Математическое моделирование процесса каталитического получения четырехвалентного урана в азотнокислых растворах в присутствии гидразина на платинированном ионите вп-1АП




НазваМатематическое моделирование процесса каталитического получения четырехвалентного урана в азотнокислых растворах в присутствии гидразина на платинированном ионите вп-1АП
Дата канвертавання05.12.2012
Памер28.22 Kb.
ТыпДокументы
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА КАТАЛИТИЧЕСКОГО ПОЛУЧЕНИЯ ЧЕТЫРЕХВАЛЕНТНОГО УРАНА В АЗОТНОКИСЛЫХ РАСТВОРАХ В ПРИСУТСТВИИ ГИДРАЗИНА НА ПЛАТИНИРОВАННОМ ИОНИТЕ ВП-1АП


Теровский В.С., Матюха В.А., Шилов В.П., Балахонов В.Г., Тинин В.В., Буров Ю.В.

ОАО «Сибирский химический комбинат», г. Северск


В последние два десятилетия наиболее перспективным способом получения растворов четырехвалентного урана является каталитический с использованием гетерогенных платиновых катализаторов. Актуальной задачей при этом становится прогнозирование протекания каталитических процессов с использованием методов математического моделирования.

Целью настоящей работы явилось разработка математического описания процесса восстановления урана (VI) до урана (IV) в азотнокислых растворах в присутствии гидразина на высокодисперсной платине, нанесенной на ионит ВП-1АП.


2UO2(NO3)2 + N2H4×HNO3 + 3HNO3 = 2U(NO3)4 + N2 + 4H2O. (1)


В качестве исходных данных для построения математической модели каталитического процесса восстановления урана (VI) до четырехвалентного состояния гидразином в азотнокислых растворах в присутствии платинированного катализатора на основе винилпиридинового ионита ВП-1Ап были использованы результаты лабораторных исследований на модельных растворах.

Кинетические опыты по восстановлению урана (VI) проводили в статических условиях при постоянной температуре (62±2) °С. Исходные концентрации компонентов варьировали в следующих диапазонах: уран (VI) – 0,42…1,05 моль/дм3, азотная кислота 1,0…2,5 моль/дм3, гидразин – 0,31…1,6 моль/дм3, содержание платины в катализаторе 0,8…4,0 % мас. Отношение фаз (Т:Ж) в опытах составляло 1:2,5 г/мл. За протеканием реакции следили по накоплению в растворе урана (IV), через определенные промежутки времени отбирали пробы водной фазы, в которых анализировалось содержание урана (IV).

Обработку кинетических данных проводили на ПЭВМ методом наименьших квадратов с помощью пакета MathCAD.

Результаты исследований показали, что скорость реакции восстановления урана (VI) до урана (IV) в азотнокислых растворах в присутствии гидразина на высокодисперсной платине, нанесенной на ионит ВП-1А, удовлетворительно описывается кинетическим уравнением:


, (2)


где k – константа скорости химической реакции; [Pt] – содержание платины в катализаторе, % мас.; [HNO3] – концентрация азотной кислоты, моль/дм3; [N2H4] – концентрация гидразина, моль/дм3; [U (VI)] – концентрация урана (IV), моль/дм3; р1, р2, р3, р4 – порядки реакции по компонентам; t – время, мин.


Отклонение экспериментальных значений выхода урана (IV) от рассчитанных по уравнению (2) в среднем не превышают 25 %.

Значения параметров кинетического уравнения равны: k = 1,7×10-3, р1 = 1,0,
р2 = – 0,03, р3 = 0,19, р4 = 0,36.

На рисунках 1-4, в качестве иллюстрации, показаны экспериментальные и рассчитанные по уравнению (2) (сплошные линии) значения выходов урана (IV) по реакции (1) в зависимости от концентрации исходных компонентов.



Рисунок 1 – Зависимость выхода урана (IV) при исходных концентрациях компонентов: [HNO3] = 1,5 моль/дм3, [N2H4] = 1,0 моль/дм3, U (VI) = 0,84 моль/дм3, [Pt] = 3 % мас.




Рисунок 2 – Зависимость выхода урана (IV) при исходных концентрациях компонентов: [HNO3] = 1,5 моль/дм3, [N2H4] = 0,309 моль/дм3, U (VI) = 0,84 моль/дм3, [Pt] = 3 % мас.




Рисунок 3 – Зависимость выхода урана (IV) при исходных концентрациях компонентов: [HNO3] = 1,5 моль/дм3, [N2H4] = 1,0 моль/дм3, U (VI) = 0,84 моль/дм3, [Pt]=2,4 % мас.



Рисунок 4 – Зависимость выхода урана (IV) при исходных концентрациях компонентов: [HNO3] = 1,5 моль/дм3, [N2H4] = 1,0 моль/дм3, U (VI) = 0,84 моль/дм3, [Pt] = 4,0 % мас.


Предложенная модель математического описания каталитического получения растворов урана (IV) позволяет прогнозировать протекание процесса на платинированном ионите ВП-1Ап.


Список литературы


Долинский Е.Ф. Обработка результатов измерений. – М.: Издательство стандартов, 1973. – 191 с.

Дадаць дакумент у свой блог ці на сайт

Падобныя:

Математическое моделирование процесса каталитического получения четырехвалентного урана в азотнокислых растворах в присутствии гидразина на платинированном ионите вп-1АП icon1. Химические свойства четырех и шести валентного урана
Металл достаточно активен при слабом нагревании он загорается в присутствии воздуха. Он легко соеди­няется с серой и галогенами,...

Математическое моделирование процесса каталитического получения четырехвалентного урана в азотнокислых растворах в присутствии гидразина на платинированном ионите вп-1АП iconДипломатия и математическое моделирование 5
Медиация является действенным способом снижения количества рассматриваемых судами дел председатель Актюбинского облсуда 8

Математическое моделирование процесса каталитического получения четырехвалентного урана в азотнокислых растворах в присутствии гидразина на платинированном ионите вп-1АП icon1. Химические свойства четырех и шести валентного урана
Металл достаточно активен при слабом нагревании он загорается в присутствии воздуха. Он легко соеди

Математическое моделирование процесса каталитического получения четырехвалентного урана в азотнокислых растворах в присутствии гидразина на платинированном ионите вп-1АП iconИсследование взаимодействия между гидратами азотнокислых магния и цинка по методу холодильных смесей // Там же. С. 748-753
Гидраты азотнокислых солей магния и цинка // Уч записки Казанск ун-та. – 1908. Т. 75, кн. 4 (отдел наук). С. 1-22

Математическое моделирование процесса каталитического получения четырехвалентного урана в азотнокислых растворах в присутствии гидразина на платинированном ионите вп-1АП iconБюллетень новых поступлений сентябрь 2010 года
Математическое моделирование в искусственных экосистемах : курс лекций / [авт сост.: В. Е. Савенок, М. В. Шилина]; м-во образования...

Математическое моделирование процесса каталитического получения четырехвалентного урана в азотнокислых растворах в присутствии гидразина на платинированном ионите вп-1АП iconМоделирование процесса конденсации инертных газов на поверхности графита и определение плотности потока радона и тепловых нейтронов

Математическое моделирование процесса каталитического получения четырехвалентного урана в азотнокислых растворах в присутствии гидразина на платинированном ионите вп-1АП iconМатематическое моделирование структуры цветка в семействе
Внутри рода или даже отдельного вида встречается не один, а несколько типов цветка [1]. Андроцей у Polygonaceae состоит из одного...

Математическое моделирование процесса каталитического получения четырехвалентного урана в азотнокислых растворах в присутствии гидразина на платинированном ионите вп-1АП iconСпирты и фенолы. Получение Какой реагент используют для получения спиртов из галогеналканов?
В промышленности из оксида углерода и водорода под давлением, при повышенной температуре, в присутствии катализатора получают

Математическое моделирование процесса каталитического получения четырехвалентного урана в азотнокислых растворах в присутствии гидразина на платинированном ионите вп-1АП iconМоделирование систем автоматического регулирования
Моделирование систем автоматического регулирования : методические указания к домашней работе №2 по дисциплине "Моделирование систем"...

Математическое моделирование процесса каталитического получения четырехвалентного урана в азотнокислых растворах в присутствии гидразина на платинированном ионите вп-1АП iconОао «Сибирский химический комбинат», г. Северск e-mail
Одной из задач, решаемых в технологии экстракционного аффинажа регенерированного урана с применением в качестве экстрагента 30 тбф...

Размесціце кнопку на сваім сайце:
be.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©be.convdocs.org 2012
звярнуцца да адміністрацыі
be.convdocs.org
Галоўная старонка