CN117303428B - 用于实现硫酸钡的制备方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及化学物品制备技术领域,一种用于实现硫酸钡的制备方法及装置,包括:制作氢氧化钡溶液及硫酸溶液,并设定氢氧化钡流速与硫酸溶液流速,基于氢氧化钡流速与硫酸溶液流速,利用动力泵分别将氢氧化钡溶液及硫酸溶液导入至氢氧化钡‑硫酸反应单元,并在导入同时,基于氢氧化钡流速与硫酸溶液流速,计算出氢氧化钡流量及硫酸溶液流量,将氢氧化钡‑硫酸反应单元内所生成的硫酸钡悬浮液导入至硫酸钡收集单元,并同时不断调整动力泵的输出功率,改变所述氢氧化钡流量及硫酸溶液流量,在硫酸钡收集单元内净化硫酸钡悬浮液,完成硫酸钡制备。本发明可提高硫酸钡制备的制备效率。
Description
技术领域
本发明涉及化学物品制备技术领域,尤其涉及一种用于实现硫酸钡的制备方法及装置。
背景技术
硫酸钡具有广泛的应用价值,如将白色粉末的硫酸钡在水性溶液中悬浮后口服或灌肠,可有效疏通肠道尿道,且还可用于检查胃肠道、泌尿道、血管等部位,帮助医生发现疾病。此外,硫酸钡在化工领域还可用于除垢剂使用。
目前常用的硫酸钡制备方法主要依赖于搅拌滴定法,即称取指定浓度的氢氧化钡和硫酸溶液以后,向氢氧化钡溶液中逐渐滴加硫酸溶液,并不断快速搅拌;直至所滴加的硫酸溶液体积与氢氧化钡溶液体积相等时停止滴加,然后等待氢氧化钡和硫酸溶液发生化学反应,生成悬状液的产物后,在对悬状液进行离心洗涤干燥后即可得到硫酸钡。
搅拌滴定法具有广泛的应用,但由于整个过程智能化程度较低,因此硫酸钡制备的效率较低,无法高效生成硫酸钡。
发明内容
本发明提供一种用于实现硫酸钡的制备方法、计算机可读存储介质,其主要目的在于提高硫酸钡制备的制备效率。
为实现上述目的,本发明提供的一种用于实现硫酸钡的制备方法,包括:
接收硫酸钡的制备指令,根据所述制备指令启动硫酸钡制备系统,其中,硫酸钡制备系统包括氢氧化钡溶液制备单元、硫酸配置单元、氢氧化钡-硫酸反应单元及硫酸钡收集单元,且氢氧化钡-硫酸反应单元利用第一导管与氢氧化钡溶液制备单元相连,氢氧化钡-硫酸反应单元利用第二导管与硫酸配置单元相连,第一导管与第二导管内均具有动力泵;
称取氢氧化钡固体,并将氢氧化钡固体导入至氢氧化钡溶液制备单元中,其中,氢氧化钡溶液制备单元中包括去离子水;
在氢氧化钡溶液制备单元中加热搅拌包括氢氧化钡固体的去离子水,得到氢氧化钡溶液;
利用硫酸配置单元将浓硫酸配置为指定浓度的硫酸溶液;
分别设定动力泵的输出功率,促使氢氧化钡溶液利用第一导管、硫酸溶液利用第二导管导入至氢氧化钡-硫酸反应单元的流速,得到氢氧化钡流速与硫酸溶液流速;
基于氢氧化钡流速与硫酸溶液流速,利用所述动力泵分别将氢氧化钡溶液及硫酸溶液导入至氢氧化钡-硫酸反应单元,并在导入的同时,基于氢氧化钡流速与硫酸溶液流速,计算出氢氧化钡溶液在第一导管的流量及硫酸溶液在第二导管的流量,分别得到氢氧化钡流量及硫酸溶液流量;
将氢氧化钡-硫酸反应单元内所生成的硫酸钡悬浮液导入至硫酸钡收集单元,并同时不断调整动力泵的输出功率,改变所述氢氧化钡流量及硫酸溶液流量;
在硫酸钡收集单元内净化硫酸钡悬浮液,得到净化后的硫酸钡,完成硫酸钡的制备。
可选地,所述在氢氧化钡溶液制备单元中加热搅拌包括氢氧化钡固体的去离子水,得到氢氧化钡溶液,包括:
将包括氢氧化钡固体的去离子水导入至氢氧化钡溶液制备单元的加热皿中,并持续将加热皿加热至第一指定温度,其中,第一指定温度不高于90度,不低于75度;
当加热皿加热至第一指定温度后,启动氢氧化钡溶液制备单元的搅拌棒,并利用搅拌棒持续搅拌加热皿内包括氢氧化钡固体的去离子水;
当搅拌时间满足第一指定时间后,确认加热皿的液体即为氢氧化钡溶液。
可选地,所述基于氢氧化钡流速与硫酸溶液流速,计算出氢氧化钡溶液在第一导管的流量及硫酸溶液在第二导管的流量,分别得到氢氧化钡流量及硫酸溶液流量,包括:
根据下式分别计算得到氢氧化钡流量及硫酸溶液流量:
;
;
其中,表示氢氧化钡流量,/>表示硫酸溶液流量,/>和/>分别表示第一导管和第二导管的内管直径,/>和/>分别表示氢氧化钡流速与硫酸溶液流速。
可选地,所述不断调整动力泵的输出功率,改变所述氢氧化钡流量及硫酸溶液流量,包括:
获取氢氧化钡-硫酸反应单元内,用于实现氢氧化钡与硫酸溶液化学反应的反应管道的内表面积;
测量当前时刻下,反应管道将硫酸钡悬浮液导出至硫酸钡收集单元时,硫酸钡悬浮液的导出浓度,以及第一导管与第二导管导入至反应管道的氢氧化钡及硫酸的混合液的导入浓度;
基于所述反应管道的内表面积、导出浓度与导入浓度,计算得到硫酸钡悬浮液在反应管道的当前沉积速度;
根据当前沉积速度调整动力泵的输出功率,从而改变所述氢氧化钡流量及硫酸溶液流量。
可选地,所述基于所述反应管道的内表面积、导出浓度与导入浓度,计算得到硫酸钡悬浮液在反应管道的当前沉积速度,包括:
获取当前时刻下的氢氧化钡流量及硫酸溶液流量,并基于当前时刻下的氢氧化钡流量及硫酸溶液流量计算得到当前平均流量,其中,当前平均流量的计算方法为:
;
其中,表示当前平均流量,/>和/>分别表示当前时刻下的氢氧化钡流量及硫酸溶液流量;
计算导出浓度与导入浓度的浓度差,得到反应浓度差;
基于所述当前平均流量、反应浓度差、反应管道的内表面积计算得到硫酸钡悬浮液在反应管道的当前沉积速度。
可选地,所述基于所述当前平均流量、反应浓度差、反应管道的内表面积计算得到硫酸钡悬浮液在反应管道的当前沉积速度,包括:
根据下式计算得到硫酸钡悬浮液在反应管道的当前沉积速度:
;
其中,表示硫酸钡悬浮液在反应管道的当前沉积速度,/>表示当前平均流量,/>表示反应浓度差,/>为反应管道的内表面积。
可选地,所述根据当前沉积速度调整动力泵的输出功率,从而改变所述氢氧化钡流量及硫酸溶液流量,包括:
判断当前沉积速度与预设的沉积速度区间的关系,其中,沉积速度区间由最小沉积速度与最大沉积速度组成;
若当前沉积速度大于所述最大沉积速度,减少动力泵的输出功率,从而减少氢氧化钡流量及硫酸溶液流量;
若当前沉积速度小于所述最小沉积速度,加大动力泵的输出功率,从而提高氢氧化钡流量及硫酸溶液流量。
可选地,所述在硫酸钡收集单元内净化硫酸钡悬浮液,得到净化后的硫酸钡,包括:
将硫酸钡悬浮液导入至硫酸钡收集单元内的烧杯,并测量烧杯内的硫酸钡悬浮液的pH值;
利用氢氧化钡溶液或硫酸溶液调整硫酸钡悬浮液的pH值,直至硫酸钡悬浮液的pH值满足预设pH值区间后,反复搅拌硫酸钡悬浮液;
当完成硫酸钡悬浮液的搅拌后,水浴常温硫酸钡悬浮液2小时至4小时后,离心处理硫酸钡悬浮液,得到固态硫酸钡;
清洗所述固态硫酸钡得到净化后的硫酸钡。
可选地,所述清洗所述固态硫酸钡得到净化后的硫酸钡,包括:
用去离子水及乙醇交替清洗固态硫酸钡至少三次后,得到清洗硫酸钡;
将清洗硫酸钡执行干燥处理,得到干燥硫酸钡;
研磨所述干燥硫酸钡得到净化后的硫酸钡,其中,净化后的硫酸钡的形状为白色颗粒状。
为实现上述目的,本发明还提供一种用于实现硫酸钡的制备装置,包括:
硫酸钡制备系统启动模块,用于接收硫酸钡的制备指令,根据所述制备指令启动硫酸钡制备系统,其中,硫酸钡制备系统包括氢氧化钡溶液制备单元、硫酸配置单元、氢氧化钡-硫酸反应单元及硫酸钡收集单元,且氢氧化钡-硫酸反应单元利用第一导管与氢氧化钡溶液制备单元相连,氢氧化钡-硫酸反应单元利用第二导管与硫酸配置单元相连,第一导管与第二导管内均具有动力泵;
溶液配置模块,用于称取氢氧化钡固体,并将氢氧化钡固体导入至氢氧化钡溶液制备单元中,其中,氢氧化钡溶液制备单元中包括去离子水,在氢氧化钡溶液制备单元中加热搅拌包括氢氧化钡固体的去离子水,得到氢氧化钡溶液,利用硫酸配置单元将浓硫酸配置为指定浓度的硫酸溶液;
化学反应模块,用于分别设定动力泵的输出功率,促使氢氧化钡溶液利用第一导管、硫酸溶液利用第二导管导入至氢氧化钡-硫酸反应单元的流速,得到氢氧化钡流速与硫酸溶液流速,基于氢氧化钡流速与硫酸溶液流速,利用所述动力泵分别将氢氧化钡溶液及硫酸溶液导入至氢氧化钡-硫酸反应单元,并在导入的同时,基于氢氧化钡流速与硫酸溶液流速,计算出氢氧化钡溶液在第一导管的流量及硫酸溶液在第二导管的流量,分别得到氢氧化钡流量及硫酸溶液流量;
净化模块,用于将氢氧化钡-硫酸反应单元内所生成的硫酸钡悬浮液导入至硫酸钡收集单元,并同时不断调整动力泵的输出功率,改变所述氢氧化钡流量及硫酸溶液流量,在硫酸钡收集单元内净化硫酸钡悬浮液,得到净化后的硫酸钡,完成硫酸钡的制备。
为了解决上述问题,本发明还提供一种电子设备,所述电子设备包括:
存储器,存储至少一个指令;及
处理器,执行所述存储器中存储的指令以实现上述所述的用于实现硫酸钡的制备方法。
为了解决上述问题,本发明还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有至少一个指令,所述至少一个指令被电子设备中的处理器执行以实现上述所述的用于实现硫酸钡的制备方法。
本发明为解决背景技术所述问题,先启动硫酸钡制备系统,相比于传统的搅拌滴定法来说,本发明所述硫酸钡制备系统的智能性更高,其包括氢氧化钡溶液制备单元、硫酸配置单元、氢氧化钡-硫酸反应单元及硫酸钡收集单元,且氢氧化钡-硫酸反应单元利用第一导管与氢氧化钡溶液制备单元相连,氢氧化钡-硫酸反应单元利用第二导管与硫酸配置单元相连,第一导管与第二导管内均具有动力泵,其整个硫酸钡制作过程人工参与更少,详细地制作过程包括:称取氢氧化钡固体,并将氢氧化钡固体导入至氢氧化钡溶液制备单元中,其中,氢氧化钡溶液制备单元中包括去离子水,在氢氧化钡溶液制备单元中加热搅拌包括氢氧化钡固体的去离子水,得到氢氧化钡溶液,利用硫酸配置单元将浓硫酸配置为指定浓度的硫酸溶液,可见本发明中,氢氧化钡溶液和硫酸溶液均依赖于氢氧化钡溶液制备单元与硫酸配置单元,提高了智能性,此外,分别设定动力泵的输出功率,促使氢氧化钡溶液利用第一导管、硫酸溶液利用第二导管导入至氢氧化钡-硫酸反应单元的流速,得到氢氧化钡流速与硫酸溶液流速,并利用氢氧化钡流速与硫酸溶液流速,利用所述动力泵分别将氢氧化钡溶液及硫酸溶液导入至氢氧化钡-硫酸反应单元,并在导入的同时,基于氢氧化钡流速与硫酸溶液流速,计算出氢氧化钡溶液在第一导管的流量及硫酸溶液在第二导管的流量,分别得到氢氧化钡流量及硫酸溶液流量,需强调的是,合理控制氢氧化钡流量及硫酸溶液流量,可以提高后续硫酸钡的制备效率,当硫酸钡在氢氧化钡-硫酸反应单元内的沉积速度过高时,可通过调节氢氧化钡流量及硫酸溶液流量,从而防止氢氧化钡-硫酸反应单元内堆积过多的硫酸钡,从而导致降低了化学反应效率,即本发明将氢氧化钡-硫酸反应单元内所生成的硫酸钡悬浮液导入至硫酸钡收集单元,并同时不断调整动力泵的输出功率,改变所述氢氧化钡流量及硫酸溶液流量,因此本发明提出的用于实现硫酸钡的制备方法、电子设备及计算机可读存储介质,其可以提高硫酸钡制备的制备效率。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的用于实现硫酸钡的制备方法的流程示意图;
图2为本发明一实施例提供的用于实现硫酸钡的制备装置的功能模块图;
图3为本发明一实施例提供的实现所述用于实现硫酸钡的制备方法的电子设备的结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本申请实施例提供一种用于实现硫酸钡的制备方法。所述用于实现硫酸钡的制备方法的执行主体包括但不限于服务端、终端等能够被配置为执行本申请实施例提供的该方法的电子设备中的至少一种。换言之,所述用于实现硫酸钡的制备方法可以由安装在终端设备或服务端设备的软件或硬件来执行,所述软件可以是区块链平台。所述服务端包括但不限于:单台服务器、服务器集群、云端服务器或云端服务器集群等。
参照图1所示,为本发明一实施例提供的用于实现硫酸钡的制备方法的流程示意图。在本实施例中,所述用于实现硫酸钡的制备方法包括:
S1、接收硫酸钡的制备指令,根据所述制备指令启动硫酸钡制备系统,其中,硫酸钡制备系统包括氢氧化钡溶液制备单元、硫酸配置单元、氢氧化钡-硫酸反应单元及硫酸钡收集单元,且氢氧化钡-硫酸反应单元利用第一导管与氢氧化钡溶液制备单元相连,氢氧化钡-硫酸反应单元利用第二导管与硫酸配置单元相连,第一导管与第二导管内均具有动力泵。
需解释的是,硫酸钡的制备指令一般由用户发起,示例性的,小张为化学研究员,先需要使用硫酸钡除垢化学器材,因此发起了硫酸钡的制备指令。
可理解的,本发明实施例中的硫酸钡制备系统包括氢氧化钡溶液制备单元、硫酸配置单元、氢氧化钡-硫酸反应单元及硫酸钡收集单元,即当接收到硫酸钡的制备指令后,会将制备指令传送至硫酸钡制备系统,从而启动硫酸钡制备系统。
可理解的是,当氢氧化钡溶液制备单元制备出氢氧化钡溶液,以及硫酸配置单元配置出硫酸溶液后,本发明实施例分别利用第一导管与第二导管,将氢氧化钡溶液、硫酸溶液分别导入至氢氧化钡-硫酸反应单元。
S2、称取氢氧化钡固体,并将氢氧化钡固体导入至氢氧化钡溶液制备单元中,其中,氢氧化钡溶液制备单元中包括去离子水;
示例性的,上述小张想使用硫酸钡除垢化学器材,因此需首先生成硫酸钡,而硫酸钡的生成需要使用氢氧化钡与合适浓度的硫酸,故首先地,本发明实施例先称取指定质量的氢氧化钡固体,并将氢氧化钡固体导入至氢氧化钡溶液制备单元中。
此外,氢氧化钡溶液制备单元中包括去离子水,去离子水是指除去了呈离子形式杂质后的纯水。
S3、在氢氧化钡溶液制备单元中加热搅拌包括氢氧化钡固体的去离子水,得到氢氧化钡溶液。
详细地,所述在氢氧化钡溶液制备单元中加热搅拌包括氢氧化钡固体的去离子水,得到氢氧化钡溶液,包括:
将包括氢氧化钡固体的去离子水导入至氢氧化钡溶液制备单元的加热皿中,并持续将加热皿加热至第一指定温度,其中,第一指定温度不高于90度,不低于75度;
当加热皿加热至第一指定温度后,启动氢氧化钡溶液制备单元的搅拌棒,并利用搅拌棒持续搅拌加热皿内包括氢氧化钡固体的去离子水;
当搅拌时间满足第一指定时间后,确认加热皿的液体即为氢氧化钡溶液。
需解释的是,由于氢氧化钡固体在高温下容易产生失活,但低温又不利于氢氧化钡溶液的制备,因此本发明实施例确认,第一指定温度不高于90度,不低于75度。此外,搅拌时间可根据氢氧化钡固体的质量及去离子水的体积适应性确认,即搅拌时间与氢氧化钡固体的质量及去离子水的体积呈正比关系,在此不再赘述。
S4、利用硫酸配置单元将浓硫酸配置为指定浓度的硫酸溶液;
示例性的,本发明实施例将浓度为98%的浓硫酸配置为0.6mol/L的硫酸溶液。
S5、分别设定动力泵的输出功率,促使氢氧化钡溶液利用第一导管、硫酸溶液利用第二导管导入至氢氧化钡-硫酸反应单元的流速,得到氢氧化钡流速与硫酸溶液流速;
需解释的,本发明实施例氢氧化钡溶液与硫酸溶液之间的化学反应是不可逆的,因此需要分别设定合适的氢氧化钡流速与硫酸溶液流速,从而保证氢氧化钡与硫酸溶液可充分反应,防止其中一种溶液在氢氧化钡-硫酸反应单元过多或过少。而需注意的地,氢氧化钡流速与硫酸溶液流速需要根据氢氧化钡与硫酸溶液的浓度对应设定,在此不再赘述。
S6、基于氢氧化钡流速与硫酸溶液流速,分别将氢氧化钡溶液及硫酸溶液导入至氢氧化钡-硫酸反应单元,并在导入的同时,基于氢氧化钡流速与硫酸溶液流速,计算出氢氧化钡溶液在第一导管的流量及硫酸溶液在第二导管的流量,分别得到氢氧化钡流量及硫酸溶液流量;
可理解的是,当设定氢氧化钡流速与硫酸溶液流速以后,可直接将氢氧化钡溶液及硫酸溶液导入至氢氧化钡-硫酸反应单元,从而在氢氧化钡-硫酸反应单元内,利用氢氧化钡溶液及硫酸溶液执行化学反应从而生成硫酸钡。
但需理解的是,所生成的硫酸钡若不及时的从氢氧化钡-硫酸反应单元导入至硫酸钡收集单元,会造成硫酸钡大量沉积在氢氧化钡-硫酸反应单元,从而延缓氢氧化钡溶液及硫酸溶液的同时,还会造成安全事故,因此本发明实施例需要先计算出氢氧化钡流量及硫酸溶液流量,从而进一步确认出硫酸钡在氢氧化钡-硫酸反应单元的沉积速度。
详细地,所述基于氢氧化钡流速与硫酸溶液流速,计算出氢氧化钡溶液在第一导管的流量及硫酸溶液在第二导管的流量,分别得到氢氧化钡流量及硫酸溶液流量,包括:
根据下式分别计算得到氢氧化钡流量及硫酸溶液流量:
;
;
其中,表示氢氧化钡流量,/>表示硫酸溶液流量,/>和/>分别表示第一导管和第二导管的内管直径,/>和/>分别表示氢氧化钡流速与硫酸溶液流速。
需解释的是,本发明实施例中,氢氧化钡流量和硫酸溶液流量的单位可以用·/>、/>·/>等表示,需根据实际的硫酸钡制备规模确定。流量表示的是每秒导管传输的氢氧化钡或硫酸溶液的体积,通过流量的大小可反馈出氢氧化钡溶液与硫酸溶液的体积关系。
S7、将氢氧化钡-硫酸反应单元内所生成的硫酸钡悬浮液导入至硫酸钡收集单元,并同时不断调整动力泵的输出功率,改变所述氢氧化钡流量及硫酸溶液流量;
需解释的是,氢氧化钡及硫酸溶液在氢氧化钡-硫酸反应单元内会生成的硫酸钡悬浮液,其中,硫酸钡悬浮液为白色悬浮液体,需要在硫酸钡收集单元中进一步提纯才能得到硫酸钡,因此可理解的是,需要及时导出氢氧化钡-硫酸反应单元内会生成的硫酸钡悬浮液,若导出不及时,会导致硫酸钡悬浮液堆积在氢氧化钡-硫酸反应单元内,从而延误后续的化学反应,进而引发安全事故。
此外重要地,还需要不断调整动力泵的输出功率,从而调整氢氧化钡流量及硫酸溶液流量,从而达到导入氢氧化钡及硫酸溶液与导出硫酸钡悬浮液形式平衡。详细地,所述不断调整动力泵的输出功率,改变所述氢氧化钡流量及硫酸溶液流量,包括:
获取氢氧化钡-硫酸反应单元内,用于实现氢氧化钡与硫酸溶液化学反应的反应管道的内表面积;
测量当前时刻下,反应管道将硫酸钡悬浮液导出至硫酸钡收集单元时,硫酸钡悬浮液的导出浓度,以及第一导管与第二导管导入至反应管道的氢氧化钡及硫酸的混合液的导入浓度;
基于所述反应管道的内表面积、导出浓度与导入浓度,计算得到硫酸钡悬浮液在反应管道的当前沉积速度;
根据当前沉积速度调整动力泵的输出功率,从而改变所述氢氧化钡流量及硫酸溶液流量。
示例性的,假设用于实现氢氧化钡与硫酸溶液化学反应的反应管道为长圆柱形,且该反应导管的内表面积为。进一步地可想而知的是,氢氧化钡及硫酸的混合液就是第一导管所导入的氢氧化钡与第二导管所导入的硫酸溶液在反应管道第一次混合的液体,此时混合液的导入浓度与氢氧化钡溶液与硫酸溶液的浓度相加后的平均值较为接近。
进一步地,所述基于所述反应管道的内表面积、导出浓度与导入浓度,计算得到硫酸钡悬浮液在反应管道的当前沉积速度,包括:
获取当前时刻下的氢氧化钡流量及硫酸溶液流量,并基于当前时刻下的氢氧化钡流量及硫酸溶液流量计算得到当前平均流量,其中,当前平均流量的计算方法为:
;
其中,表示当前平均流量,/>和/>分别表示当前时刻下的氢氧化钡流量及硫酸溶液流量;
计算导出浓度与导入浓度的浓度差,得到反应浓度差;
基于所述当前平均流量、反应浓度差、反应管道的内表面积计算得到硫酸钡悬浮液在反应管道的当前沉积速度。
示例性的,导出浓度与导入浓度分别为和/>,则可想而知地,反应浓度差为。
进一步地,所述基于所述当前平均流量、反应浓度差、反应管道的内表面积计算得到硫酸钡悬浮液在反应管道的当前沉积速度,包括:
根据下式计算得到硫酸钡悬浮液在反应管道的当前沉积速度:
;
其中,表示硫酸钡悬浮液在反应管道的当前沉积速度,/>表示当前平均流量,/>表示反应浓度差,/>为反应管道的内表面积。
可理解的是,当计算得到硫酸钡悬浮液在反应管道的当前沉积速度以后,可判断当前沉积速度是否满足制备硫酸钡的要求,若当前沉积速度过大,则表明反应管道会存有过量的硫酸钡,因此需要降低当前沉积速度,当当前沉积速度过大,则明显地,动力泵的输出功率过高,在造成资源浪费的同时,还可能会导致反应不充分,故详细地,所述根据当前沉积速度调整动力泵的输出功率,从而改变所述氢氧化钡流量及硫酸溶液流量,包括:
判断当前沉积速度与预设的沉积速度区间的关系,其中,沉积速度区间由最小沉积速度与最大沉积速度组成;
若当前沉积速度大于所述最大沉积速度,减少动力泵的输出功率,从而减少氢氧化钡流量及硫酸溶液流量;
若当前沉积速度小于所述最小沉积速度,加大动力泵的输出功率,从而提高氢氧化钡流量及硫酸溶液流量。
可理解的是,加大或减少动力泵的输出功率,其首先会影响氢氧化钡流速与硫酸溶液流速,当氢氧化钡流速与硫酸溶液流速减少或加大后,致使氢氧化钡流量及硫酸溶液流量减少或加大,从而影响到后续的硫酸钡悬浮液在反应管道的当前沉积速度,致使合理控制当前沉积速度,形成良好的化学反应。
S8、在硫酸钡收集单元内净化硫酸钡悬浮液,得到净化后的硫酸钡,完成硫酸钡的制备。
详细地,所述在硫酸钡收集单元内净化硫酸钡悬浮液,得到净化后的硫酸钡,包括:
将硫酸钡悬浮液导入至硫酸钡收集单元内的烧杯,并测量烧杯内的硫酸钡悬浮液的pH值;
利用氢氧化钡溶液或硫酸溶液调整硫酸钡悬浮液的pH值,直至硫酸钡悬浮液的pH值满足预设pH值区间后,反复搅拌硫酸钡悬浮液;
当完成硫酸钡悬浮液的搅拌后,水浴常温硫酸钡悬浮液2小时至4小时后,离心处理硫酸钡悬浮液,得到固态硫酸钡;
清洗所述固态硫酸钡得到净化后的硫酸钡。
需解释的是,硫酸钡悬浮液的pH值需根据用户需求自由设定,如用户希望硫酸钡悬浮液的pH值区间为[4,7],则可使用氢氧化钡溶液或硫酸溶液调整硫酸钡悬浮液的pH值处于[4,7]区间内。此外,离心操作的转速设置本发明实施例可设置为3000-5000 r/min。
进一步地,所述清洗所述固态硫酸钡得到净化后的硫酸钡,包括:
用去离子水及乙醇交替清洗固态硫酸钡至少三次后,得到清洗硫酸钡;
将清洗硫酸钡执行干燥处理,得到干燥硫酸钡;
研磨所述干燥硫酸钡得到净化后的硫酸钡,其中,净化后的硫酸钡的形状为白色颗粒状。
可理解的是,为了防止固态硫酸钡依然还沾有杂质,本发明实施例会进一步使用去离子水及乙醇交替清洗,从而保证固态硫酸钡的表面纯净。此外,干燥处理可使用干燥箱,在此不再赘述。
本发明为解决背景技术所述问题,先启动硫酸钡制备系统,相比于传统的搅拌滴定法来说,本发明所述硫酸钡制备系统的智能性更高,其包括氢氧化钡溶液制备单元、硫酸配置单元、氢氧化钡-硫酸反应单元及硫酸钡收集单元,且氢氧化钡-硫酸反应单元利用第一导管与氢氧化钡溶液制备单元相连,氢氧化钡-硫酸反应单元利用第二导管与硫酸配置单元相连,第一导管与第二导管内均具有动力泵,其整个硫酸钡制作过程人工参与更少,详细地制作过程包括:称取氢氧化钡固体,并将氢氧化钡固体导入至氢氧化钡溶液制备单元中,其中,氢氧化钡溶液制备单元中包括去离子水,在氢氧化钡溶液制备单元中加热搅拌包括氢氧化钡固体的去离子水,得到氢氧化钡溶液,利用硫酸配置单元将浓硫酸配置为指定浓度的硫酸溶液,可见本发明中,氢氧化钡溶液和硫酸溶液均依赖于氢氧化钡溶液制备单元与硫酸配置单元,提高了智能性,此外,分别设定动力泵的输出功率,促使氢氧化钡溶液利用第一导管、硫酸溶液利用第二导管导入至氢氧化钡-硫酸反应单元的流速,得到氢氧化钡流速与硫酸溶液流速,并利用氢氧化钡流速与硫酸溶液流速,利用所述动力泵分别将氢氧化钡溶液及硫酸溶液导入至氢氧化钡-硫酸反应单元,并在导入的同时,基于氢氧化钡流速与硫酸溶液流速,计算出氢氧化钡溶液在第一导管的流量及硫酸溶液在第二导管的流量,分别得到氢氧化钡流量及硫酸溶液流量,需强调的是,合理控制氢氧化钡流量及硫酸溶液流量,可以提高后续硫酸钡的制备效率,当硫酸钡在氢氧化钡-硫酸反应单元内的沉积速度过高时,可通过调节氢氧化钡流量及硫酸溶液流量,从而防止氢氧化钡-硫酸反应单元内堆积过多的硫酸钡,从而导致降低了化学反应效率,即本发明将氢氧化钡-硫酸反应单元内所生成的硫酸钡悬浮液导入至硫酸钡收集单元,并同时不断调整动力泵的输出功率,改变所述氢氧化钡流量及硫酸溶液流量,因此本发明提出的用于实现硫酸钡的制备方法、电子设备及计算机可读存储介质,其可以提高硫酸钡制备的制备效率。
如图2所示,是本发明一实施例提供的用于实现硫酸钡的制备装置的功能模块图。
本发明所述用于实现硫酸钡的制备装置100可以安装于电子设备中。根据实现的功能,所述用于实现硫酸钡的制备装置100可以包括硫酸钡制备系统启动模块101、溶液配置模块102、化学反应模块103及净化模块104。本发明所述模块也可以称之为单元,是指一种能够被电子设备处理器所执行,并且能够完成固定功能的一系列计算机程序段,其存储在电子设备的存储器中。
所述硫酸钡制备系统启动模块101,用于接收硫酸钡的制备指令,根据所述制备指令启动硫酸钡制备系统,其中,硫酸钡制备系统包括氢氧化钡溶液制备单元、硫酸配置单元、氢氧化钡-硫酸反应单元及硫酸钡收集单元,且氢氧化钡-硫酸反应单元利用第一导管与氢氧化钡溶液制备单元相连,氢氧化钡-硫酸反应单元利用第二导管与硫酸配置单元相连,第一导管与第二导管内均具有动力泵;
所述溶液配置模块102,用于称取氢氧化钡固体,并将氢氧化钡固体导入至氢氧化钡溶液制备单元中,其中,氢氧化钡溶液制备单元中包括去离子水,在氢氧化钡溶液制备单元中加热搅拌包括氢氧化钡固体的去离子水,得到氢氧化钡溶液,利用硫酸配置单元将浓硫酸配置为指定浓度的硫酸溶液;
所述化学反应模块103,用于分别设定动力泵的输出功率,促使氢氧化钡溶液利用第一导管、硫酸溶液利用第二导管导入至氢氧化钡-硫酸反应单元的流速,得到氢氧化钡流速与硫酸溶液流速,基于氢氧化钡流速与硫酸溶液流速,利用所述动力泵分别将氢氧化钡溶液及硫酸溶液导入至氢氧化钡-硫酸反应单元,并在导入的同时,基于氢氧化钡流速与硫酸溶液流速,计算出氢氧化钡溶液在第一导管的流量及硫酸溶液在第二导管的流量,分别得到氢氧化钡流量及硫酸溶液流量;
所述净化模块104,用于将氢氧化钡-硫酸反应单元内所生成的硫酸钡悬浮液导入至硫酸钡收集单元,并同时不断调整动力泵的输出功率,改变所述氢氧化钡流量及硫酸溶液流量,在硫酸钡收集单元内净化硫酸钡悬浮液,得到净化后的硫酸钡,完成硫酸钡的制备。
详细地,本发明实施例中所述用于实现硫酸钡的制备装置100中的所述各模块在使用时采用与上述的图1中所述的用于实现硫酸钡的制备方法一样的技术手段,并能够产生相同的技术效果,这里不再赘述。
如图3所示,是本发明一实施例提供的实现用于实现硫酸钡的制备方法的电子设备的结构示意图。
所述电子设备1可以包括处理器10、存储器11和总线12,还可以包括存储在所述存储器11中并可在所述处理器10上运行的计算机程序,如用于实现硫酸钡的制备方法程序。
其中,所述存储器11至少包括一种类型的可读存储介质,所述可读存储介质包括闪存、移动硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如:SD或DX存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。所述存储器11在一些实施例中可以是电子设备1的内部存储单元,例如该电子设备1的移动硬盘。所述存储器11在另一些实施例中也可以是电子设备1的外部存储设备,例如电子设备1上配备的插接式移动硬盘、智能存储卡(Smart Media Card, SMC)、安全数字(SecureDigital, SD)卡、闪存卡(Flash Card)等。进一步地,所述存储器11还可以既包括电子设备1的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器11不仅可以用于存储安装于电子设备1的应用软件及各类数据,例如用于实现硫酸钡的制备方法程序的代码等,还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所述处理器10在一些实施例中可以由集成电路组成,例如可以由单个封装的集成电路所组成,也可以是由多个相同功能或不同功能封装的集成电路所组成,包括一个或者多个中央处理器(Central Processing unit,CPU)、微处理器、数字处理芯片、图形处理器及各种控制芯片的组合等。所述处理器10是所述电子设备的控制核心(Control Unit),利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部件,通过运行或执行存储在所述存储器11内的程序或者模块(例如用于实现硫酸钡的制备方法程序等),以及调用存储在所述存储器11内的数据,以执行电子设备1的各种功能和处理数据。
所述总线12可以是外设部件互连标准(peripHeral component interconnect,简称PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture,简称EISA)总线等。该总线12可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。所述总线12被设置为实现所述存储器11以及至少一个处理器10等之间的连接通信。
图3仅示出了具有部件的电子设备,本领域技术人员可以理解的是,图3示出的结构并不构成对所述电子设备1的限定,可以包括比图示更少或者更多的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
例如,尽管未示出,所述电子设备1还可以包括给各个部件供电的电源(比如电池),优选地,电源可以通过电源管理装置与所述至少一个处理器10逻辑相连,从而通过电源管理装置实现充电管理、放电管理、以及功耗管理等功能。电源还可以包括一个或一个以上的直流或交流电源、再充电装置、电源故障检测电路、电源转换器或者逆变器、电源状态指示器等任意组件。所述电子设备1还可以包括多种传感器、蓝牙模块、Wi-Fi模块等,在此不再赘述。
进一步地,所述电子设备1还可以包括网络接口,可选地,所述网络接口可以包括有线接口和/或无线接口(如WI-FI接口、蓝牙接口等),通常用于在该电子设备1与其他电子设备之间建立通信连接。
可选地,该电子设备1还可以包括用户接口,用户接口可以是显示器(Display)、输入单元(比如键盘(Keyboard)),可选地,用户接口还可以是标准的有线接口、无线接口。可选地,在一些实施例中,显示器可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管)触摸器等。其中,显示器也可以适当的称为显示屏或显示单元,用于显示在电子设备1中处理的信息以及用于显示可视化的用户界面。
应该了解,所述实施例仅为说明之用,在专利申请范围上并不受此结构的限制。
所述电子设备1中的所述存储器11存储的用于实现硫酸钡的制备方法程序是多个指令的组合,在所述处理器10中运行时,可以实现:
接收硫酸钡的制备指令,根据所述制备指令启动硫酸钡制备系统,其中,硫酸钡制备系统包括氢氧化钡溶液制备单元、硫酸配置单元、氢氧化钡-硫酸反应单元及硫酸钡收集单元,且氢氧化钡-硫酸反应单元利用第一导管与氢氧化钡溶液制备单元相连,氢氧化钡-硫酸反应单元利用第二导管与硫酸配置单元相连,第一导管与第二导管内均具有动力泵;
称取氢氧化钡固体,并将氢氧化钡固体导入至氢氧化钡溶液制备单元中,其中,氢氧化钡溶液制备单元中包括去离子水;
在氢氧化钡溶液制备单元中加热搅拌包括氢氧化钡固体的去离子水,得到氢氧化钡溶液;
利用硫酸配置单元将浓硫酸配置为指定浓度的硫酸溶液;
分别设定动力泵的输出功率,促使氢氧化钡溶液利用第一导管、硫酸溶液利用第二导管导入至氢氧化钡-硫酸反应单元的流速,得到氢氧化钡流速与硫酸溶液流速;
基于氢氧化钡流速与硫酸溶液流速,利用所述动力泵分别将氢氧化钡溶液及硫酸溶液导入至氢氧化钡-硫酸反应单元,并在导入的同时,基于氢氧化钡流速与硫酸溶液流速,计算出氢氧化钡溶液在第一导管的流量及硫酸溶液在第二导管的流量,分别得到氢氧化钡流量及硫酸溶液流量;
将氢氧化钡-硫酸反应单元内所生成的硫酸钡悬浮液导入至硫酸钡收集单元,并同时不断调整动力泵的输出功率,改变所述氢氧化钡流量及硫酸溶液流量;
在硫酸钡收集单元内净化硫酸钡悬浮液,得到净化后的硫酸钡,完成硫酸钡的制备。
具体地,所述处理器10对上述指令的具体实现方法可参考图1至图3对应实施例中相关步骤的描述,在此不赘述。
进一步地,所述电子设备1集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读存储介质中。所述计算机可读存储介质可以是易失性的,也可以是非易失性的。例如,所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)。
本发明还提供一种计算机可读存储介质,所述可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序在被电子设备的处理器所执行时,可以实现:
接收硫酸钡的制备指令,根据所述制备指令启动硫酸钡制备系统,其中,硫酸钡制备系统包括氢氧化钡溶液制备单元、硫酸配置单元、氢氧化钡-硫酸反应单元及硫酸钡收集单元,且氢氧化钡-硫酸反应单元利用第一导管与氢氧化钡溶液制备单元相连,氢氧化钡-硫酸反应单元利用第二导管与硫酸配置单元相连,第一导管与第二导管内均具有动力泵;
称取氢氧化钡固体,并将氢氧化钡固体导入至氢氧化钡溶液制备单元中,其中,氢氧化钡溶液制备单元中包括去离子水;
在氢氧化钡溶液制备单元中加热搅拌包括氢氧化钡固体的去离子水,得到氢氧化钡溶液;
利用硫酸配置单元将浓硫酸配置为指定浓度的硫酸溶液;
分别设定动力泵的输出功率,促使氢氧化钡溶液利用第一导管、硫酸溶液利用第二导管导入至氢氧化钡-硫酸反应单元的流速,得到氢氧化钡流速与硫酸溶液流速;
基于氢氧化钡流速与硫酸溶液流速,利用所述动力泵分别将氢氧化钡溶液及硫酸溶液导入至氢氧化钡-硫酸反应单元,并在导入的同时,基于氢氧化钡流速与硫酸溶液流速,计算出氢氧化钡溶液在第一导管的流量及硫酸溶液在第二导管的流量,分别得到氢氧化钡流量及硫酸溶液流量;
将氢氧化钡-硫酸反应单元内所生成的硫酸钡悬浮液导入至硫酸钡收集单元,并同时不断调整动力泵的输出功率,改变所述氢氧化钡流量及硫酸溶液流量;
在硫酸钡收集单元内净化硫酸钡悬浮液,得到净化后的硫酸钡,完成硫酸钡的制备。
在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的设备,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的,作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。
对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。
因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本发明内。不应将权利要求中的任何附关联图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,显然“包括”一词不排除其他单元或步骤,单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第二等词语用来表示名称,而并不表示任何特定的顺序。
最后应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种用于实现硫酸钡的制备方法,其特征在于,所述方法包括:
接收硫酸钡的制备指令,根据所述制备指令启动硫酸钡制备系统,其中,硫酸钡制备系统包括氢氧化钡溶液制备单元、硫酸配置单元、氢氧化钡-硫酸反应单元及硫酸钡收集单元,且氢氧化钡-硫酸反应单元利用第一导管与氢氧化钡溶液制备单元相连,氢氧化钡-硫酸反应单元利用第二导管与硫酸配置单元相连,第一导管与第二导管内均具有动力泵;
称取氢氧化钡固体,并将氢氧化钡固体导入至氢氧化钡溶液制备单元中,其中,氢氧化钡溶液制备单元中包括去离子水;
在氢氧化钡溶液制备单元中加热搅拌包括氢氧化钡固体的去离子水,得到氢氧化钡溶液;
所述在氢氧化钡溶液制备单元中加热搅拌包括氢氧化钡固体的去离子水,得到氢氧化钡溶液,包括:
将包括氢氧化钡固体的去离子水导入至氢氧化钡溶液制备单元的加热皿中,并持续将加热皿加热至第一指定温度,其中,第一指定温度不高于90度,不低于75度;
当加热皿加热至第一指定温度后,启动氢氧化钡溶液制备单元的搅拌棒,并利用搅拌棒持续搅拌加热皿内包括氢氧化钡固体的去离子水;
当搅拌时间满足第一指定时间后,确认加热皿的液体即为氢氧化钡溶液;
利用硫酸配置单元将浓硫酸配置为指定浓度的硫酸溶液;
分别设定动力泵的输出功率,促使氢氧化钡溶液利用第一导管、硫酸溶液利用第二导管导入至氢氧化钡-硫酸反应单元的流速,得到氢氧化钡流速与硫酸溶液流速;
基于氢氧化钡流速与硫酸溶液流速,利用所述动力泵分别将氢氧化钡溶液及硫酸溶液导入至氢氧化钡-硫酸反应单元,并在导入的同时,基于氢氧化钡流速与硫酸溶液流速,计算出氢氧化钡溶液在第一导管的流量及硫酸溶液在第二导管的流量,分别得到氢氧化钡流量及硫酸溶液流量;
将氢氧化钡-硫酸反应单元内所生成的硫酸钡悬浮液导入至硫酸钡收集单元,并同时不断调整动力泵的输出功率,改变所述氢氧化钡流量及硫酸溶液流量;
所述不断调整动力泵的输出功率,改变所述氢氧化钡流量及硫酸溶液流量,包括:
获取氢氧化钡-硫酸反应单元内,用于实现氢氧化钡与硫酸溶液化学反应的反应管道的内表面积;
测量当前时刻下,反应管道将硫酸钡悬浮液导出至硫酸钡收集单元时,硫酸钡悬浮液的导出浓度,以及第一导管与第二导管导入至反应管道的氢氧化钡及硫酸的混合液的导入浓度;
基于所述反应管道的内表面积、导出浓度与导入浓度,计算得到硫酸钡悬浮液在反应管道的当前沉积速度;
根据当前沉积速度调整动力泵的输出功率,从而改变所述氢氧化钡流量及硫酸溶液流量;
所述基于所述反应管道的内表面积、导出浓度与导入浓度,计算得到硫酸钡悬浮液在反应管道的当前沉积速度,包括:
获取当前时刻下的氢氧化钡流量及硫酸溶液流量,并基于当前时刻下的氢氧化钡流量及硫酸溶液流量计算得到当前平均流量,其中,当前平均流量的计算方法为:
;
其中,表示当前平均流量,/>和/>分别表示当前时刻下的氢氧化钡流量及硫酸溶液流量;
计算导出浓度与导入浓度的浓度差,得到反应浓度差;
基于所述当前平均流量、反应浓度差、反应管道的内表面积计算得到硫酸钡悬浮液在反应管道的当前沉积速度;
所述根据当前沉积速度调整动力泵的输出功率,从而改变所述氢氧化钡流量及硫酸溶液流量,包括:
判断当前沉积速度与预设的沉积速度区间的关系,其中,沉积速度区间由最小沉积速度与最大沉积速度组成;
若当前沉积速度大于所述最大沉积速度,减少动力泵的输出功率,从而减少氢氧化钡流量及硫酸溶液流量;
若当前沉积速度小于所述最小沉积速度,加大动力泵的输出功率,从而提高氢氧化钡流量及硫酸溶液流量;
在硫酸钡收集单元内净化硫酸钡悬浮液,得到净化后的硫酸钡,完成硫酸钡的制备。
2.如权利要求1所述的用于实现硫酸钡的制备方法,其特征在于,所述基于氢氧化钡流速与硫酸溶液流速,计算出氢氧化钡溶液在第一导管的流量及硫酸溶液在第二导管的流量,分别得到氢氧化钡流量及硫酸溶液流量,包括:
根据下式分别计算得到氢氧化钡流量及硫酸溶液流量:
;
;
其中,表示氢氧化钡流量,/>表示硫酸溶液流量,/>和/>分别表示第一导管和第二导管的内管直径,/>和/>分别表示氢氧化钡流速与硫酸溶液流速。
3.如权利要求2所述的用于实现硫酸钡的制备方法,其特征在于,所述基于所述当前平均流量、反应浓度差、反应管道的内表面积计算得到硫酸钡悬浮液在反应管道的当前沉积速度,包括:
根据下式计算得到硫酸钡悬浮液在反应管道的当前沉积速度:
;
其中,表示硫酸钡悬浮液在反应管道的当前沉积速度,/>表示当前平均流量,/>表示反应浓度差,/>为反应管道的内表面积。
4.如权利要求3所述的用于实现硫酸钡的制备方法,其特征在于,所述在硫酸钡收集单元内净化硫酸钡悬浮液,得到净化后的硫酸钡,包括:
将硫酸钡悬浮液导入至硫酸钡收集单元内的烧杯,并测量烧杯内的硫酸钡悬浮液的pH值;
利用氢氧化钡溶液或硫酸溶液调整硫酸钡悬浮液的pH值,直至硫酸钡悬浮液的pH值满足预设pH值区间后,反复搅拌硫酸钡悬浮液;
当完成硫酸钡悬浮液的搅拌后,水浴常温硫酸钡悬浮液2小时至4小时后,离心处理硫酸钡悬浮液,得到固态硫酸钡;
清洗所述固态硫酸钡得到净化后的硫酸钡。
5.如权利要求4所述的用于实现硫酸钡的制备方法,其特征在于,所述清洗所述固态硫酸钡得到净化后的硫酸钡,包括:
用去离子水及乙醇交替清洗固态硫酸钡至少三次后,得到清洗硫酸钡;
将清洗硫酸钡执行干燥处理,得到干燥硫酸钡;
研磨所述干燥硫酸钡得到净化后的硫酸钡,其中,净化后的硫酸钡的形状为白色颗粒状。
6.一种用于实现权利要求1-5中任一项所述的用于实现硫酸钡的制备方法的制备装置,其特征在于,所述装置包括:
硫酸钡制备系统启动模块,用于接收硫酸钡的制备指令,根据所述制备指令启动硫酸钡制备系统,其中,硫酸钡制备系统包括氢氧化钡溶液制备单元、硫酸配置单元、氢氧化钡-硫酸反应单元及硫酸钡收集单元,且氢氧化钡-硫酸反应单元利用第一导管与氢氧化钡溶液制备单元相连,氢氧化钡-硫酸反应单元利用第二导管与硫酸配置单元相连,第一导管与第二导管内均具有动力泵;
溶液配置模块,用于称取氢氧化钡固体,并将氢氧化钡固体导入至氢氧化钡溶液制备单元中,其中,氢氧化钡溶液制备单元中包括去离子水,在氢氧化钡溶液制备单元中加热搅拌包括氢氧化钡固体的去离子水,得到氢氧化钡溶液,利用硫酸配置单元将浓硫酸配置为指定浓度的硫酸溶液;
化学反应模块,用于分别设定动力泵的输出功率,促使氢氧化钡溶液利用第一导管、硫酸溶液利用第二导管导入至氢氧化钡-硫酸反应单元的流速,得到氢氧化钡流速与硫酸溶液流速,基于氢氧化钡流速与硫酸溶液流速,利用所述动力泵分别将氢氧化钡溶液及硫酸溶液导入至氢氧化钡-硫酸反应单元,并在导入的同时,基于氢氧化钡流速与硫酸溶液流速,计算出氢氧化钡溶液在第一导管的流量及硫酸溶液在第二导管的流量,分别得到氢氧化钡流量及硫酸溶液流量;
净化模块,用于将氢氧化钡-硫酸反应单元内所生成的硫酸钡悬浮液导入至硫酸钡收集单元,并同时不断调整动力泵的输出功率,改变所述氢氧化钡流量及硫酸溶液流量,在硫酸钡收集单元内净化硫酸钡悬浮液,得到净化后的硫酸钡,完成硫酸钡的制备。
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Citations (5)
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---|---|---|---|---|
US4717425A (en) * | 1982-02-26 | 1988-01-05 | Limitinstant Limited | Immobilized inorganic diffusion barriers and the use thereof in the separation of small molecular species from a solution |
DE3825774A1 (de) * | 1988-07-29 | 1990-02-01 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zur herstellung von ultrafeinem bariumsulfat |
CN102674428A (zh) * | 2012-05-17 | 2012-09-19 | 贵州红星发展股份有限公司 | 一种高白度球形纳米硫酸钡及其制备方法 |
CN105776305A (zh) * | 2016-05-09 | 2016-07-20 | 郭迎庆 | 一种医用超细硫酸钡的制备方法 |
CN110294487A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-10-01 | 清华大学 | 一种微反应器制备高分散性硫酸钡材料的新工艺 |
-
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4717425A (en) * | 1982-02-26 | 1988-01-05 | Limitinstant Limited | Immobilized inorganic diffusion barriers and the use thereof in the separation of small molecular species from a solution |
DE3825774A1 (de) * | 1988-07-29 | 1990-02-01 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zur herstellung von ultrafeinem bariumsulfat |
CN102674428A (zh) * | 2012-05-17 | 2012-09-19 | 贵州红星发展股份有限公司 | 一种高白度球形纳米硫酸钡及其制备方法 |
CN105776305A (zh) * | 2016-05-09 | 2016-07-20 | 郭迎庆 | 一种医用超细硫酸钡的制备方法 |
CN110294487A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-10-01 | 清华大学 | 一种微反应器制备高分散性硫酸钡材料的新工艺 |
Non-Patent Citations (1)
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微通道反应器内硫酸钡沉积行为;张宝丹等;《化工学报》;第69卷(第4期);第1461-1467页 * |
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