Реферат: Исследование влияния функциональных химических веществ на обезвоживание волокнистой массы
опыта
На основании данных таблицы построим графики. На графике 4.1.1. изображена зависимость между количеством, добавляемого флокулянта, и объемом воды, вытекшей через боковое отверстие.
На графике 4.1.2. показана зависимость между тем же количеством флокулянта и объемом воды, вытекшей через центральное отверстие.
Из графиков видно, что с увеличением содержания флокулянта в суспензии наблюдается замедление водоотдачи. Так как, флокулянт представляет собой полимер, имеющий катионный характер, он связывает мелкие волокна целлюлозы, образуя агрегаты-флокулы, которые удерживаются на слое волокон.
Сам слой становится более плотным, увеличивается его толщина, и вода фильтруется медленнее. Также замедление водоотдачи можно объяснить частичным растворением флокулянта в воде, в результате, возрастает ее вязкость.
При суммировании объемов воды, вытекшей через боковое и центральное отверстии, получаем результат меньше 1000 мл. Значит, часть воды осталась в целлюлозной массе. На графике 4.1.3. представлена зависимость водоудержания волокнистой массы в зависимости от добавок флокулянта.
Кривую можно разбить на несколько участков. На 1-ом участке от нулевой концентрации до расхода 30 г/т количество воды в волокне уменьшается. Затем начинается медленный подъем и кривая достигает максимума при концентрации 60 г на 1т бумаги- это второй участок. На 3-м участке наблюдается резкий спад водоудержания и минимальное его значение находится в точке соответствующей концентрации 100 г/т. Зависимость неоднозначная и нуждается в более подробном объяснении. Но уже сейчас можно сказать, что с увеличением концентрации флокулянта, водоудержание падает. Так как флокулянт, связывая волокна целлюлозы, вытесняет воду из волокнистой массы.
4.2. Исследование влияния различных добавок флокулянта П на обезвоживание волокнистой массы в течении времени.
При проведении данного исследования готовились три пробы целлюлозной суспензии согласно методике. Для каждой из проб проводился холостой опыт (без флокулянта). Затем добавлялся флокулянт, причем для 1-ой пробы из расчета 60 г/т, для 2-ой пробы 80 г/т и 3-ей пробы 100 г/т. Суспензии перемешивали и оставляли на 1 мин. По истечении времени на аппарате СР-2 определяли водоотделение. После измерения массу собирали в мерный цилиндр, заливали водой, перемешивали и оставляли на 5 мин, по истечении которых также определяли количество воды, вытекающей через оба отверстия. Затем суспензию с флокулянтом П выдерживали в течение 10 и 30 мин. После каждого контрольного времени проводили измерения на аппарате Шоппер-Риглера. Данные, полученные после серии опытов, представлены в таблице 4.2.1.:
| t, мин | 60 г/т | 80 г/т | 100 г/т | |||
| боковое |
централь- ное | боковое |
централь- ное | боковое |
централь- ное | |
| 1 | 750 | 172 | 726 | 227 | 700 | 261 |
| 5 | 770 | 152 | 746 | 207 | 720 | 243 |
| 10 | 780 | 143 | 750 | 203 | 726 | 238 |
| 30 | 780 | 143 | 755 | 181 | 727 | 213 |
На основании полученных данных построим графики 4.2.1. и 4.2.2.
Кривые на графиках можно условно разбить на 2 участка. На первом участке наблюдается плавное увеличение количества воды, вытекающей через боковое отверстие, и уменьшение количества воды, выходящей через центральную трубу. Это свидетельствует о некотором ускорении процесса обезвоживания во времени. На втором участке количество воды, вытекающей через отверстия, не изменяется, остается постоянным. Возможно, ускорение процесса обезвоживания во времени связано с тем, что часть флокулянта переходит в раствор и снижается его воздействие на целлюлозную массу.
4.3. Исследование обезвоживания волокнистой массы при добавлении флокулянта П и изменении величины рН.
Измерение рН осуществляется при помощи иономера Ч-135М1. Сначала измеряем рН суспензии целлюлозы без флокулянта. Для этого из мерного цилиндра в стакан наливаем 30 мл суспензии. Устанавливаем стакан на подставку иономера, опускаем в него эталонный электрод, а затем измерительный. По истечении 3-х мин снимаем показатели прибора. рН волокнистой суспензии равно 8,00.После измерение рН, выливаем содержимое цилиндра в аппарат СР-2, поднимаем клапан и определяем водоотделение.
Тот же порядок действий соблюдаем после добавления в суспензию 30 мл флокулянта (рН цел.+фл.)=8,37.
В результате исследований необходимо рассмотреть обезвоживание при рН: 4; 4,5; 5; 6; 7; 8; 9. Для этого в суспензию добавляем определенное количество кислоты или щелочи.
Сначала установим экспериментальную зависимость между количеством добавляемой кислоты или щелочи и изменением рН. В стаканчик наливаем 100 мл суспензии, содержащей флокулянт, и добавляем по 0,5 мл 0,1Н раствора HCl, соответственно измеряя рН.
Полученные данные в таблице 4.3.1.:
|
VHCl, мл | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 |
| pH | 7,52 | 7,25 | 6,96 | 6,78 | 6,53 | 6,39 | 6,18 | 6,0 | 5,66 | 4,86 | 3,54 |
По этим данным строим графическую зависимость.
Для нахождения необходимого количества кислоты действуем следующим образом. Например, для получения рН=4 необходимо к 100 мл суспензии добавить 5,35 мл кислоты, что в пересчете на 1000 мл составляет 53,5 мл. Отбираем из мерного цилиндра 53,5 мл суспензии и доливаем кислотой. Для устранения потерь флокулянта рассчитаем, какое его количество следует восполнить:
1000 мл-30 мл
53,5 мл- х х=30*53,5/1000=1,6 мл
После введения 0,1Н HCl, отбираем пробу V=30 мл и проверяем рН на иономере. Убедившись в правильности расчетов, заливаем суспензию в аппарат СР-2 и определяем водоотдачу. Аналогичным образом поступаем и в последующих измерениях.