Техникасы мен технологиясы
жүктеу/скачать 0,66 Mb. Pdf көрінісі
|
табиги суларды тазарту адистери
| Су тазартудың сорбциялық əдісі.
Сорбция – заттардың қоршаған ортадан сорбенттер деп аталатын, сұйық немесе қатты денелермен сіңірілу процесі. Сіңірілетін заттар сорбаттар деп аталады. Абсорбция кезінде сіңірілу сұйық абсорбенттің бүкіл көлемінде жүреді. Абсорбция диффузия жəне еру процестеріне негізделген. Адсорбция газ немесе сұйықтың құрамындағы заттардың (адсорбаттардың) қатты денелердің (адсорбенттердің) бетіне сіңірілу процесі. Сорбенттің сіңірілетін затпен химиялық реакциясы арқылы жүретін адсорбция процесі хемосорбция деп аталады. Сорбциялық тазарту əдісі ароматты қосылыстармен, əлсіз электролиттермен немесе электролит еместермен, бояулармен, қанықпаған қосылыстармен, гидрофобты алифатты қосылыстармен ластанған ағынды суларды тазарту үшін ұсынылады. Сорбция əдістері ағынды сулардан бағалы компоненттерді бөліп алуға жəне утилизация жасауға, ал тазартылған ағынды суларды өндірістің сумен жабдықтау жүйелерінде қолдануға мүмкіндік береді. Сорбциялық тазарту əдісі бейорганикалық қосылыстарды жəне төменгі бір атомды спирттерді ағынды судан бөліп алуға ұсынылмайды. Отандық практикада сорбциялық тазарту əдісі целлюлоза-қағаз, химия, мұнай-химиясы жəне өндірістің басқа да салаларының ағынды суларын тазартуға қоолданылады. Бұл əдіс жеке əдіс ретінде немесе биологиялық əдіспен бірге қолданылады. Сорбенттер ретінде əртүрлі материалдар қолданылады: əртүрлі маркалы активті көмірлер, селикагельдер, алюмогельдер, күл, майда кокс, торф, шлак, активті саздар жəне т.б. Бұл аталған сорбенттердің өздеріне тəн ерекшеліктері – олардың саңылаулары бар. Мысалы, активті көмір сияқты ең тиімді сорбенттің саңылаулары 60-75 пайыз, ал олардың бетінің меншікті ауданы 400-900 м 2 /г аралығында болады. Барлық активті көмірлер саңылауларының размерлеріне байланысты ірі- жəне ұсақсаңылаулы, сондай-ақ аралас типті болып үш түрге бөлінеді, макросаңылаулар – 0,1 – 2 мкм, аралық саңылаулардың размерлері 0,004 – 0,1 мкм жəне микросаңылаулар – размерлері 0,004 мкм. Көмірлердің сорбцияға қабілеттілігі негізінен микросаңылаулы структурасымен анықталады. Мысалы, 42 бөлшектерінің размерлері 0,001 мкм-нен кіші еріген органикалық заттар, толық сиымдылығы оның сіңіру қабілетіне сəйкес келетін сорбенттің микросаңылауларын толтырады. Отандық активті көмірлердің АГ-2, БАУ, АР-3, КАД, СКТ маркаларының микропорларының сиымдылығы 0,19 - 0,51 см 3 /г аралығында. Сорбенттің активтілігі сорбенттің бірлік көлемімен немесе массасымен (кг/м 3 немесе кг/кг) сіңірілетін заттың мөлшерімен сипатталады. Сорбция процесі статикалық жəне динамикалық режимдермен жүруі мүмкін. Статикалық режимде сұйықтың жəне сорбенттің бөлшектері ағыс бойымен (мысалы, сұйықты араластыратын аппараттарда) бірге қозғалады, ол динамикалық режимде сұйық сорбентке байланысты қозғалады (псевдоожиженный қабаты бар фильтрлер, аппараттар). Сондықтан сорбенттің сиымдылығын сипаттайтын екі түсінік – сорбенттердің статикалық жəне динамикалық активтілігі енгізілген. Сорбенттердің статикалық активтілігі – сорбенттің бірлік көлемімен немесе массасымен тепе-теңдік басталатын уақытқа дейінгі сұйықтың тұрақты температурасында жəне заттардың бастапқы концентрациясында сіңірілген заттың максимальды мөлшері. Сорбенттің динамикалық активтілігі ағынды суды сорбент қабаты арқылы өткізгенде, фильтратта сорбцияланатын зат пайда болғанға дейін, сорбенттің бірлік көлемімен немесе массасымен сіңірілетін заттың максимальды мөлшері. Өндірістік адсорберлердің динамикалық сиымдылығы əдетте тепе-теңдіктегі мəннің 45 – 90 пайызын құрайды. Сорбенттің адсорбциялық қасиетін сипаттайтын, тазарту кезінде сіңірілген ластаушы заттың мөлшерін анықтау үшін, Ленгмюр немесе Фрейндлих теңдеулерімен жазылатын сорбция изотермаларын қолданады. Ленгмюр теңдеуі беті бір текті жəне адсорбцияланған молекулалардың əлсіз əрекеттесу күші бар системаларды бейнелейді, ал Фрейндлих теңдеуі бір текті емес беттегі адсорбцияны бейнелейді. Сорбциялық процестер қайтымды екендігін атап өту керек, яғни сорбат сорбенттен қайтадан ерітіндіге өтуі мүмкін. Сорбциялық жəне десорбциялық процестердің жүру жылдамдығы ерітіндідегі заттардың концентрациясына жəне сорбенттің бетіне пропорционал. Ең қарапайым адсорберге себілген фильтр жатады. Бұл фильтрлер арқылы фильтрлеу жылдамдығы 1 – 6 м/сағ. аралығында, сорбенттер түйіршіктерінің ірілігі 1,5 – 5мм құрайды. Əдетте сорбциялық қондырғы 3-5 кезекпен орналастырылған фильтрлерден тұратын, бірнеше жұптасып істейтін секциялардан тұрады. Сорбция процесін статикалық жағдайда жүргізген кезде, адсорбенттерді біртіндеп жəне қарама-қарсы енгізетін қондырғылар қолданылады. Сорбентті қарама-қарсы енгізетін қондырғының тиімділігі жоғары жəне ағынды суларды тазартуда кеңінен қолданылады. Регенерациялық сорбция қондырғылары бар. Сорбцияланған заттарды бөліп алу үшін, төмендегі процестер қолданылады: органикалық еріткіштер арқылы экстракциялау, тепе-теңдік жағдайындағы ерітіндідегі əлсіз электролиттің диссоциациялану дəрежесін өзгерту, адсорбцияланған затты су буымен шығару жəне т.б. 43 Оңай ұшатын органикалық заттар (бензол, толуол, этил спирті жəне т.б.) 120 – 140 0 С температурада ауамен, жылытылған бумен (t = 200 – 300 0 С), инертті немесе түтін газдарымен (t = 300 – 500 0 С) десорбцияланады. Деструктивті тазарту кезінде термиялық əдістер қолданылады, бірақ көміртек сорбенті ішінара жоғалады (5 -10%). Негізгі əдебиет: 3[66-80,155-164], 4[29-31.83-89]. Қосымша əдебиет: 8 [5-30], 13[4-38], 14[59-78], 20[33-43]. Бақылау сұрақтары: 1. Флотациялық тазарту əдісінің негізгі классификациясы. 2. Қысымды флотация əдісінің негізгі ерекшеліктері жəне қолдану облыстары. 3. Биологиялық жəне иондық флотация əдістерінің мəні жəне қолдану облыстары. 4. Ағынды сулардан ластаушы заттарды бөліп алудың сорбциялық əдісіне анықтама беріңіз. 5. Сорбенттер ретінде қолданылатын негізгі материалдарды атаңыздар. 6. Ағынды суларды тазартуға қолданылатын сорбциялық қодырғылардың түрлерін атаңыздар. жүктеу/скачать 0,66 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|