МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА ГИДРОКСИДА НАТРИЯ ФЕРРИТНЫМ СПОСОБОМ

MATHEMATICAL MODEL OF CHEMICAL-TECHNOLOGICAL PROCESS OF SODIUM HYDROXIDE PRODUCTION BY FERRITE METHOD

Ермолаева Вера Анатольевна, к.х.н., доцент кафедры «Техносферная безопасность», Муромский институт (филиал) Владимирского государственного университета имени А. Г. и Н. Г. Столетовых,  E-mail: ErmolaevaVA2013@mail.ru

Шабалина Лариса Валерьевна, студент кафедры «Техносферная безопасность», Муромский институт (филиал) Владимирского государственного университета имени А. Г. и Н. Г. Столетовых,  E-mail: lara1808shabalina@gmail.com

 Ermolaeva Vera Anatolievna, Ph. D. in Chemistry, Associate Professor of the Department of Technosphere safety, Murom Institute (branch) Vladimir state University named A.G. and N.G. Stoletovs, E-mail: ErmolaevaVA2013@mail.ru

Shabalina Larisa Valeryevna, student of the Department of Technosphere safety, Murom Institute (branch) Vladimir state University named A.G. and N.G. Stoletovs, E-mail: lara1808shabalina@gmail.com

 Аннотация: В статье рассмотрены физико-химические основы процесса производства гидроксида натрия ферритным способом. По ним были построены математические модели: модель упругости диссоциации Nа₂СО₃ при разных температурах (в присутствии и отсутствии Fе₂О₃), кинетическая модель получения гидроксида натрия, модель среднего значения теплоемкости феррита натрия, а также приведены графики каждой моделей. Приведен расчет ферритной печи: тепловая мощность печи; объемная производительность печи; количество и скорость газов, проходящих через печь, продолжительность пребывания материала в печи.

Abstract: The article considers the physical and chemical foundations of the process of producing sodium hydroxide by the ferrite method. Mathematical models were built from them: a model of the elasticity of dissociation of Na₂CO₃ at different temperatures (in the presence and absence of Fe₂O₃), a kinetic model of the production of sodium hydroxide, a model of the average heat capacity of sodium ferrite, and graphs of each model are also given. The calculation of the ferrite furnace is given: the thermal capacity of the furnace; volumetric capacity of the furnace; quantity and velocity of gases passing through furnace, duration of material stay in furnace.

Ключевые слова: гидроксид натрия, кинетическая модель, упругость диссоциации, ферритная печь.

Keywords: sodium hydroxide, kinetic model, dissociation elasticity, ferrite furnace.

Литература

1. Гумеров А.М. Математическое моделирование химико-технологических процессов: Учебное пособие. – 2-е изд. – СПб.: Изд-во Лань, 2014. – 176с.
2. Зеликин М.Б. Производство каустической соды химическими способами. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://booksee.org/book/485246
3. Кутепов А.М., Бондарева Т.И., Беренгартен М.Г. Общая химическая технология. — М.: Высш. шк., 1990. – 520 с.
4. Ермолаева В.А., Лаврова Е.В. Расчетные характеристики кислотного способа получения криолита, Естественные и технические науки, № 11 (125), 2018. – с.458-461.
5. Николаева Д.М. Ермолаева В.А. Математическое моделирование ректификации многокомпонентной смеси, Международный журнал гуманитарных и естественных наук, № 2, том 2, 2019. – с.35-39.
6. Гельперин Н.И. Основные процессы и аппараты химической технологии [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.newlibrary.ru/book/gelperin_n_i_/osnovnye_processy_i_apparaty_himicheskoi_tehnologii_kn_2.html

References

1. Gumerov A.M. Mathematical modeling of chemical and technological processes: Tutorial. — 2nd ed. — St. Petersburg: Publishing House of Lan, 2014. – 176 pages.
2. Zelikin M.B. Caustic soda production by chemical methods. [Electronic Resource]. Access Mode: https://booksee.org/book/485246
3. Kutepov A.M., Bondareva T. I., Berengarten M. G. General chemical technology. — M.: Vysh. shk., 1990. – 520 pages.
4. Ermolaeva V.A., Lavrova E.V. Design characteristics of the acid method for producing cryolite, Natural and technical sciences, No. 11 (125), 2018. — p.458-461.
5. Nikolaev D.M. Ermolaeva V.A. Mathematical modeling of rectification of a multicomponent mixture, International Journal of Humanities and Natural Sciences, No. 2, volume 2, 2019. — p.35-39.
6. Gelperin N.I. Basic processes and devices of chemical technology [Electronic resource]. Режим доступа: http://www.newlibrary.ru/book/gelperin_n_i_/osnovnye_processy_i_apparaty_himicheskoi_tehnologii_kn_2.html