Сорбция как процесс поглощения одного вещества из окружающей среды другим веществом, твердым телом или жидкостью. Виды применяемых сорбентов в промышленности. Аппаратура сорбционной очистки сточных вод. Регенерация активного угля растворителями.
Аннотация к работе
Поглощающее тело называется сорбентом, а поглощаемое - сорбатом. Сорбция представляет собой один из наиболее эффективных методов глубокой очистки от растворенных органических веществ сточных вод предприятий целлюлозно-бумажной, химической, нефтехимической, текстильной и других отраслей промышленности.Процесс сорбции может осуществляться в статических условиях, при которых частица жидкости не перемещается относительно частицы сорбента, т. е. движется вместе с ней, а также в динамических условиях, когда частица жидкости перемещается относительно сорбента. Таким образом, сорбцию называют статической, когда поглощаемое вещество, находится в газообразной или жидкой фазе, приведено в контакт с неподвижным сорбентом или перемешиваются с ним. Динамической сорбцию называют в тех случаях, когда поглощаемое вещество находится в подвижной жидкой или газообразной фазе, которая фильтруется через слой сорбента. Статическая активность характеризуется количеством поглощенного вещества на единицу массы сорбента к моменту достижения равновесия в определенных условиях (постоянных температуре жидкости и начальной концентрации вещества). Сорбция - процесс обратимый, т. е. адсорбированное вещество (сорбат) может переходить с сорбента обратно в раствор.Минеральные сорбенты используют мало, так как энергия взаимодействия их с молекулами воды велика - иногда превышает энергию адсорбции. Пористость этих углей составляет 60 - 75 %, а удельная площадь поверхности 400 - 900 м2 на единицу веса сорбента. Адсорбционные свойства активированных углей в значительной мере зависит от структуры пор, их величины, распределения по размерам. В зависимости от преобладающего размера пор активированные угли делятся на крупно-и мелкопористые, и смешанные. Активные угли должны слабо взаимодействовать с молекулами воды и хорошо - с органическими веществами, быть относительно крупнопористыми (с эффективным радиусом адсорбционных пор в пределах 0,8 - 5,0 нм), чтобы их поверхность была доступна для больших и сложных органических молекул.В зависимости от области применения метода сорбционной очистки, места расположения адсорберов в общем комплексе очистных сооружений, состава сточных вод и крупности сорбента и др. назначают схему сорбционной очистки и тип адсорбера. Так, например, перед сооружениями биологической очистки применяют насыпные фильтры с диаметром зерен сорбента 3 - 5 мм или адсорберы с псевдоожиженным слоем сорбента с диаметром зерен 0,5 - 1 мм. Скорость фильтрования зависит от концентрации растворенных в сточных водах веществ и составляет 1 - 6 м/ч, крупность зерен сорбента - 1,5 - 5 мм. В колонне слой зерен сорбента укладывают на беспровальную решетку с отверстиями диаметром 5 - 10 мм и шагом 10 - 20 мм, на которые укладывают поддерживающий слой мелкого щебня и крупного гравия высотой 400 - 500 мм, предохраняющий зерна сорбента от проваливания в подрешеченное пространство и обеспечивающий равномерное распределение потока жидкости по всему сечению. При этом в первую ступень вводят столько адсорбента, сколько необходимо для снижения концентрации загрязнений от Сн до Ск, затем адсорбент отделяют отстаиванием или фильтрованием, а сточную воду направляют на вторую ступень, куда вводят свежий адсорбент.Адсорбированные вещества из угля извлекают десорбцией насыщенным или перегретым водяным паром либо нагретым инертным газом. После десорбции пары конденсируют, и вещество извлекают из конденсата. Для регенерации углей может быть использована и экстракция (жидкофазная десорбция) органическими низкокипящими и легко перегоняющимися с водяным паром растворителями. При регенерации органическими растворителями (метанолом, бензолом, толуолом, дихлорэтаном и др.) процесс проводят при нагревании или без нагревания. В некоторых случаях перед регенерацией адсорбированное вещество путем химического превращения переводят в другое вещество, которое легче извлекается из адсорбента.Сорбция представляет собой один из наиболее эффективных методов глубокой очистки от растворенных органических веществ сточных вод предприятий нефтехимической промышленности. В зависимости от области применения метода сорбционной очистки, места расположения адсорберов в общем комплексе очистных сооружений, состава сточных вод, вида и крупности сорбента и др. назначают ту или иную схему сорбционной очистки и тип адсорбера.
План
Содержание
Введение
1. Основные процессы сорбции
2. Виды применяемых сорбентов
3. Аппаратурное оформление процесса сорбционной очистки