Способ регулирования состава n-компонентных смесей

Класс 12 е, 4132619 СССЬ САНИЕ ИЗОБРЕТЕНДВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ одписная грг 1 ппа Л 9 41,Н.Ск ов ПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ СОСТАВА и-КОМПОНСМЕСЕЙ ТНЫХ аявлено 30 октября 1958 г. за610784/23 в Комитет по делам и открытий при Совете Министров СССР ооретени етений20 за 1960 Опубликовано в Бюллетене и Известные способы регулирования состава п-компонентных смесей по их физическим и физико-химическим параметрам при их отклонении от номинала путем добавления компонентов в смесь требуют предварительной стабилизации содержания отдельных компонентов и изготовления промежуточных смесей.Предлагаемый способ, позволяет непосредственно регулировать состав требуемой смеси.Сущность способа заключается в том, что сначала в смесь подают один компонент до достижения одним параметром номинального значения, затем вводят второй компонент совместно с первым до достижения другим параметром номинального значения, далее третий коипонент совместно с первым и вторым до достижения третьим параметром номинального значения и т. д. до тех пор, пока все параметры примут номинальные значения, При этом число компонентов, добавляемых в смесь, будет на единицу больше,или равно числу параметров, достигших номинальных значений.На фиг. 1 показаны диаграммы для системы АзОз - 1 ХазА 1 г 2 -- 1.зАР,; на фиг, 2 - диаграммы системы А 120 з - СаР - МазА 1 Гв; на фиг, 3 - диаграммы системы Мд 504 - МдС 1 з - НО.П р и м е р 1. Регулирование состава смеси АзОз - 1 Х 1 азА 1 Рв -- 11 зАГв, находящейся в расплаве при температуре 1000.На фиг. 1 показана диаграмма этой смеси (взятая из диссертации В, И. Петрова Исследование важнейших физико-химических свойств нового электролита для алюминиевой ванны на основе частичной замены натриевого криолита литиевым, Ленинград, ВАМИ, 1954 г.), На этой диаграмме показаны три изотермы плотности гг (сплошные линии) и три изотермы удельной электропроводности х (пунктирные линии),132 б 19 Пусть требуется поддерживать в ванне состав смеси, содержащей 5% Л 1,0 27% 1 лзА 1 Рз и 68% 1 Х 1 азА 1 Ра, удельная электропроводность которой х=3,00 о,и-сл-, а плотность с=2,03 г/смз,Допустим, что регулирование состава смеси производится добавлением чистых компонентов А 1 гОз, ЫзА 1 Рз, ХазА 1 Ра. Направления движения точки, изображающей состав, из точки О, имеющей требуемый состав, при добавлении в смесь компонентов, показаны соответствующими стрелками ОА, ОВ, ОС.Из диаграммы видно, что из любой точки диаграммы можно прийти в точку с требуемой концентрацией компонентов, если выполняются условия, приведенные в табл. 1. ТаблицаДобавляемый компонент Отклонения физических параметровЛх=х - ход=а - с Ьх 0 Ь х=-0 Лх)0 Лх)0 Лх)0 Лх=О Лх(0 Лх(0 Лх=-0 ЛсУ(0 Лс 1(0 ЛсУ(0 Лс=О ЛтУ)0 ЛтУ) 0 ЛтУ)0 ЛтУ=О Лспо=0 13 А 1 Рз1.13 АРз и 1 ХазА 1 Рв1 х а 31 Р бХазАРз и АгОзАг 03АгОз и 1.13 АРв1.зА Рв1.1 зЛ 1 РеРегулированиепрекращается") Концентрации выражены в молярных процентах. Например, для регулирования состава, начальное состояние которого характеризуется точкой 1, 1 Лх)0, М)0) в расплав в начале добавляется А 1 г 03 и точка, характеризующая состав, движется по отрезку 1 - 2. По достижении номинального значения плотности с 1=дв в расплав добавляется, кроме Л 1 гОз, еще и МазА 1 Рв. Если отношения количеств добавляемых веществ предварительно рассчитаны соответствующим образом, то точка, отображающая состав, пойдет по изотерме по линии 2 - О в точку регулирования, Если же это соотношсйие между количествами добавляемых веществ не выдерживается, то точка, отображающая состав, пойдет по направлению к точке регулирования, но с изотермы сойдет. Если точка сойдет с изотермы 1=4, то условие добавления двух компонентов перестает быть справедливым, и надо будет добавлять вновь только один компонент до тех пор, пока точка вновь не придет на изотерму д = 4, после чего добавляются опять два компонента и т. д, При этом траектория точки будет ломаной линией 2 - О, которая из точки 2 приведет состав смеси в точку регулирования О. По достижении последней регулирование прекрашается.П р и м е р 2. Регулирование состава смеси АгОз - СаРг - КазЛ 1 Рз.На, фиг. 2 показанадиаграмма этой смеси взятая из диссертации И. П, Гупало Исследование диаграммы состояния, плотности и вязкости сигтемы криолит-глинозем-фтористыи кальций Ленинградскии политехнический институт им. Калинина, 1951 г.). На диаграмме показаны изотермы плотности с пунктирные линии) и вязкостисплошные линии) расплавленной смеси при 1000,Пусть требуется поддерживать в ванне состав смеси, содержащей 64% ЖазА 1 Рз, 13% Л 1 гОз и 23% СаРг ф, плотность до которои равна 2,12 г(с,нз, а вязкость 3,5. Допустим, что регулирование производится добавлением чистых компонентов АгОз, СаРг, КазА 1 Рз. Наппавления движения точки, изображасщей состав, при добавлении132619 смесь компонентов, показаны соответствующими стрелками ОА. ОВ, ОС,Из диаграммы видно, что из любой точки диаграммы в области где значение плотности и вязкости однозначно определяют концент. рации компонентов, можно прийти в точку с требуемой концентрацией компонентов, если выполняются условия, приведенные в табл. 2,Таблица 2 Добавляемый компонент Отклонения физических параметровИ=с - 4) Лр= р - цо Лс)0 Лд)0 ЛН) 0 Лс=о Лд 0 Лс 10 Лс 0 Лспо=О Лспо=О Лр)0 Лц=о Л 1(0 Л(О Л 1.О Лр,=О ЛцО Л 1)О Л 1.=0 П р и м е р 3. Регулирование состава смеси Мд 504 - Мдс 1 г - На фиг, 3 показана диаграмма этой смеси (взятая из диссертации С. М. Тавкешева Изучение свойств растворов системы хлористый магний-сернокислый магний-вода методами физико-химического анализа, ИОНХ им. Курнакова, 1951 г.). На диаграмме показаны изотермы удельной электропроводности сплошной линией, а плотности растворов пунктирной линией.Пусть требуется поддерживать состав раствора, содержащего 6,5% Мд 504, 9% МС 1 г и 84,5% НгО.Допустим, что регулирование производится добавлением 25%-ного раствора хлористого магния, 20%-ного раствора сернокислого магния и воды, Направления движения точки, изображающей состав, при добавлении в смесь компонентов (растворов, с помощью которых производится регулирование состава), показаны соответствующими стрелками ОА, ОВ, ОС,Из диаграммы можно составить следующую программу регулирования состава раствора. Таблица 3 Добавляемый компонент Отклонения физических параметров М= с - со Лх=х - хоРаствор МоС 1 г и НгОМС 1 гМС 1 гМС 1 гМос 1 г и раств. МАЗОмд 504Мр 504 и НгОРегулирование прекращается Лд)0 Ы)0 Лс) 0 Ы=О Лс(0 Лд 0 Лс 0 ЛИ=О М=О Лх) 0 Лх=о Лх 0 Лх 0 . Лх 0 Лх=о Лх)0 Лх)0 Лх=о Предлагаемым способом можно регулировать составы любых смесей, если в области концентраций, подлежащей регулированию, соф Концентрации выражены в гиолярных процентах. МазА 11 вХазА 1 Г 6 и ААОзА 1,0 зА 1 гОз и СаггСат гСа) гСа 1 гСаГг и КазАЕвРегулированиепрекращается132619став смеси однозначно определяется ее физическими и физико-химическими параметрами. Регулирование производится по программе, составленной на основании рассмотрения диаграммы физических и физико-химических параметров системы. Тип и конструкция датчиков при этом могут варьироваться, В зависимости от состава регулируемой смеси и выбранных физических параметров может варьироваться схема индикатора, Может изменяться тип и конструкция устройств, добавляющих компоненты в смесь или раствор,В сравнении с известными описанный способ создает возможностьэкономии расходуемых материалов и характеризуется меньшей затратой времени на регулирование состава п-компонентных смесей.П р ед м ет изобретенияСпособ регулирования состава п-компонентных смесей по их физическим и физико-химическим параметрам при их отклонении от номинала путем добавления компонентов в смесь, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью экономии расходуемых компонентов и уменьшения времени регулирования, сначала в смесь подают один компонент до достижения одним параметром номинального значения, затем вводят второй компонент совместно с первым до достижения другим параметром номинального значения, далее третий компонент совместно с первым и вторым до достижения третьим параметром номинального значения и так далее до тех пор, пока все параметры примут номинальные значения, при этом число компонентов, добавляемых в смесь, бу- Фдет на единицу больше или равно числу параметров, достигших номинальных значений./5 208 есоо % МуЮ иа 3 Редактор А. Барсуков Техред А. А. Камышникова Корректор Г. Кудрявцев Поди. к иЗак. 8776 19 Х 1-61 ЦБТИ при Комитете при Со Москва, Центрография ЦБТИ Комитета по делам изобретений и открыти при Совете Министров СССР, Москва, Петровка 14. рмат бум. 70 У;108/шТираж 700по делам изобретенийте Министров СССРМ. Черкасский пер.,Объем 0,44 изд. ч Цена 9 коп открытий