A B S O R P C Y J N E O D S I A R C Z A N I E O D L O T O W Y C H G A Z Ó W P R Z E M Y S Ł O W Y C H. Instrukcja wykonania ćwiczenia nr 19

Podobne dokumenty
Instrukcja wykonania ćwiczenia nr 19

ABSORPCYJNE OCZYSZCZANIE GAZÓW ODLOTOWYCH Z TLENKÓW AZOTU Instrukcja wykonania ćwiczenia 23

Katalityczne spalanie jako metoda oczyszczania gazów przemysłowych Instrukcja wykonania ćwiczenia nr 18

Katalityczne spalanie jako metoda oczyszczania gazów przemysłowych Instrukcja wykonania ćwiczenia nr 18

Ciągły proces otrzymywania bikarbonatu metodą Solvay a

Ciągły proces otrzymywania bikarbonatu metodą Solvay a

ĆWICZENIE 5. KOPOLIMERYZACJA STYRENU Z BEZWODNIKIEM MALEINOWYM (polimeryzacja w roztworze)

Ćwiczenie 12 KATALITYCZNE ODWODORNIENIE HEPTANU

Ćwiczenie 26 KATALITYCZNE ODWODNIENIE HEPTANOLU

KATEDRA INŻYNIERII CHEMICZNEJ I PROCESOWEJ INSTRUKCJE DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH LABORATORIUM INŻYNIERII CHEMICZNEJ, PROCESOWEJ I BIOPROCESOWEJ

Recykling surowcowy odpadowego PET (politereftalanu etylenu)

Ciągły proces otrzymywania bikarbonatu metodą Solvay a

Ciągły proces otrzymywania detergentów na bazie kwasów alkiloarylosulfonowych

Ciągły proces otrzymywania detergentów na bazie kwasów alkiloarylosulfonowych

KOLEJNOŚĆ CZYNNOŚCI DO ĆWICZENIA NR 5 (kopolimeryzacja styrenu i bezwodnika maleinowego)

Pracownia Polimery i Biomateriały

ĆWICZENIE 2 KONDUKTOMETRIA

HYDROLIZA SOLI. ROZTWORY BUFOROWE

1. Stechiometria 1.1. Obliczenia składu substancji na podstawie wzoru

Kraking katalityczny węglowodorów

K1. KONDUKTOMETRYCZNE MIARECZKOWANIE STRĄCENIOWE I KOMPLEKSOMETRYCZNE

Recykling surowcowy odpadowego PET (politereftalanu etylenu)

Miareczkowanie potencjometryczne

PRACOWNIA ANALIZY ILOŚCIOWEJ. Analiza substancji biologicznie aktywnej w preparacie farmaceutycznym kwas acetylosalicylowy

CEL ĆWICZENIA Zapoznanie studentów z chemią 14 grupy pierwiastków układu okresowego

RÓWNOWAŻNIKI W REAKCJACH UTLENIAJĄCO- REDUKCYJNYCH

OTRZYMYWANIE ZWIĄZKÓW CHEMICZNYCH: PREPARATYKA TLENKÓW MIEDZI

ABSORPCYJNE OCZYSZCZANIE GAZÓW ODLOTOWYCH Z TLENKÓW AZOTU,QVWUXNFMDZ\NRQDQLDüZLF]HQLD

Oznaczanie SO 2 w powietrzu atmosferycznym

Adsorpcyjne oczyszczanie gazów z zanieczyszczeń związkami organicznymi

KATALITYCZNE ODWODORNIENIE HEPTANU

GRAWITACYJNE ZAGĘSZCZANIE OSADÓW

INSTRUKCJA DO ĆWICZENIA NR 2 CIĄGŁA PRODUKCJA POLI(ALKOHOLU WINYLOWEGO)

OTRZYMYWANIE ZWIĄZKÓW CHEMICZNYCH: PREPARATYKA TLENKÓW MIEDZI

13. TERMODYNAMIKA WYZNACZANIE ENTALPII REAKCJI ZOBOJĘTNIANIA MOCNEJ ZASADY MOCNYMI KWASAMI I ENTALPII PROCESU ROZPUSZCZANIA SOLI

XXIII KONKURS CHEMICZNY DLA GIMNAZJALISTÓW ROK SZKOLNY 2015/2016

KOLEJNOŚĆ CZYNNOŚCI DO ĆWICZENIA NR 2

Porównanie precyzji i dokładności dwóch metod oznaczania stężenia HCl

XIV Konkurs Chemiczny dla uczniów gimnazjum województwa świętokrzyskiego. II Etap - 18 stycznia 2016

MIANOWANE ROZTWORY KWASÓW I ZASAD, MIARECZKOWANIE JEDNA Z PODSTAWOWYCH TECHNIK W CHEMII ANALITYCZNEJ

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2018 CZĘŚĆ PRAKTYCZNA

Chemia nieorganiczna Zadanie Poziom: podstawowy

PODSTAWY STECHIOMETRII

Utylizacja osadów ściekowych

Zakład Chemii Organicznej, Wydział Chemii UMCS Strona 1

GRAWITACYJNE ZAGĘSZCZANIE OSADÓW

GRAWITACYJNE ZAGĘSZCZANIE OSADÓW

WOJEWÓDZKI KONKURS PRZEDMIOTOWY Z CHEMII... DLA UCZNIÓW GIMNAZJÓW - rok szkolny 2011/2012 eliminacje wojewódzkie

2.4. ZADANIA STECHIOMETRIA. 1. Ile moli stanowi:

Laboratorium Inżynierii Bioreaktorów

,QVWUXNFMDZ\NRQDQLDüZLF]HQLDQU

Utylizacja i neutralizacja odpadów Międzywydziałowe Studia Ochrony Środowiska

2. Podczas spalania 2 objętości pewnego gazu z 4 objętościami H 2 otrzymano 1 objętość N 2 i 4 objętości H 2O. Jaki gaz uległ spalaniu?

ĆWICZENIE B: Oznaczenie zawartości chlorków i chromu (VI) w spoiwach mineralnych

ĆWICZENIE 2. Usuwanie chromu (VI) z zastosowaniem wymieniaczy jonowych

ĆWICZENIE 4. Oczyszczanie ścieków ze związków fosforu

ĆWICZENIE 1. Utlenianie tlenków azotu absorpcja kwaśna i alkaliczna

Pracownia analizy ilościowej dla studentów II roku Chemii specjalność Chemia podstawowa i stosowana. Argentometryczne oznaczanie chlorków w mydłach

Chemia nieorganiczna Zadanie Poziom: rozszerzony Punkty

POLITECHNIKA POZNAŃSKA ZAKŁAD CHEMII FIZYCZNEJ ĆWICZENIA PRACOWNI CHEMII FIZYCZNEJ

ĆWICZENIE 2 WSPÓŁOZNACZANIE WODOROTLENKU I WĘGLANÓW METODĄ WARDERA. DZIAŁ: Alkacymetria

Koncepcja pedagogiczna dla kształcenia zawodowego

10. ALKACYMETRIA. 10. Alkacymetria

CHEMIA ŚRODKÓW BIOAKTYWNYCH I KOSMETYKÓW PRACOWNIA CHEMII ANALITYCZNEJ. Ćwiczenie 8. Argentometryczne oznaczanie chlorków metodą Fajansa

8. MANGANOMETRIA. 8. Manganometria

SZYBKOŚĆ REAKCJI CHEMICZNYCH. RÓWNOWAGA CHEMICZNA

ROZPORZĄDZENIE MINISTRA ŚRODOWISKA 1)

KONWRESJA WĘGLOWODORÓW Z PARĄ WODNĄ.

Odpowiedź:. Oblicz stężenie procentowe tlenu w wodzie deszczowej, wiedząc, że 1 dm 3 tej wody zawiera 0,055g tlenu. (d wody = 1 g/cm 3 )

ODWADNIANIE OSADÓW PRZY POMOCY WIRÓWKI SEDYMENTACYJNEJ

Ćwiczenie 8 Wyznaczanie stałej szybkości reakcji utleniania jonów tiosiarczanowych

Obliczanie stężeń roztworów

ODWADNIANIE OSADU NA FILTRZE PRÓŻNIOWYM

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2018 CZĘŚĆ PRAKTYCZNA

WYZNACZANIE RÓWNOWAŻNIKA CHEMICZNEGO ORAZ MASY ATOMOWEJ MAGNEZU I CYNY

VIII Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2015/2016

CHEMIA ŚRODKÓW BIOAKTYWNYCH I KOSMETYKÓW PRACOWNIA CHEMII ANALITYCZNEJ. Ćwiczenie 9

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2019 ZASADY OCENIANIA

Katedra Chemii Fizycznej Uniwersytetu Łódzkiego. Wpływ stężenia kwasu na szybkość hydrolizy estru

Katedra Chemii Fizycznej Uniwersytetu Łódzkiego. Adsorpcja kwasu octowego na węglu aktywnym. opracowała dr hab. Małgorzata Jóźwiak

XI Ogólnopolski Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2018/2019. ETAP I r. Godz Zadanie 1 (10 pkt)

KATALITYCZNE OZNACZANIE ŚLADÓW MIEDZI

TWARDOŚĆ WODY. Ca(HCO 3 ) HCl = CaCl 2 + 2H 2 O + 2CO 2. Mg(HCO 3 ) 2 + 2HCl = MgCl 2 + 2H 2 O + 2CO 2

5. STECHIOMETRIA. 5. Stechiometria

ĆWICZENIE NR 2 FILTRACJA PRASA FILTRACYJNA

OCHRONA ŚRODOWISKA W ENERGETYCE NEUTRALIZACJA ŚCIEKÓW

OZNACZANIE ZAWARTOŚCI MANGANU W GLEBIE

Grawitacyjne zagęszczanie osadu

WOJEWÓDZKI KONKURS PRZEDMIOTOWY Z CHEMII DLA UCZNIÓW GIMNAZJÓW - rok szkolny 2016/2017 eliminacje rejonowe

relacje ilościowe ( masowe,objętościowe i molowe ) dotyczące połączeń 1. pierwiastków w związkach chemicznych 2. związków chemicznych w reakcjach

VII Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2014/2015

WNIOSEK REKRUTACYJNY NA ZAJĘCIA KÓŁKO OLIMPIJSKIE Z CHEMII - poziom PG

Utylizacja osadów ściekowych

A4.05 Instrukcja wykonania ćwiczenia

PRASA FILTRACYJNA. płyta. Rys. 1 Schemat instalacji prasy filtracyjnej

EGZAMIN POTWIERDZAJĄCY KWALIFIKACJE W ZAWODZIE Rok 2017 ZASADY OCENIANIA

Wojewódzki Konkurs Przedmiotowy z Chemii dla uczniów gimnazjów województwa śląskiego w roku szkolnym 2012/2013

POLITECHNIKA POZNAŃSKA ZAKŁAD CHEMII FIZYCZNEJ ĆWICZENIA PRACOWNI CHEMII FIZYCZNEJ

OCENA CZYSTOŚCI WODY NA PODSTAWIE POMIARÓW PRZEWODNICTWA. OZNACZANIE STĘŻENIA WODOROTLENKU SODU METODĄ MIARECZKOWANIA KONDUKTOMETRYCZNEGO

Zad: 5 Oblicz stężenie niezdysocjowanego kwasu octowego w wodnym roztworze o stężeniu 0,1 mol/dm 3, jeśli ph tego roztworu wynosi 3.

Transkrypt:

A B S O R P C Y J N E O D S I A R C Z A N I E O D L O T O W Y C H G A Z Ó W P R Z E M Y S Ł O W Y C H Instrukcja wykonania ćwiczenia nr 19 Celem ćwiczenia jest zapoznanie z absorpcyjną metodą usuwania SO 2 z gazów odlotowych przez pochłanianie w zawiesinie węglanu wapnia oraz określenie jak zmiana różnych parametrów prowadzenia procesu ma wpływ na wydajność absorpcji SO 2. Jest to metoda nieregeneracyjna. Absorpcja połączona jest z nieodwracalną reakcją chemiczną, w wyniku której powstaje siarczyn i siarczan wapnia (gips) zawieszony w roztworze wodnym. I w ten sposób stajemy przed nowym problemem utylizacji ciekłych i stałych odpadów powstających w trakcie procesu absorpcji SO 2. Rozwiązanie tego problemu choć częściowe też jest celem tego ćwiczenia. 1. Opis ćwiczenia W naszym ćwiczeniu stosujemy absorber bełkotkowy z mieszadłem w celu zapewnienia maksymalnego styku dwóch faz gazowej i ciekłej. W absorberze umieszczamy wodną zawiesiną węglanu wapnia. Intensywne mieszanie zapobiega zbijaniu się osadu węglanu wapnia jak i powstającego siarczynu i siarczanu. Proces prowadzimy w temperaturze pokojowej i w sposób ciągły kontrolujemy ph. Powietrze zanieczyszczone ditlenkiem siarki jest podawane od dołu reaktora a wirujące mieszadło rozdrabnia pęcherzyki gazu. Szybkość podawania SO 2 oraz powietrza jest odczytywana ze wskazań rotametrów. Manostat zamontowany za butlą z SO 2 zabezpiecza układ przed niekontrolowanym wzrostem ciśnienia. Oczyszczone powietrze opuszcza reaktor wylotem na górze. W reaktorze jest umieszczona elektroda do pomiaru ph. Proces prowadzimy do momentu, który zostanie ustalony wcześniej. Może to być moment osiągnięcie żądanego ph lub 1

inny. Wtedy zatrzymujemy przepływ gazu. Następnie należy opróżnić kolumnę a następnie odsączyć osad poreakcyjny i zbadać go w celu określenia składu. Pozostaje jeszcze problem przesączu. Należy zbadać ph oraz przewodnictwo otrzymanego roztworu i porównując z normami ocenić czy nadaje się aby go wylać do kanalizacji bez oczyszczania. Znając przepływ ditlenku siarki oraz czas w jakim prowadzona jest reakcja można obliczyć ile SO 2 zostało pochłonięte w zależności od wybranego parametru: o od stężenia węglanu wapnia dla tej samej wysokości słupa cieczy; o od ilości roztworu węglanu o tym samym stężeniu. o od końcowego ph, o od szybkości przepływu SO 2 o od czas przepływu ditlenku siarki 2. Opis aparatury - rysunek 1. Ditlenek siarki pobierany jest z butli (1) i przez manostat (2) oraz rotametr (3) kierowany do węzła mieszania i kranu (12). Powietrze z dmuchawy (5) przez rotametr (4) podawane jest do kranu (12). W zależności od ustawienia kranu mieszanina powietrza i SO 2 jest kierowana do reaktora lub do kanału wentylacyjnego. Absorber (6) napełniony mieszaniną wody i węglanu wapnia jest zaopatrzony w mieszadło oraz elektrodę (8) pehametru (11). Wlew (15) służy do napełniania reaktora. Zawór (10) służy do opróżniania reaktora. 3. Odczynniki do dyspozycji: - Ditlenek siarki - Powietrze - Węglan wapnia - Roztwór 0,01 molowy NaOH - Roztwór 0,1 molowy HCl - Fenoloftaleina 2

4. Metody analityczne: 4.2. Miareczkowanie osadu poreakcyjnego Określenie ilości nieprzereagowanego węglanu wapnia w osadzie poreakcyjnym przeprowadzamy za pomocą odmiareczkowania roztworem NaOH nadmiaru kawsu solnego. Z wysuszonego osadu poreakcyjnego odważamy około 1 g na wadze analitycznej i przenosimy do erlenmajerki za pomocą małej ilości wody destylowanej. Dodajemy 20 ml 0,5 molowego kwasu solnego. Odstawiamy roztwór na jedną minutę aby przereagował mieszając od czasu do czasu. Dodajemu 2 3 krople fenoloftaleiny. Miareczkujemy 0,1 molowym roztworem NaOH do pojawienia się różowego zabarwienia. Ilość węglanu wapniowego w 1 gramie próbki określamy ze wzoru: V 0,5 M CaCO3 w = [ g] (1) 2m w ilość g węglanu wapniowego w 1 g próbki V = V k V z /5 = ilość ml 0,5 molowego roztworu HCl, która przereagowała z węglanem wapnia. V k [ml] = objętość roztworu 0,5 M kwasu solnego dodanego do próbki = 20ml V z /5 [ml]= objętość 0.1 molowego NaOH zużyta do miareczkowania, przeliczona na roztwór 0,5 M. M CaCO3 masa jednego milimola 0,1 = g/mmol m [g] masa próbki do 0,001g 2 współczynnik stechiometryczny wynikający ze stechiometrii reakcji HCl i CaCO 3. 0,5 ilość mmoli w 1 ml roztworu [mmol/ml] Podstawiając otrzymamy wzór na ilość węglanu wapnia w 1 g osadu poreakcyjnego. [ V V / 5] HCl NaOH 0,05 w = [ g] (2) 2m 4.2. Oznaczenie własności roztworu poreakcyjnego Z roztworu po odsączeniu osadu pobrać 50 ml w celi zmierzenia przewodnictwa za pomocą konduktometru oraz ph za pomocą pehametru 3

5. Wykonanie ćwiczenia. 1. Zestaw aparatury jak na załączonym rysunku. 2. Upewnić się, że zamknięty jest kran 9 i 10. 3. W zlewce na 400 ml przygotować mieszaninę wodną CaCO 3 o określonej ilości węglanu i umieścić ją w reaktorze przez wlew (15). 4. Włączyć mieszadło. 5. Zawór (12) ustawić tak aby odcinał dopływ powietrza od reaktora. Wyregulować przepływ SO 2 oraz powietrza tak aby stężenie SO 2 w powietrzu wynosiło 0,5% a przepływ powietrza uzgodnić z asystentem. Przepływ regulujemy zaworami na butli i odczytujemy jego wartość ze wskazań rotametów. 6. Rozpocząć przepuszczanie mieszaniny powietrza i SO 2 przez reaktor. W tym celu przestawiamy odpowiednio zawór (12) i uruchamiamy stoper. 7. Obserwowujemy zmiany ph. 8. Gdy ph osiągnie oczekiwaną wartość należy przerwać proces przez przekręcenie kranu 12. 9. Następnie opróżnić reaktor przez kran (10) do zlewki 10. Odsączyć osad na lejku i wysuszyć w suszarce. 11. Po wysuszeniu osad zważyć. 12. Oznaczyć ilość nieprzereagowanego węglanu wapnia wg. 4.2. 13. Określić skład przesączu. 14. Przygotować jeszcze 2 roztwory w zależności od wybranego parametru zmiennego i postępować zgodnie z procedurą przedstawioną od pkt. 4 do pkt. 14. 4

Schemat aparatury do ćwiczenia 19 1. Butla z ditlenkiem siarki 8. Elektroda 2. Manostat 9. Kran dwudrożny odcinający dopływ ditlenku siarki 3. Rotametr do mierzenia przepływu ditlenku siarki [l/godz] 10. Kran do odbierania mieszaniny poreakcyjnej 4. Rotametr do mierzenia przepływu powietrza [l/godz] 11 12 Pehametr Kran trójdrożny 5. Pompa powietrzna 13 Odprowadzenie gazu do kanału wentylacynego. 6. Reaktor 14 Płuczka.z wskaźnikiem 7 Wylot oczyszczonego powietrza 15 Wlew do napełniania kolumny 5

WZÓR SPRAWOZDANIA Sprawozdanie z Ćwiczenia nr 19 Data wykonania ćwiczenia Asystent prowadzący ćwiczenie Data oddania sprawozdania Wykonujący ćwiczenie; Grupa Tytuł ćwiczenia Uwagi asystenta Sprawozdanie powinno zawierać: 1. Cel ćwiczenia 2. Opis przebiegu ćwiczenia bez rysunku. 3. Omówienie wyników: Nr a. Otrzymane w ćwiczeniu wyniki przedstawiamy w tabeli nr 1. Waga CaCO 3 Objętość wody dodanej Przepły w SO 2 Przepływ powietrza ph przed pomiarem Godzina rozpoczęcia absorpcji Godzina zakończenia ph końcow e Czas przepływu SO 2 Waga suchego osadu po absorpcji Waga osadu do miareczkow ania Ilość dodanego 0,5M HCl V 0,1 M NaOH ph przesączu Przewodnictwo przesączu b. Na podstawie wyników uzyskanych w trakcie ćwiczenia dla każdego przeprowadzonego eksperymentu należy obliczyć: Ilość węglanu wapnia w 1 g osadu po reakcji zgodnie z wzorem 1 lub 2. Całkowitą ilość węglanu wapnia w osadzie po reakcji. Ilość węglanu wapnia, który przereagował z ditlenkiem siarki obliczymy odejmując od masy węglanu wziętej do reakcji masę węglanu nieprzereagowanego. Liczbę milimoli węglanu, który przereagował z dwutlenkiem siarki, gdy 1 mmol CaCO 3 = 0,1g. Liczbę milimoli oraz ilość gramów SO 2, który przereagował z węglanem zgodnie z reakcją w stosunku molowym 1 : 1 ( 1 milimol SO 2 = 0, 064g) SO 2 + CaCO 3 CaSO 3 + CO 2 Stężenie stosowanej mieszaniny węglanu wapnia- c = m s /(m s + m w ) [g węglanu/g roztworu] Gdzie: m s = masa stałego węglanu wapnia, m w masa wody dodanej Obliczyć ilość g pochłoniętego SO 2 na 1 gram stosowanego węglanu do absorpcji. 6

Obliczyć stopień wykorzystania węglanu wapnia ( η w ) w procesie absorpcji: η w = m/m o gdzie m = masa węglanu, który przereagował, m o = masa węglanu początkowa, którą wzięto do absorpcji. c. Obliczone wielkości należy przedstawić w tabeli nr 2. d. Na wykresie nr 1 przedstawiamy zależność ilości pochłoniętego ditlenku siarki od zmiennego parametru: od stężenia węglanu wapnia dla tej samej wysokości słupa cieczy;lub od ilości roztworu węglanu o tym samym stężeniu; lub od końcowego ph, lub od szybkości przepływu SO 2 : od stężenia SO 2 przy tej samej szybkości przepływu: od czasu przepływu ditlenku siarki e. Na wykresie nr 2 przedstawiamy zależność wykorzystania węglanu wapnia od zmiennego parametru: od stężenia węglanu wapnia dla tej samej wysokości słupa cieczy; lub od ilości roztworu węglanu o tym samym stężeniu; lub od końcowego ph; lub od szybkości przepływu SO 2 ; od stężenia SO 2 przy tej samej szybkości przepływu: od czasu przepływu ditlenku siarki 4. Omówić otrzymane wyniki i przedyskutować w tym - źródła błędów. Ocenić skład ścieków dla każdego eksperymentu. 5. Przedstawić wnioski. We wnioskach należy ocenić czy postawiony cel ćwiczenia został osiągnięty i podkreślić co jest w przypadku przeprowadzonego eksperymentu najważniejszym osiągnięciem. 7