Каковы размеры частиц CaSO4 при нейтрализации H2SO4

[Alex_St]

Здравствуйте!

 

Имеется разбавленная серная кислота (разбавленая водой, конц. кислоты ок. 0,05%). Проводится нейтрализация приготовленным на отдельной установке известковым молочком (конц по извести ок. 5%). Совершенно очевидно выпадение гипса в определенных расчетных количествах и теперь внимание вопросы:

1) каков размер частиц этого выпадающего в осадок CaSO4?

2) каким путем хотя бы ориентировочо прикинуть их размер? может быть за аналог что-то известное принять?

3) в каком направлении копать, литература, источники, чотбы получить информацию об этом?

 

Размер частиц мне необходим, чтобы выяснить гидравлическую крупность (она же скорость выпадения в мм/сек) и прикинуть размеры песколовки (она же и нейтрализатор), чтобы этот гипс весь осадить и удалить.

 

Для понимания ситуации объемы растворов достаточно большие, песколовка-нейтрализатор само-собой проточная.

 

Поспособствуйте советом, пожалуйста или мыслями дельными. Спасибо.

 

ЗЫ: просьба, если вам кажется, что я ошибся разделом указать в какой раздел обратиться лучше.

[foundryman]

Имеется разбавленная серная кислота (разбавленая водой, конц. кислоты ок. 0,05%). Проводится нейтрализация приготовленным на отдельной установке известковым молочком (конц по извести ок. 5%). Совершенно очевидно выпадение гипса в определенных расчетных количествах и теперь внимание вопросы:

1) каков размер частиц этого выпадающего в осадок CaSO4?

Размер частиц мне необходим, чтобы выяснить гидравлическую крупность (она же скорость выпадения в мм/сек) и прикинуть размеры песколовки (она же и нейтрализатор), чтобы этот гипс весь осадить и удалить.

 

Поспособствуйте советом, пожалуйста или мыслями дельными. Спасибо.

 

ЗЫ: просьба, если вам кажется, что я ошибся разделом указать в какой раздел обратиться лучше.

Прежде чем считать размер частиц, посчитайте количество осадка. Концентрация кислоты 0,05%, концентрация гипса будет 0,07%. Растворимость гипса при 20 С - 0,2%. Осадка вообще не будет (если нет избытка ионов Са или сульфат-ионов - тогда считайте через ПР).

[Arkadiy]

Здравствуйте!

 

Имеется разбавленная серная кислота (разбавленая водой, конц. кислоты ок. 0,05%). Проводится нейтрализация приготовленным на отдельной установке известковым молочком (конц по извести ок. 5%). Совершенно очевидно выпадение гипса в определенных расчетных количествах и теперь внимание вопросы:

1) каков размер частиц этого выпадающего в осадок CaSO4?

2) каким путем хотя бы ориентировочо прикинуть их размер? может быть за аналог что-то известное принять?

3) в каком направлении копать, литература, источники, чотбы получить информацию об этом?

 

Размер частиц мне необходим, чтобы выяснить гидравлическую крупность (она же скорость выпадения в мм/сек) и прикинуть размеры песколовки (она же и нейтрализатор), чтобы этот гипс весь осадить и удалить.

 

Для понимания ситуации объемы растворов достаточно большие, песколовка-нейтрализатор само-собой проточная.

 

Поспособствуйте советом, пожалуйста или мыслями дельными. Спасибо.

 

ЗЫ: просьба, если вам кажется, что я ошибся разделом указать в какой раздел обратиться лучше.

А померить не проще? Приборов измеряющих размер частиц сейчас навалом.

[Alex_St]

Прежде чем считать размер частиц, посчитайте количество осадка. Концентрация кислоты 0,05%, концентрация гипса будет 0,07%. Растворимость гипса при 20 С - 0,2%. Осадка вообще не будет (если нет избытка ионов Са или сульфат-ионов - тогда считайте через ПР).

Осадок есть и по расчету и по практике, к сожалению) и его достаточно много, в сутки раствора серной проходит около 20 тыс т, осадка образуется если память не врет около 16-18 тонн. Поясните что значит "считать через ПР"?

А померить не проще? Приборов измеряющих размер частиц сейчас навалом.

Это предпроектные расчеты, никто не хочет даже пальцем пошевелить лишний раз. Конечно же замеры будут, но уже на более поздней стадии. А как оценочно прикинуть, чтобы не ошибится на порядок хотя бы, вот в чем вопрос.

Изменено 9 Мая, 2015 в 09:32 пользователем Alex_St

[WASQ]

Имхо малореально спрогнозировать размер частиц: кристаллизация зависит от многих факторов - температуры, наличия твердых частиц и пузырьков газа в растворе, перемешивания и однородности и т.п.

 

Я вот многократно получал преципитат (это гидрофосфат кальция) обменной реакцией для добавки в корм коровам, так почти каждый раз процесс выпадения осадка как и его вид отличались, хоть растворы наливались в одинаковом количестве в том же порядке из тех же емкостей.  Иногда получалось что-то вроде каши, иногда взвесь твердых частиц, иногда полупрозрачная гелеобразная субстанция которая не выливалась при опрокидывании банки.

[Alex_St]

Имхо малореально спрогнозировать размер частиц: кристаллизация зависит от многих факторов - температуры, наличия твердых частиц и пузырьков газа в растворе, перемешивания и однородности и т.п.

 

Я вот многократно получал преципитат (это гидрофосфат кальция) обменной реакцией для добавки в корм коровам, так почти каждый раз процесс выпадения осадка как и его вид отличались, хоть растворы наливались в одинаковом количестве в том же порядке из тех же емкостей.  Иногда получалось что-то вроде каши, иногда взвесь твердых частиц, иногда полупрозрачная гелеобразная субстанция которая не выливалась при опрокидывании банки.

 

Спасибо за ответ! Да, я понимаю, что это скорее всего нереально рассчитать. Я надеялся хотя бы на оценку, возможно где-то кто-то располагает опытными данными .

На текущий момент я наткнулся в литературе лишь на то, что определяющими факторами в этом процессе являются скорости кристаллизации и скорость образования центров кристаллизации, но это было лишь упоминание, никаких выкладок.

Также нашел упоминание о том, что природные гипсовые образования в породах на 80% состоят из частиц менее 0,01 мм. Насколько это значение можно к моему случаю применить - теряюсь...

[foundryman]

Осадок есть и по расчету и по практике, к сожалению) и его достаточно много, в сутки раствора серной проходит около 20 тыс т, осадка образуется если память не врет около 16-18 тонн. Поясните что значит "считать через ПР"?

ПР - это Произведение Растворимости. Если у Вас в растворе, кроме 0,05% серной кислоты есть, скажем, 2% сульфата натрия, то растворимость гипса при осаждении в такой системе будет на порядок меньше. Рассчитать эту растворимость можно через ПР.

Но если количество осадка известно (0,08-0,09%), то и считать ничего не нужно. Вопрос только: 16-18 т - это сухой гипс, кристаллогидрат или вообще количество влажного осадка?

[Alex_St]

Вопрос только: 16-18 т - это сухой гипс, кристаллогидрат или вообще количество влажного осадка?

Это масса CaSO4. К чему он относится - к сухому или к влажному - не скажу, химик-теоретик из меня так себе, скорее это по сухому вещ-ву.

[foundryman]

Это масса CaSO4. К чему он относится - к сухому или к влажному - не скажу, химик-теоретик из меня так себе, скорее это по сухому вещ-ву.

Осадок может иметь влажность 90-95%, тогда общее количество осадка будет больше в 10-20 раз.

== На текущий момент я наткнулся в литературе лишь на то, что определяющими факторами в этом процессе являются скорости кристаллизации и скорость образования центров кристаллизации, но это было лишь упоминание, никаких выкладок. ==

Центры кристаллизации у Вас уже есть - в известковом молоке.

==Также нашел упоминание о том, что природные гипсовые образования в породах на 80% состоят из частиц менее 0,01 мм. Насколько это значение можно к моему случаю применить - теряюсь...==

В Вашем случае это неприменимо.

ИМХО, проще всего взять реальные растворы и измерить скорость осаждения, количество и влажность осадка в реальных условиях. Чужие данные Вам вряд ли помогут.

[Arkadiy]

Осадок есть и по расчету и по практике, к сожалению) и его достаточно много, в сутки раствора серной проходит около 20 тыс т, осадка образуется если память не врет около 16-18 тонн. Поясните что значит "считать через ПР"?

Это предпроектные расчеты, никто не хочет даже пальцем пошевелить лишний раз. Конечно же замеры будут, но уже на более поздней стадии. А как оценочно прикинуть, чтобы не ошибится на порядок хотя бы, вот в чем вопрос.

если так, то ориентировочно 3-8 мкм, если гипс не ассоциирован, после образования ассоциатов 20-50 мкм, это так сказать средний размер частиц

По хорошему, нужно поставить элементарный опыт, просто у меня прибор под рукой и проще сделать , чем искать