📄Работа №195707
Тема: Влияние природы восстановителя на свойства синтетического ультрамарина
Характеристики работы
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Химия
Объем:
86 листов
Год:
2018
Просмотров:
51
4860
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 5
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ 6
1.1 Углеродистые восстановители 6
1.1.1 Каменный уголь 6
1.1.2 Каменноугольный пек 7
1.1.3 Антрацит 9
1.1.4 Кислая смолка 11
1.2 Состав, свойства и области применения синтетического
ультрамарина 13
1.2.1 Химические основы процесса получения ультрамарина 18
1.2.2 Технологический процесс получения синтетического
ультрамарина 25
1.2.3 Производство ультрамарина-полуфабриката 27
1.2.4 Обжиг шихты 30
1.2.5 Переработка полуфабриката в пигмент 33
1.2.6 Промывка 34
1.2.7 Сушка 34
1.2.8 Размол 35
1.3 Сравнение отечественных и передовых зарубежных технологий и
решений производства ультрамарина 36
1.3.1 Отечественные технологии и решения 36
1.3.2 Зарубежные технологии и решения 40
2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 41
2.1 Объекты исследования 41
2.2 Компоненты шихты 41
2.3 Методика приготовления образцов 43
2.3.1 Предварительная подготовка сырья 44
2.3.2 Помол 44
2.3.3 Смешивание 44
2.3.4 Окончательная подготовка перед обжигом 44
2.3.5 Обжиг 46
2.4 Методы испытаний пигментов 46
2.4.1 Метод определения массовой доли веществ, растворимых в
воде 46
2.4.2 Порошковая рентгеновская дифракция 48
3 СИНТЕЗ ПИГМЕНТА 50
4 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 70
4.1 Влияние окислительной стадии 70
4.2 Влияние серы в процессе окисления 71
4.3 Влияние температурного режима на получение ультрамарина 73
4.4 Влияние восстановителей на получение ультрамарина 75
4.5 Влияние кервуда и каолина на получение ультрамарина 77
4.6Использование в качестве восстановителя отхода коксохимческого
производства кислую смолку 78
4.7Результаты исследования по методу определения массовой доли растворимых веществ 80
4.8 Результаты рентгенографического исследования по содержанию количества лазурита в образцах 81
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 86
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 87
ВВЕДЕНИЕ 5
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ 6
1.1 Углеродистые восстановители 6
1.1.1 Каменный уголь 6
1.1.2 Каменноугольный пек 7
1.1.3 Антрацит 9
1.1.4 Кислая смолка 11
1.2 Состав, свойства и области применения синтетического
ультрамарина 13
1.2.1 Химические основы процесса получения ультрамарина 18
1.2.2 Технологический процесс получения синтетического
ультрамарина 25
1.2.3 Производство ультрамарина-полуфабриката 27
1.2.4 Обжиг шихты 30
1.2.5 Переработка полуфабриката в пигмент 33
1.2.6 Промывка 34
1.2.7 Сушка 34
1.2.8 Размол 35
1.3 Сравнение отечественных и передовых зарубежных технологий и
решений производства ультрамарина 36
1.3.1 Отечественные технологии и решения 36
1.3.2 Зарубежные технологии и решения 40
2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 41
2.1 Объекты исследования 41
2.2 Компоненты шихты 41
2.3 Методика приготовления образцов 43
2.3.1 Предварительная подготовка сырья 44
2.3.2 Помол 44
2.3.3 Смешивание 44
2.3.4 Окончательная подготовка перед обжигом 44
2.3.5 Обжиг 46
2.4 Методы испытаний пигментов 46
2.4.1 Метод определения массовой доли веществ, растворимых в
воде 46
2.4.2 Порошковая рентгеновская дифракция 48
3 СИНТЕЗ ПИГМЕНТА 50
4 ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 70
4.1 Влияние окислительной стадии 70
4.2 Влияние серы в процессе окисления 71
4.3 Влияние температурного режима на получение ультрамарина 73
4.4 Влияние восстановителей на получение ультрамарина 75
4.5 Влияние кервуда и каолина на получение ультрамарина 77
4.6Использование в качестве восстановителя отхода коксохимческого
производства кислую смолку 78
4.7Результаты исследования по методу определения массовой доли растворимых веществ 80
4.8 Результаты рентгенографического исследования по содержанию количества лазурита в образцах 81
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 86
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 87
📖 Аннотация
В данной дипломной работе экспериментально исследовано влияние природы углеродистого восстановителя на физико-химические и колористические свойства синтетического ультрамарина, получаемого сульфатным методом. Актуальность исследования обусловлена необходимостью оптимизации состава шихты для снижения себестоимости и повышения качества этого востребованного синего пигмента, широко применяемого в лакокрасочной, полимерной и других отраслях промышленности. Основные результаты, полученные методом рентгенофазового анализа, показали, что максимальное содержание целевой фазы лазурита (до 86,6%) достигается при использовании в качестве восстановителя каменноугольного пека и температуре восстановительного обжига 900 °C, тогда как антрацит и каменный уголь демонстрируют несколько меньшую эффективность. Научная значимость работы заключается в установлении корреляции между типом восстановителя, температурным режимом и фазовым составом конечного продукта, что углубляет понимание механизмов синтеза ультрамарина. Практическая ценность состоит в выборе оптимальных и экономичных компонентов шихты для технологии производства. Теоретическая база исследования опирается на классические труды по химии пигментов, включая работы Л. Бока, И.В. Рискина, Е.Ф. Беленького, а также современные справочные издания по минералам и сырью для лакокрасочных материалов.
📖 Введение
Ультрамарин (химическая формула: (Na2O*Al2O3*mSiO2)x*Na2Sn) является неорганическим пигментом. Используется в лакокрасочной промышленности для сообщения краскам и эмалям зеленого, фиолетового, красного, и, в основном, синего цвета). В основу пигмента входит алюмосиликат натрия, который содержит включения полисульфидов и сульфидов натрия. Именно от полисульфидов натрия зависит основной цвет неорганического пигмента ультрамарина.
Синий пигмент ультрамарин производят путем термической обработки исходного материала. Сырьем служит несколько компонентов каолин, карбонат натрия (кальцинированная сода) и сера. Кроме основных компонентов к смеси сырья добавляют углеродистые восстановители: канифоль, каменный уголь, древесный уголь, антрацит, каменноугольный пек, нефтяной пек и др.
Использование сульфатного метода получения синтетического ультрамарина предполагает восстановление сульфата натрия углеродистыми восстановителями в моносульфид и последующему взаимодействию между моносульфидом натрия и каолином, в результате которого образуется зеленый ультрамарин который подвергают вторичному обжигу для получения синих и фиолетовых оттенков, ультрамарина.
Использование разных углеродистых восстановителей имеет большое влияние на интенсивность цвета, поэтому для улучшения качества получаемого пигмента и удешевления компонентного состава шихты необходимо провести исследование углеродистых восстановителей.
Синий пигмент ультрамарин производят путем термической обработки исходного материала. Сырьем служит несколько компонентов каолин, карбонат натрия (кальцинированная сода) и сера. Кроме основных компонентов к смеси сырья добавляют углеродистые восстановители: канифоль, каменный уголь, древесный уголь, антрацит, каменноугольный пек, нефтяной пек и др.
Использование сульфатного метода получения синтетического ультрамарина предполагает восстановление сульфата натрия углеродистыми восстановителями в моносульфид и последующему взаимодействию между моносульфидом натрия и каолином, в результате которого образуется зеленый ультрамарин который подвергают вторичному обжигу для получения синих и фиолетовых оттенков, ультрамарина.
Использование разных углеродистых восстановителей имеет большое влияние на интенсивность цвета, поэтому для улучшения качества получаемого пигмента и удешевления компонентного состава шихты необходимо провести исследование углеродистых восстановителей.
✅ Заключение
В ходе дипломной работы исследовано влияние углеродистых восстановителей на получение синтетического ультрамарина в лабораторных условиях при варьировании компонентного состава шихты, в том числеуглеродистых восстановителей и температурного режима обработки.
Процентное содержание шихты: Каолин - 28 %, Кальцинированная сода - 31 %, Kerwood (кремнистая добавка) - 5,5 %, Сера - 32 %, Восстановитель - 3,5 %.
Температурный режим: Восстановительный обжиг со скоростью
20 °С/мин до температуры 400 °С (выдержка 1ч), затем до температур 900, 950 °С (выдержка 1ч), охлаждение с печью до 20 °С, нагрев до 500 °С и (выдержка 2ч в окислительной атмосфере), охлаждение с печью до 200 °С (выдержка 2ч в окислительной атмосфере).
С помощью рентгенофазового анализа выявлены образцы с лучшими показателями по количеству ультрамарина: П2Т3 (восстановитель
каменноугольный пек при температуре восстановительного обжига 900 °С) - количество лазурита 86,6 %; П2Т2 (восстановитель каменный уголь при температуре восстановительного обжига 900 °С) - количество лазурита 83,1 %; П8Т3 (восстановитель каменноугольный пек при температуре восстановительного обжига 900°С) - количество лазурита 71,7 %; П1Т3 (восстановитель каменноугольный пек при температуре восстановительного обжига 900°С) - количество лазурита 66,9 %; П8Т1 (восстановитель антрацит при температуре восстановительного обжига 900 °С) - количество лазурита 66,3 %; П11Т2 (восстановитель кислая смолка без ПАВ при температуре восстановительного обжига 950 °С) - количество лазурита 52,8 %.
Таким образом, использование в качестве восстановителя антрацита, каменного угля, каменноугольного пека и отвержденной кислой смолки (без ПАВ) предпочтительно для получения красящих пигментов.
Процентное содержание шихты: Каолин - 28 %, Кальцинированная сода - 31 %, Kerwood (кремнистая добавка) - 5,5 %, Сера - 32 %, Восстановитель - 3,5 %.
Температурный режим: Восстановительный обжиг со скоростью
20 °С/мин до температуры 400 °С (выдержка 1ч), затем до температур 900, 950 °С (выдержка 1ч), охлаждение с печью до 20 °С, нагрев до 500 °С и (выдержка 2ч в окислительной атмосфере), охлаждение с печью до 200 °С (выдержка 2ч в окислительной атмосфере).
С помощью рентгенофазового анализа выявлены образцы с лучшими показателями по количеству ультрамарина: П2Т3 (восстановитель
каменноугольный пек при температуре восстановительного обжига 900 °С) - количество лазурита 86,6 %; П2Т2 (восстановитель каменный уголь при температуре восстановительного обжига 900 °С) - количество лазурита 83,1 %; П8Т3 (восстановитель каменноугольный пек при температуре восстановительного обжига 900°С) - количество лазурита 71,7 %; П1Т3 (восстановитель каменноугольный пек при температуре восстановительного обжига 900°С) - количество лазурита 66,9 %; П8Т1 (восстановитель антрацит при температуре восстановительного обжига 900 °С) - количество лазурита 66,3 %; П11Т2 (восстановитель кислая смолка без ПАВ при температуре восстановительного обжига 950 °С) - количество лазурита 52,8 %.
Таким образом, использование в качестве восстановителя антрацита, каменного угля, каменноугольного пека и отвержденной кислой смолки (без ПАВ) предпочтительно для получения красящих пигментов.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.