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低水合氯化镁吸水过程物理化学性质研究

作　者: 徐万帮
导　师: 褚敏雄
学　校: 中国科学院研究生院（青海盐湖研究所）
专　业: 无机化学
关键词: 低水合氯化镁吸水热力学动力学尾气水分含量检测
分类号: O611.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

为了给目前水氯镁石脱水工艺提供理论参数,本论文从含氯化氢催化性保护气氛下,水氯镁石脱水工艺尾气成分的检测与保护气体循环利用出发。经过大量的实验,摸索了以低水合氯化镁为原料来吸附尾气水分,使保护气体循环利用的各种物理化学参数,为整个脱水工艺提供理论依据。 1 尾气中水分和保护性气氛中的氯化氢气体含量测定简易方法的建立采用五氧化二磷吸收,直接称重法来测定水分:用氢氧化钠溶液吸收氯化氢气体,硝酸汞溶液滴定氯离子来检测气体中氯化氢含量。同时,引入校正因子消除了系统误差,从而建立了水氯镁石脱水尾气成分含量检测问题的方法。 2 在实验室条件下制取了比较标准的低水合氯化镁样品通过对MgCl₂·6H₂O进行TG-DTG、DTA分析,得到制备低水合氯化镁的适宜温度。对所制取的试样进行化学滴定分析和卡尔费休滴定分析来测定试样中的结晶水。结果表明所制取的试样基本符合晶相纯标准。通过对试样进行X射线衍射鉴定分析,进一步证实了试样为所需的低水合氯化镁。 3 吸水过程中水蒸气分压与温度关系的热力学计算通过相图分析,对低水合氯化镁的吸水过程进行了初步的探讨。对低水合氯化镁吸水过程中水蒸气分压与温度关系进行了热力学计算,得到了不同温度下低水合氯化镁吸水的水蒸气平衡分压,为采取低水合氯化镁吸收尾气中水分提供了理论基础。 4 低水合氯化镁吸水动力学研究利用恒定湿热实验箱控制温度和湿度,采用X射线衍射鉴定和化学分析相结合,对低水合氯化镁吸水过程进行动力学研究。在不同的温度和湿度条件下对MgCl₂·4H₂O和MgCl₂·2H₂O进行吸水实验。对实验结果进行线性拟合与分析,得到了低水合氯化镁吸水反应的各种动力学参数和速率方程。如表观指前因子、表观活化能和表观反应级数。从所获得的数据看,以低水合氯化镁为吸附剂来吸附含氯化氢的催化性保护气氛下水氯镁石脱水工艺中尾气水分,从而使保护气体中的氯化氢得以循环使用,

全文目录

中文摘要  3-5
英文摘要  5-7
目录  7-10
前言  10-12
第一章含水氯化镁脱水方法及其对比  12-24
  §0 引言  12
  §1 含水氯化镁脱水过程以及脱水的理论分析  12-15
  §2 含水氯化镁脱水方法及其应用对比  15-21
    2．1 氯化氢保护气氛下脱水  15-16
    2．2 氯气熔融氯化脱水  16-17
    2．3 合成铵光卤石脱水  17-18
    2．4 合成钾光卤石脱水  18-19
    2．5 有机络合和氨螫合脱水  19-21
  §3 结论  21
  参考文献  21-24
第二章尾气水分和保护气体中氯化氢含量检测  24-31
  §0 引言  24
  §1 分析方法的选择  24-25
  §2 实验部分  25-27
    2．1 仪器和试剂  25-26
    2．2 实验步骤  26-27
      2．2．1 检测条件探索  26-27
      2．2．2 尾气检测  27
  §3 结果与讨论  27-30
    3．1 校正系数的求取  27-28
    3．2 检测过程中通气时间对测定结果的影响  28
    3．3 气体流速对测定结果的影响  28-29
    3．4 保护性气体中氯化氢含量的测定  29-30
  参考文献  30-31
第三章低水合氯化镁的制备与表征  31-44
  §0 引言  31
  §1 实验原理  31-34
    1．1 制备低水合氯化镁温度的确定  31-34
  §2 实验部分  34-35
    2．1 仪器和试剂  34-35
    2．2 实验过程  35
  §3 结果与讨论  35-42
    3．1 化学滴定法测定样品水分含量  35-37
    3．2 卡尔-费休水分分析仪测定样品水分含量  37-40
    3．3 X射线-衍射对样品的测定  40-42
  §4 结论  42-43
  参考文献  43-44
第四章低水合氯化镁吸水过程中水蒸气分压计算  44-50
  §0 引言  44
  §1 低水合氯化镁吸水过程初步探讨  44-45
  §2 低水合氯化镁与水蒸气的平衡计算方法  45-47
  §3 低水合氯化镁吸水平衡结果分析与探讨  47-49
  §4 结论  49
  参考文献  49-50
第五章低水合氯化镁吸水动力学研究  50-67
  §0 引言  50
  §1 实验  50-51
    1．1 低水合氯化镁吸水温度的确定  50-51
    1．2 实验原料和仪器  51
    1．3 实验过程  51
  §2 动力学测定的理论依据  51-57
    2．1 测定方法  52-53
    2．2 反应级数的测定  53-56
    2．3 速率常数和温度的关系  56-57
  §3 氯化镁吸水数据处理依据  57-58
  §4 低水合氯化镁吸水数据处理过程  58-64
    4．1 吸水实验原始数据过程  58-59
    4．2 吸水速率方程式的求取  59-63
    4．3 吸水活化能的求取  63-64
  §5 分析与讨论  64-66
  参考文献  66-67
结论与建议  67-69
发表文章目录  69-70
致谢  70

低水合氯化镁吸水过程物理化学性质研究

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