Применение СВЧ-излучения для концентрирования серной кислоты в вакууме

УДК 661.25

A. С. Сёмочкин, А. И. Хацринов, М. Ф. Хакимов,

B. В. Наместников, Р. Ф. Гатина

ПРИМЕНЕНИЕ СВЧ-ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ СЕРНОЙ КИСЛОТЫ В ВАКУУМЕ

Ключевые слова: серная кислота, концентрирование.

Проверена возможность использования СВЧ-энергии для концентрирования серной кислоты.

Key words: sulfuric acid, concentration.

Checked possibility of the use to microwave energy for the concentration of sulfuric acid.

Возможность использования вакуума при концентрировании серной кислоты дает возможность обеспечить снизить энергозатраты на производство единицы продукции, замедлить коррозию аппаратуры, уменьшить потери серной кислоты за счет снижения образования сернокислого тумана.

Основная трудность при использовании технологии концентрирования под вакуумом - это подвод тепла без нарушения разрежения. Значительный интерес представляет возможность подвода тепла с помощью СВЧ-генератора. При этом трансформация электрической энергии в тепловую происходит за счет возбуждения СВЧ - полем колебаний молекул технологической среды - диэлектрика (воды), что способствует нагреву кислоты по всему объему, исключая теплоподвод через стенку или слои вещества.

Исследовалось влияние СВЧ-поля на технологическую среду, изучена кинетика нагрева серной кислоты, как технологической среды.

Изучалось влияние на процесс концентрирования в СВЧ-поле оксидов металлов (термотрансформатров) различной формы (шар, трубка). Эксперименты проводились на лабораторной установке, представленной на рисунке 1.

Рис. 1 - Схема установки: 1 - сборник конденсата, 2 - холодильник, 3 - волоновод, 4 -подставка, 5 - колба с серной кислотой, 7 - термотрансформатор, 8 - печь микровол-нрвая, 9 - резонатор

Применение термотрансформатора формы «шар» положительно влияет на процесс упаривания: увеличение концентрации исходной кислоты на 10-12 % по сравнению с контрольным опытом. Использование же термотрансформатра формы «трубка» способствует разложению кислоты (интенсивное образование серного ангидрида).

© А. С. Сёмочкин - асп. каф. технологии неорганических веществ и материалов КГТУ; А. И. Хацринов - д-р техн. наук, проф., зав. каф технологии неорганических веществ и материалов КГТУ; М. Ф. Хакимов - канд. техн. наук; В. В. Наместников - д-р техн. наук; Р. Ф. Гатина - д-р хим. наук, директор ФКП «ГосНИИХП», gniihp@bancorp.ru.