Теплопроводность трехкомпонентных водных растворов электролитов при высоких давлениях и температурах Бабаева, Севиндж Шулан кызы

Введение к работе

Актуальность.проблемы. .Ограниченность ресурсов пресной воды в природе приводит к необходимости более широкого использования в промышленности морских и солоноватых вод. Использования морской зоди в опреснительных установках и умягченной морской воды в парогенераторах прибрежных теплових электростанций ставит задачу грамотного проектирования и расчета отдельных узлов парогенераторов и опреснителей. Расчет поверхности нагрова,осуществление гидродинамических расчетов и изучение внутрикотловых физико-химических процессов требуют знания тепло?изических свойств различных многокомпонентных водных раетвороз солен,которые по составу близки к морской воде. Зирокое применение многокомпонентных водных растворов в различных отраслях современной промышленности требует наличия достоверно;! информации о тепловых и термодинамических параметрах их, необходимых для научно-обоснованного проектирования новых технологических процессов и создания компактного оборудования.

Многокомпонентные водные растворы электролитов в качестве теплоносителей и рабочих веществ .Хорошо используется в современной теплоэнергетике,ядерной технике,ряда технологических процессов,топливных элементов и в других отраслях народного хозяйства. Многокомпонентные водные раствори солей широко применятся в химии,в цветной металлургии и машиностроении.

Одной из важнейших задач при изучении растворов электро-, литов является исследование их теплопроводности,Тэплопрооодвооть многокомпонентных водных растворов электролитов-оотаетоя малоизученной,но представдяощей наибольший интерес. Знание теплопроводности и других свойств водно-солевых систем позволяет решать расчетным путем многие вопросы,глиноземного производства.

гидротермального синтеза кристаллов, физико-химического моде- лирования геохимических л кристаллохимическпх процессов,гидрометаллургии молибдена и вольфрама, других цветных металлов

Создание и реализация в промышленности оборудования, работающего с использованием многокомпонентных водных растворов электролитов, широкое применение их в различных отраслях науки обуславливает актуальность экспериментальных исследований коэффициента теплопроводности этих растворов.

Цель_работы

I.Экспериментальное исследование теплопроводности трех-компонентных систем HjO -

H₂0-/KaCI-KCI, Н₂0- A4ci-:.LCI₂ в интервале температур 293-523 К давления Р»0,1+40 МПа с общим солесодержаниеы 0+20 масс. /о.

2. Зиявление основных закономерностей в поведении концентрационной..зависимости теплопроводности трехк'омпонентных водных растворов при повышенных параметрах состояния,а также соответствувдих гемпературыых'и барических коэффициентов теплопроводности растворов.

3.' Изучение механизма переноса тепла в растворах электро .литов.

А. Аналитическая обработка и обобщение результатов исследований оиешанных растворов.Проверка и усовершенствование су-ществуощих формул для водных растворов.

. 5. Выявление связи теплопроводности с другими характеристиками растворов электролитов.

6. Разработка методик прогнозирования теплопроводности

трехкомлоненгных растворов,

HgO-zVaCI -/t4₂ So₄,H₂0- УаС1-КС1,Н₂0- /VaCI-MJ^

7. Составление справочных таблиц теплопроводности водных растворов солей в широком диапазоне температур и давлений .

Научнэя_новнзна

I.Получен обширный экспериментальные материал по теплопроводности трехкомпонентн'ых водных растворов электролитов в диапазоне теипэратур 20+250 С, давлений 0,1+) МПа и концентрации до 20% по массе, не имеющего аналога в технической литературе.

2. Показано,что в трехкомпонзнтных водных растворах электролитов в процессе геплопзреноса опредзляющуз роль играет растворитель - года..

1. Предложено уравнение для описания теплопроводности растворов в зависимости от концентрации,температуры и давления.

2. Установлена корреляция мэкду геплопроводностьэ, тепло-еикостьо и плотностью исследованных, водносолезых систем.

3. Разработана нойогрлкка, позволяющая графически определить теплопроводность исследованных растворов при 20 С во всей исследование:! области концентраций, с погрешностьи опыта.

4. Проверена применимость уравнений Ридзлд Благо-Шобра, . Эльдарова B.C. к описании концентрационной,температурной и . барической зависимости теплопроводности смешанных растворов. Произзедзка корреляция указанных уравнений,позволявшая описать полученные данные о рзстворах о пограшностьо опыта.

7.Составлены справочные таблицы о теплопроводности грех-компонентыых водных растворов электролитов Н^О- АМН -Л^э^Ол

Н₂&- /VaCI-KCI, Н₂0- //аСІ-М СІ₂, в интервале температур 20 -250 С, концентрации 0*20$, давлений 0,1*Ю МПа.

Практическая_ценность. Результаты исследования могут бить применены при проектировании и расчете отдельных узлов парогенераторов и опрзсиителзл.Кроме того,эти результаты

представляет интерес для таких фундаментальных областей науки и техники,как теплоэнергетика,атомная энергетика, rjoviMH.q, гидрометаллургия, химическая технология, галлургия и многие -другие.

Эксплуатационные данные приняты во В№!Ц ГССД для аттестации б качестве рекомендуемых справочных данных.

Предложенные способы прогнозирования .теплопроводности растворов электролитов позволяет существенно сократить объем экспериментальных работ и рабочее время.

Апр_обация_работы_. Результаты диссертационной работы докладывались и обсувдались на научно-технической конференции ВТУЗ-ов Закавказья (Махачкала,1992г.); на ежегодных научных конференциях Азербайджанского Института Нефти и Химии им.М.Азиэ бекова, Баку 1939-1992гг.

Публикация. По теме диссертации опубликовано 7 статен центральной и республиканской печати,которые_ в' своей совокупности охватывают, основной материал диссертации.

л ' Стр_у_кт^а_и_йбъем_работы|иссертзцил 'изложзна на 272стра-

ницах машинописного текста, включает 31 рисунок, 43. таблиц и состоит из введения, 4 глав, заключения,списка литературы из Г*Э2 наименование и приложения с программой расчета на ЭВМ и справками, подтверждающими практическое внедрение результатов работы.