Введение к работе
\ис','.;Л іциЗ
""~~ Актуальность проблемы. Процесс растворения все больше привлекает внимание технологе^ различных отраслей. Сн широко используется при комплексной переработке минерального сырья и отходов, очистке топлообмонноа зппэрзтуры от твердле отложения, получении рззлич::ых солей и во многих других процессах.
Растворение об)-' ;чо сопровождается химическими реакциями, механизм которых, как правило, яаляотся слотами. Работы в области растворения в последние голы значительно расширились, ьоь^осло количество публикации, посвященных изучение этих процессов, но до сих пор на существует единого мнения о механизме и соответовующих технологически роптаниях.
В настоящее врег'.я кэтэлиззторныз производства испытывэют острый дефицит в -.зотноккс !;т солях алюминия, толе за, никеля и ряде других. Одним из методов решения этой проблемы язляэтея размещение взаимозаменяемых схс.і получения солзй непосредственно в кэтэлизэторных цехах. Организация таких комплексов позволит:
- получать соли заданной степени чистоты и в необходимых
количествах;
осуществлять, в случае необходимости, замену выпуска продуктов одного нэимонования на другое, по аналогичной технологии;
неї сличить стадію кристаллизации и термообработки, а также последующего растворения полученных солзя;
снизить стоїмо сть получаемых пр^ідуктов.
Широкое использование нитрата алюминия в технологии катализаторов и сорбентов поставило вопрос о расширении обгонов ого производства и усовершенствовании технологии. Метод получения азотнокислого алюминия, базирующийся на растворении гидрОксидэ алюминия в азотной кислоте, до последнего вромзни остззтся длительным, не технологичным и сопровоіздазтся выдэлзнком большого количества оксидов азота.
Поиск и обоснование путей интенсификации любого химического процесса мз:кет быть проведен только па основе достаточно раскрытой природы взаимодействия, поэтому, прожде чем перейти к роптанию технологических вопросов, пообходимо изучить механизм и особенности взаимодействия гидроглидэ алюминия с азотной кислотой.
Целью настоящего работы является изучать анизотропного растворения, кинетики ч механизма процесса взаимодействия гидроксида алюминия с азотной кислотой, поиск и научное обоснование нэправлиний интенсификации процесса, инженерный расчет реакторов и выдача рзко-
иевдация по усовершенствованию существующей технологии получения нитрата алюминия для производства катализаторов и сорбентов. Научная новизна:
1. Впервые рассмотрено анизотропное растворение гидроксида
алюминия в кислотах.
-
Проведены кинетические исследования, показано влияние различных факторов на взаимодействие гидроксида алюминия с кислотами и предложен механизм исследуемого процесса.
-
Езучно обоснованы пути интенсификации растворения аа счет активации жидкой и твердой фазы.
Практическая значимость и реализация результатов работы;
На базе выполненных теоретических и экспериментальных исследований предложены способы получения раствора нитрата алюминия, которые ыогут быть использованы в производстве активного оксида алюминия и ряда промышленных катализаторов. Интенсификация процесса растворения достигается предварительным измельчением технического гидрата глинозема в ударно-измельчитедьных устройствах л активации растворителя за счет введения азотнокислых солей и комплаксообразователей. Предложенные способы позволяют в 3-6 раз сократить' время растворения и в 10-15 раз снизить количество аыделямдих оксидов азота.
Разработана методика расчета раакторз растворония гидроксидз алюминия в азотной кислото.
На основании полученных результатов Новомосковкому филиалу ГИАП выданы исходные данные дляпроектирования узла приготовлония растворов нитрата алюминия дал производства аісгшішго оксида ішаішшя и катализаторов.
Прово дошшо в катализа'! ориом цохо Сошрдоиоцкої о ПО "Азот" мод^лькыо испытания покашли, vro Uuisonj пспользуйкоїо дал производства 1000 т/год катализаторов ГИАП-8 ( ГИАП-3-бн) кристаллогидрата AKNoaj3.onao на растворы питраіа алюминия по предлагаемой нами технологии позволит получить оаидзошй окономцчеекпй зффхжг в разме.-ро 2:53 тысяч руб/год по ценам 10Э1 года.
Автор заїцищзот:
-
Анизотропное растворения гидроксида алюминия.
-
Кинетику и механизм растворения гидроксида алюминия в минеральных кислотах.
-
Влияние добавки азотнокислі..; солоа на процесс растворения Підроксиді алюминия в азотной кислоте.
-
Влияние механической обработки на процесс растворения гидро-ксш;з з.Т'.;мкния б азотной кисяоте.
-
Методику расчета резгетсрз растворения.
-
Создзниз высокоинтенсивной и малоотходной технологии получения растворов азотнокислого алюминия, используемого для производства активного оксида алюминия и катализаторов.
Апробация работы: Основныо положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на XXVI Ьсесоюзной научной студенческой конференции в Нсвосу..";"рскэ 1988г., на научно- технических конференциях ИХТИ 1039-1991 гг. и на международной конференции для молодых ученных и специалистов по теме " Проззодство глиьз.' з, алюминия и легких сплавов" в .Ленинграде 1990 года.
Публикации: Материалы, изложенные в диссертации, нашли отражение в 7 опубликованных работах.
Структура работы: Диссертация состоит из введения , 4 глав, заключения, списка используемых источников и приложения.
