Презентация на тему Экстракционные способы очистки. Эвапорационные способы очистки

них органических веществ, напри­мер фенолов и жирных кислот, можно

использовать способность этих веществ растворяться в какой-либо иной жидкости, не растворимой в очищаемой воде. Если такую жидкость прибавлять к очищаемой сточ­ной воде и перемешивать, то эти вещества будут растворяться в при­бавленной жидкости, а концентрация их в сточной воде будет умень­шаться.
Этот физико-химический процесс основан на том, что при тща­тельном перемешивании двух взаимно нерастворимых жидкостей вся­кое вещество, находящееся в растворе, распределяется между ними в соответствии со своей растворимостью согласно закону распределения. Если же после этого прибавленную жидкость выделить из сточных вод, то последние оказываются частично очищенными от растворенных веществ.

ЭКСТРАКЦИОННЫЕ СПОСОБЫ ОЧИСТКИ

назы­вают жидкостной экстракцией; удаляемые при этом раство­ренные вещества —

экстрагируемыми веществами, а добав­ляемую, не смешивающуюся со сточными водами жидкость — экстрагентом. В качестве экстрагентов применяются бутилацетат, изобутилацетат, диизопропиловый эфир, бензол и др.
Экстрагент не должен образовывать эмульсии с водой, так как это ведет к снижению произ­водительности установки и к увеличению потерь растворителя, должен легко регенерироваться, быть нетоксичным.
Отношение взаимоуравновешивающихся концентраций в двух несмешивающихся (или слабо смешивающихся) растворителях при до­стижении равновесия является постоянным и называется коэффи­циентом распределения.

их до установления рав­новесного распределения примеси между обоими растворителями.

При последующем отстаивании смесь из-за разности плотностей разделяет­ся на два слоя, которые могут быть отделены друг от друга механиче­ским путем.
При однократной экстракции нельзя полностью удалить из сточных вод экстрагируемое вещество; это может быть достигнуто лишь в ре­зультате повторной экстракции одной и той же порции воды новыми порциями экстрагента, что и применяют на практике. Этот способ недо­статочно экономичен, так как требует большого количества экстраген­та. Так, например, чтобы уменьшить концентрацию фенолов в очищен­ных сточных водах с 6 до 0,1 г/л, нужно произвести несколько экстрак­ций и для очистки 1 л сточной воды затратить такого экстрагента, как бензол, 2,2 л.

ТЕХНИКА ЭКСТРАКЦИОННОЙ ОЧИСТКИ

потоку сточных вод (противоточная экстракция). В этом случае для

снижения концентрации фенолов с 6 до 0,1 г/л не­обходимо всего 0,5 л того же экстрагента (бензола) на 1 л сточной во­ды. Уменьшение расхода экстрагента при противоточной экстракции обусловливается большим насыщением бензола фенолом, достигаю­щим 10—15 г/л. Экстракция по такому принципу проводится в экст­ракционных колоннах или в каскаде экстракторов).
Для лучшего смешивания очищаемых вод с экстрагентами внутри экстракторов устраивают перегородки или устанавливают мешалки. Если экстрагент имеет меньшую плотность, чем сточная вода, то ее подают сверху, а экстрагент — снизу. В противном случае подачу сточ­ных вод осуществляют снизу, а экстрагента — сверху.

проходят последовательно три экстрактора, оборудован­ных механическими мешалками. Чистый экстра­гент

вводят в третий экстрактор, в котором очи­щаемые воды содержат сравнительно немного за­грязнений. После выделения в отстойнике третьей ступени этот эстрагент перекачивается во второй экстрактор, где находится более концентрирован­ная сточная вода, чем в третьем экстракторе. По­сле отделения в отстойнике второй ступени экст­рагент подается в первый экстрактор, где концен­трация загрязнений в нем достигает предельной величины. Экстрагент, выделенный в отстойнике первой ступени, направляется на регенерацию и повторное использование.

на две группы. Одни из них могут извлекать преимущественно

только одну какую-нибудь при­месь или примеси только одного класса, другие же — большую часть примесей данных сточных вод (в предельном случае — все). Экстраген­ты первого типа называют селективными (избирательными).
Экстрагирующие свойства растворителя можно усилить путем ис­пользования синергического эффекта, обнаруженного при экстракции смешанными растворителями. Например, при извлечении фенола из сточных вод отмечается улучшение экстракции бутилацетатом в смеси с бутиловым спиртом.

том, что через сточную воду, нагретую приблизительно до 100°

С, пропускается насыщенный во­дяной пар, который увлекает летучие примеси. Далее пар проходит че­рез какой-либо нагретый также примерно до 100° С поглотитель, в ко­тором из пара удаляются захваченные им примеси (регенерация пара). Освобожденный от них водяной пар снова направляется на очистку сточных вод

ЭВАПОРАЦИОННЫЕ СПОСОБЫ ОЧИСТКИ

в условиях прохождения пара навстречу протекающей воде.
Аппарат, применяемый

при эвапорационном методе, представляет со­бой колонну, состоящую из двух частей: эвапорационной, где происхо­дит очистка сточных вод, и поглотительной, где происходит регенера­ция пара.
Преимущество эвапорационной очистки сточных вод по сравнению с другими методами регенеративной очистки заключается в том, что при этом способе в сточные воды не вводятся добавочные загрязнения в виде остающихся в воде реагентов.

при ма­лых их концентрациях в растворе (что характерно для

большинства сточных вод) между концентрацией вещества в жидкой фазе и паро­вой фазе устанавливается равновесие.
В эвапорационных колоннах процесс протекает непрерывно. Пар, прошедший эвапорационную колонну, подается в поглотительную ко­лонну, где происходит выделение захваченных веществ.
Так, например, выделение фенола из пара достигается путем пропускания пара через нагретый до 100° С раствор щелочи. Щелочь переводит фенол в фено­ляты, которые являются нелетучими, т. е. не уносятся водяным паром. Осво­божденный от фенола пар снова подается в эвапорационную колонну.
В верхней части эвапорационной колонны концентрация отгоняемо­го вещества в сточной воде и паре максимальная. Насыщение пара про­исходит при равновесной концентрации, равной концентрации загряз­ненного вещества в сточной воде.