) + H2O Cl- + H3O+
Phản ứng với nitric đặc (cường thủy), trung hòa kiềm, hidrat amoniac. Chất khử (nhờ Cl-) và chất oxy hóa (nhờ H+).
3HCl(lỗng) + HNO3 (đặc) (NO)Cl + 2Clo + 2H2O, (to thường)
6HCl(đặc) + 2HNO3 (đặc) 2NO + 3Cl2 + 4H2O, (100 150oC)
HCl(lỗng) + NaOH(lỗng) NaCl + H2O
HCl(lỗng) + NH3.H2O NH4Cl + H2O
HCl(khí) + NH3(khí) NH4Cl(khí), (to thường)
4HCl + O2 2H2O + Cl2, (600oC, xúc tác CuCl2)
2HCl(lỗng) + M MCl2 + H2, (M = Fe, Zn)
4HCl(đặc) + MnO2 MnCl2 + 2H2O + Cl2
16HCl(đặc) + 2KMnO4 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O + 2KCl
3.1.3 Ứng dụng.[11]
Axit HCl tinh khiết được dùng trong lĩnh vực thực phẩm, dược phẩm; đối với HCl kém tinh khiết thường dùng để sử lý nước thải hay hồ bơi.
Dung dịch HCl 10 18% thường được sử dụng xử lý bề mặt kim loại:
FeO + 2HCl FeCl2 + H2O
Fe2O3 + Fe + 6HCl 3FeCl2 + 3H2O
Axit HCl còn được dùng làm chất tẩy rửa trong các thiết bị công cụ gia đình như thuộc gia, tẩy rửa...
3.1.4 Điều chế.[7]
Tổng hợp trực tiếp từ các nguyên tố: dùng sản xuất HCl trong công nghiệp
H2 + Cl2 2HCl
Trong phòng thí nghiệm đôi khi người ta dùng phương pháp:
NaCl + H2SO4 NaHSO4 + HCl
2NaCl + H2SO4 Na2SO4 + 2HCl
3.2 Axit sunfuric H2SO4
Công thức phân tử: H2SO4
Khối lượng phân tử: 98.082
3.2.1 Lý tính.[7, 10]
H2SO4 là một chất lỏng sánh như dầu, không màu.
Khi làm lạnh sẽ hố rắn thành những tinh thể nóng chảy ở 10.49oC. Tuy nhiên, axit lỏng dễ có thể chậm đông không hố rắn dưới 0oC.
Ở 30 40oC, bắt đầu bốc khói và khi đun tiếp sẽ tạo ra hơi SO3. Bắt đầu sôi ở 290oC và nhiệt độ nâng nhanh cho tới khi ngừng giải phóng SO3. Hydrat còn lại chứa 98.3% H2SO4 và sôi ở 338oC
H2SO4 đặc hấp thu mãnh liệt hơi ẩm và vì thế là chất làm khô tốt, áp suất hơi H2O trên H2SO4 cả thảy là 0.003 mmHg.
H2SO4 tan vô hạn trong nước và phát nhiều nhiệt do có sự hydrat hố mạnh:
H2SO4 + nH2O H2SO4.nH2O, = -79.4 KJ/mol.
Vì vậy, muốn pha lỗng dung dịch axit H2SO4 đặc, thì cần đổ từ từ axít vào nước, đồng thời khuấy đều dung dịch.
Axít sunfuric nguyên chất (không lẫn tạp chất, bụi...) hầu như không dẫn điện vì chúng không điện li. Song dung dịch H2SO4 lại dẫn điện tốt.
Dung dịch H2SO4 có nồng độ 98.2% là hỗn hợp đẳng phí: dưới áp suất thường nó sôi ở 336.6oC.
3.2.2 Hố tính.[7]
Axit sun...

---