ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Деструктивная регенерация активных углей после очистки сточных Корректирование минерального состава вод ионообменными смолами из "Очистка и использование сточных вод в промышленном водоснабжении" Мы начнем рассмотрение технологии регенерации адсорбентов с методов, отнесенных к первой группе. Все они могут быть объединены в группу рекуперативных методов регенерации адсорбентов. Существуют три основных способа рекуперативной регенерации адсорбентов — перевод адсорбированных соединений в ионизированное состояние, в котором молекулы органических веществ из водных растворов адсорбируются очень слабо, отгонка адсорбированных молекул с водяным паром или испарение их в поток инертного газа-теплоносителя и экстракция адсорбированных веществ органическими растворителями с последующим удалением этих растворителей нз адсорбента одним из перечисленных выше приемов. [c.185] Тогда аи/ян.и=Ю00 (/Си//Ск.и), т. е. при этих условиях создаются наиболее выгодные условия для перевода всего адсорбированного вещества в ионизированную форму. [c.186] Рассмотрим, насколько эффективен метод регенерации активного угля ионизацией адсорбированного вещества и десорбцией его избытЕса на примере десорбции из угля салициловой кислоты раствором щелочи. [c.186] В динамических условиях при фильтровании раствора щелочи через слой активного угля глубина экстракции при сохранении постоянного соотношения йи/ан.и возрастет, но концентрация салицилата в щелочи, разумеется, будет понижаться в соответствии с уменьшением оставшегося количества салицилата в адсорбированном состоянии. [c.187] Оптимальное значение pH раствора к концу десорбции органических кислот и фенолов щелочью не должно быть ниже величины рН = рКа-[-3. Этим предотвращается гидролиз анионов слабой кислоты и образование неионизированных молекул. При десорбции органических оснований растворами кислот оптимальные условия (а = 0,999) создаются при рН = рКа —3. [c.187] Равновесие ионизации в растворе устанавливается мгновенно, однако процесс десорбции ионизированных молекул требует значительного времени, особенно при экстракции вещества из крупных гранул микропористых активртых углей. Скорость процесса определяется скоростями диффузии гидроксильных ионов в адсорбционно-активные поры угля и диффузии образовавшихся органических ионов из пор к внешней поверхности зерна. Следовательно, скорость экстракции контролируется преимущественно внутридиффузионным массопереносом [1]. [c.187] Повышение температуры раствора при экстракции ускоряет десорбцию как вследствие увеличения коэффициента диффузии органических молекул, так и, в основном, вследствие понижения вязкости раствора. По этой же причине после пропитки адсорбента раствором реагента более эффективно отмывать десорбированное вещество водой (при pH, отвечающем приведенным выше условиям), так как вязкость воды меньше вязкости концентрированных растворов реагентов. [c.188] Регенерация активного угля растворами щелочи после адсорбции из промышленных сточных вод фенолов, крезолов и их производных используется в химической промышленности как в СССР, так и за рубежом [2—8]. В СССР этот метод применялся для десорбции из активного угля трихлорфенола, нитрофенола и динитрофенола [2, 7, 8]. За рубежом метод нашел применение, прежде всего, для десорбции крезолов из активного угля после очистки сточных вод соответствующих производств [9]. [c.188] Воспользовавшись этими данными, оценим рациональность принятого на предприятии режима регенерации адсорбционных колонн установки. Для осуществления рециркуляции раствора щелочи через адсорбционную колонну и теплообменник общий объем раствора должен быть не меньше суммы объемов свободного пространства в колонне, загруженной адсорбентом, теплооб менника и связывающих их коммуникаций. [c.189] Так как концентрация трихлорфенолята в oTpaooTaHHONs растворе щелочи была равна 30 кг/м отсюда следует, что на промышленной установке рециркулировал объем щелочи 131,2/30=4,4 или в 2,3 раза больше действительно необходимого. Этот избыточный объем раствора заполнял коммуникации и теплообменник установки. [c.189] Рассмотренный пример показывает, что расчет оптимального режима регенерации активного угля позволяет избежать значительного неоправданного расхода реагентов и выбрать наиболее рациональное соотношение общего объема колонны и объема слоя адсорбента, объемов теплообменника, емкостей и других аппаратов и коммуникаций, входящих в комплект адсорбционной установки. [c.190] Полнота десорбции слабых электролитов растворами щелочи (или кислоты в случае насыщения угля органическими основаниями) в большой мере зависит от времени контакта регенерационного раствора с активным углем. Эта особенность Абсорбционной регенерации отражена, например, в патенте [4], в котором указано, что активный уголь выдерживают с раствором реагента (NaOH или НС1) в течение 6—24 ч, перемешивая уголь с раствором сжатым воздухом каждые 30 мин в течение нескольких секунд. В соответствии с этим патентом процесс осуществляют в две ступени и при затрате раствора около 10% от объема очищенной воды достигают степени регенерации угля 97—98% при потерях угля от истирания менее 1%. [c.190] Регенерация адсорбентов экстракцией органическими растворителями. Применение органических растворителей для экстракции адсорбированных веществ позволяет добиться высокой степени регенерации адсорбентов — активных углей и макропористых полимерных смол (полисорбов) однако, стоимость такой регенерации относительно высока, поскольку после экстракции необходимо затратить тепло (а часто и пар) для удаления органического растворителя из зерен адсорбента после завершения экстракции, а также компенсировать потери растворителя в цикле, величина которых не может быть сведена к нулю. Все эти затраты должны компенсироваться стоимостью рекуперированных продуктов, что и определяет целесообразность применения экстракционной регенерации адсорбентов в каждом конкретном случае очистки промышленных сточных вод химических или химико-фармацевтических производств. [c.190] Экстракция адсорбированных веществ зависит не только от растворимости извлекаемого вещества в органическом растворителе— экстрагенте. Адсорбент после очистки сточных вод влажный, и, следовательно, условия контакта воды и органической жидкости в порах адсорбента играют при экстракционной регенерации адсорбентов весьма существенную роль. [c.190] Проникновение экстрагента в систему пор зерна адсорбента зависит также от кривизны мениска жидкости в порах и в межзерновых пустотах слоя адсорбента. Следовательно, органический растворитель должен достаточно хорошо смачивать поверхность цлажного активного угля (или полисорба) и обладать к тому же низкой вязкостью. [c.191] Несмотря на приведенные выше ограничения, экстракционный метод регенерации адсорбентов получает в последние годы заметное распространение за рубежом и запроектирован для регенерации активного угля на ряде установок для очистки сточных вод в химической и нефтехимической промышленности. В качестве растворителей в этих проектах предусмотрено использование ацетона, хлороформа и некоторых других растворителей с низкой температурой кипения. [c.192] В табл. УП-2 приведены температуры кипения ряда органических растворителей и их азеотропных смесей с водой, температуры вспышки паров и растворимости в воде. В табл. УП-З представлены пределы взрываемости взрывоопасных смесей паров растворителей с воздухом и температуры самовоспламенения паров растворителей. [c.192] Вернуться к основной статье