硫酸を水酸化カルシウムで中和して出てくる汚泥量を計算したいです。硫酸と水酸化カルシウムを反応させる

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質問者：しまゆう
質問日時：2021/06/24 09:45
回答数：3件

硫酸を水酸化カルシウムで中和して出てくる汚泥量を計算したいです。

硫酸と水酸化カルシウムを反応させると
H2SO4＋Ca（OH）2
＝CaSO4＋H2O
硫酸カルシウムと水になります。
1モルの硫酸は1モルの水酸化カルシウムで中和出来る。
136.14g/mol＋水分
排水に1日0.34N＝0.17mol/ℓの硫酸が3000ℓ流れてくるから
3000×0.17×136.14/1000＝69.4kg＋含水70%として
69.4kg/0.3＝231kg/日汚泥量が増えるって計算で合ってますか？

ここから訂正します。
排水に1日0.34N＝0.17mol/ℓの硫酸が3000ℓ流れてくるから
3000×0.17×74/1000＝37.44kg
が消石灰量
3000×0.17×98/1000＝49.98kg
が硫酸量
37.44＋49.98＝87.42が乾燥汚泥量
＋含水70%として
87.42kg/0.3＝291kg/日
溶解度2g/ℓ＝2×3000÷1000＝6㎏
291−6＝285kg/日
の方が正しいですか？

補足日時：2021/06/24 11:09
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回答 (3件)

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No.3ベストアンサー

回答者： Zincer
回答日時：2021/06/24 12:53

＞2水和物、計算の170g/mol

CaSO4･２H2Oの式量です。
今回は偶然にも、H2SO4とCa（OH）2の式量を合計したものになっています。
＞1日の排水量が500m3になる場合はどうなりますか？
500m3＝500,000Lですので、
2g/L×500,000L＝1,000,000g＝1,000kg
もの量の硫酸カルシウムを溶かすことができる量です。
均一に混合されたとすると、１日の生成量86.7kgは沈殿しないことになってしまいます。
中和直後から沈殿が析出することになりますので、途中経路のことは保証できません。

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この回答へのお礼

ありがとうございました！勉強になりました。

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お礼日時：2021/06/24 18:19

No.2

回答者： Zincer
回答日時：2021/06/24 12:08

汚泥の成分が硫酸カルシウム・２水和物とすると

・・・37.44＋49.98＝87.42が乾燥汚泥量
まではまあ（計算違いはあるようですが）正しいかな？
しかし、この乾燥汚泥量なるものの定義が問題で、66℃以上溶液では無水塩が析出するらしいので汚泥の重量を算出するときに曖昧さを含むことになっています。
現場の人は嫌いますが、ここはモルで話を進めましょう。
＞排水に1日0.34N＝0.17mol/ℓの硫酸が3000ℓ流れてくるから
3000L×0.17mol/L＝510mol
の硫酸を中和する必要がある。
その時生成する硫酸カルシウム（２水和物）も510molであるから、生成する硫酸カルシウム・２水和物の重量は
510mol×170g/mol＝86700ｇ＝86.7kg
となる。
ただし、硫酸カルシウムの溶解度は比較的高い（2g/ℓ？：かなり不確定な数値です。溶液温度にも依存します）ので、実際に汚泥として析出する重量は
排水総量3000Lの時
86.7kg-6kg≒81kg
程度であると考えられる。
出てくる汚泥の含水率を70％と仮定すると、その重量は１日に
81/0.3＝270kg
程度であると考えられる。
っと言った具合でしょうか？
※中和すべき排水量のみを考えています。水酸化カルシウムを溶液（多分、分散状態なので分散液？）で加えることによる総量の増加や他の排水のことは一切考えていません。例えば他の排水等により総量が10,000Lになると20kgのも塩が溶解する計算になります。