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文档简介
1、第二章 二元水盐体系相图2-1 标绘下列体系的相图,注明各个区域意义,并用相律分析各区的相数和自由度。(1)KCl-H2O体系(相平衡数据见表2-1)。表2-1 KCl-H2O体系相平衡数据温度液相KCl重量%固 相温度液相KCl重量%固 相00冰6031.4KCl-2.35.0冰8033.8KCl-5.010.5冰10035.9KCl-7.615.0冰15040.5KCl-10.018.8冰20044.9KCl-10.819.9冰+KCl30054.0KCl-5.020.95KCl40063.4KCl021.95KCl50073.1KCl1023.8KCl60083.0KCl2025.6KC
2、l70093.0KCl4028.7KCl770100.0KCl(2)NaNO3-H2O体系(相平衡数据见表2-2)。表2-2 NaNO3-H2O体系相平衡数据温度液相NaNO3重量%固 相温度液相NaNO3重量%固 相00冰4051.2NaNO3-513.5冰6055.5NaNO3-1025.0冰8059.8NaNO3-1534.0冰10063.8NaNO3-17.738.0冰+ NaNO315073.7NaNO3-1039.7NaNO320083.2NaNO3042.1NaNO325092.0NaNO32044.4NaNO3309100.0NaNO3解:2-1(1)及2-1(2)标绘的相图如
3、下:在图2-1(1)KCl-H2O体系相图中:未饱和溶液区域中:P=1,F=C-P+1=2-1+1=2;冰的结晶(冰+L)区域中:P=2,F=C-P+1=2-2+1=1;KCl的结晶(KCl+L)区域中:P=2,F=C-P+1=2-2+1=1;三相线CED(不包括C、E两点)中:P=3,F=C-P+1=2-3+1=0;冰与KCl(冰+KCl)两固相共存区中:P=2,F=C-P+1=2-2+1=1。在图2-1(2)NaNO3-H2O体系相图中:未饱和溶液区域中:P=1,F=C-P+1=2-1+1=2;冰的结晶(冰+L)区域中:P=2,F=C-P+1=2-2+1=1;NaNO3的结晶(NaNO3+
4、L)区域中:P=2,F=C-P+1=2-2+1=1;三相线CED(不包括C、E两点)中:P=3,F=C-P+1=2-3+1=0;冰与NaNO3(冰+ NaNO3)两固相共存区中:P=2,F=C-P+1=2-2+1=1。2-2 1000公斤含KCl5%的溶液,在95下蒸发掉900公斤水,计算:(1)蒸发后析出的固相量及母液的量。(2)把蒸发后的母液冷却到15,在冷却过程析出的固相量及最后的液相量。解法一:用杠杆规则法求解如图2-2,由题意知:原始物料系统点为M。(1)系统M蒸发后,首先应确定蒸发后的新系统点M1。M=H+M1, 因此由杠杆规则有: 即: 解之:,据此可确定出新系统点M1,又M1处
5、在KCl的结晶区,L1+S1= M1,故蒸发后:(2)母液L1冷却后,得到的系统点为M2,M2亦处在KCl的结晶区,L2+S2= M2,故冷却后:解法二:用母液的浓度求解如图2-2,由题意知:原始物料系统点为M。(1)系统M蒸发后,首先应确定蒸发后的新系统点M1。M=H+M1, 因此由杠杆规则有: 即: 解之:,据此可确定出新系统点M1。又M1处在KCl的结晶区,L1+S1= M1,而原始物料中总水量为950kg,蒸发掉900kg水后,M1当中的水量为50kg,亦即 L1当中的水量为50kg,由图2-2中可读得L1的KCl含量为35.40%,设L1当中的KCl量为kg,则:,解之, ,,(2)母液L1冷却后,得到的系统点为M2,则,M2亦处在KCl的结晶区,L2+S2= M2,由
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