ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Вода в химической промышленности из "Общая химическая технология Издание 2" Вода в химической промышленности имеет исключительно широкое и разнообразное применение. В ряде производств она служит сырьем и реагентом (получение серной кислоты НгЗО , азотной кислоты НЫОз, соды НагСОз, едкого натра КаОН и едкого кали КОН, водорода процессы гидролиза и гидратации). [c.26] Во многих производствах воду используют как растворитель твердых, жидких и газообразных веществ, для получения водных взвесей твердых веществ — суспензий, пульпы (например, при гравитационном и флотационном обогащении). Вода необходима для промывки твердых и газообразных материалов от загрязнений. [c.26] Широко используют воду и как теплоноситель — для охлаждения и нагревания тел или веществ, участвующих в реакции. Для охлаждения и нагревания водой и паром реагирующих масс применяют разнообразные холодильники и нагреватели. [c.26] Основным источником, удовлетворяющим технические и бытовые потребности в воде, являются природные воды. Природные воды подразделяются на атмосферные — воды атмосферных осадков поверхностные — воды рек, озер и морей подземные — колодезные, ключевые, артезианские, минеральные. [c.26] В природных водах содержатся взвешенные грубодисперсные и коллоидные частицы органического и неорганического происхождения (песок, глина и т. п.). В ней растворены газы и соли — бикарбонаты, сульфаты, хлориды, нитраты кальция, магния, калия. В воде могут находиться различные бактерии, грибки и другие микроорганизмы. [c.26] Присутствие в воде грубодисперсных частичек, газов, солей, органических веществ и микроорганизмов может вредно влиять на отдельные реакции, вызывать коррозию аппаратуры, способствовать образованию накипей, стать причиной засорения трубопроводов и аппаратов, вспенивания воды в котлах и аппаратах, ухудшения процессов флотации и т. п. Поэтому к воде, употребляемой и в технике и в быту, предъявляются определенные требования в отношении содержания механических примесей, растворенных солей, газов. [c.26] Характеристика воды. Качество воды определяется ее физическими и химическими характеристиками. Основные показатели качества воды жесткость, общее солесодержание, окисляемость, прозрачность, цвет, запах, реакция. [c.26] Постоянная жесткость определяется присутствием хлористых и сернокислых солей кальция и магния. При кипячении воды эти соли не удаляются. [c.27] Жесткая вода создает большие трудности в работе. При кипячении жесткой воды из углекислых солей кальция и магния образуется нерастворимый осадок карбонатов кальция или основной соли магния. Осадок этот отлагается на внутренней поверхности труб паровых котлов в виде накипи. Накипь ухудшает передачу тепла через стенки труб, происходит их перегрев и преждевременный износ. Поэтому соли, вызывающие жесткость, должны быть удалены из воды. [c.27] Общее солесодержание характеризует наличие в воде минеральных и органических примесей. [c.27] Прозрачность воды измеряется толщиной слоя воды, через который можно различить визуально или при помощи фотоэлемента изображение креста или определенного шрифта. [c.27] Реакция воды — это ее кислотность или щелочность, обычно характеризуемая величиной pH. pH — отрицательный десятичный логарифм концентрации ионов водорода [Н+] в растворе, который может принимать значения от 1 до 14. Для нейтрального раствора значение pH составляет 7, с повышением кислотности раствора оно уменьшается, с увеличением щелочности — возрастает. [c.27] Воды в зависимости от назначения условно подразделяют на промышленные и питьевые. [c.27] Питьевые воды должны быть в первую очередь освобождены от бактерий к ним предъявляются особые требования в отношении вкуса, цвета, запаха. [c.27] Промышленные воды не должны содержать большого количества растворенных солей. Максимально допустимая концентрация растворенных солей устанавливается соответствующим ГОСТом в зависимости от производства, на котором используется вода. Например, для воды, применяемой в производстве синтетических волокон, установлены следующие нормы содержание взве-ш енных частиц не более 20—40 мг на 1 л, общее количество солей— не более 1,0—1,5 мг/л. Вода для паровых котлов должна быть свободна также от углекислого газа и кислорода, вызывающих коррозию труб. [c.27] Водоподготовка. В зависимости от требований проводится процесс водоподготовки, состоящий из нескольких операций. Важнейшие из них очистка от взвешенных примесей, умягчение (устранение жесткости), обессоливание, дегазация (удаление растворенных газов) и обезвреживание (удаление органических примесей и микроорганизмов). [c.28] От взвешенных примесей воду очищают отстаиванием или фильтрацией — обычно через слой песка и гравия. Примеси органических веществ находятся в воде в виде чрезвычайно мелких трудноудаляемых частичек, образующих устойчивые системы, называемые коллоидными. Для удаления из коллоидных систем частичек к ним добавляют специальные вещества — коагулян-т ы. Они способствуют слипанию мелких частиц в более или менее крупные. Образуются хлопья, которые выпадают в осадок. Для осаждения органических примесей из воды в качестве коагулянта применяют сернокислый алюминий. Выпавший осадок затем отфильтровывают, при этом удаляется и часть бактерий, содержащихся в воде. [c.28] Обычно применяют комбинированный известково-содовый способ умягчения воды, при котором воду сначала обрабатывают известью, а потом содой. При этом устраняется временная и постоянная жесткость, так как все соли кальция и магния переходят в нерастворимый осадок в виде карбоната кальция СаСОз и гидроокиси магния Mg(0H)2. [c.28] Дегазацию воды, т. е. удаление растворенных в ней вредных газов — сероводорода, сернистого ангидрида, углекислого газа и др., способных корродировать аппаратуру, осуществляют, продувая воду воздухом. Растворенные газы переходят из воды в воздух и вместе с ним удаляются. Этот процесс называют также аэрированием. [c.29] Большой народнохозяйственной задачей является очистка сточных промышленных вод. Сточные воды многих химических предприятий содержат загрязнения в виде кислот, щелочей, солей, всевозможных органических веществ, часто ядовитых для растительных и животных организмов. Сбрасывать такие воды в прилегающие к заводу водоемы недопустимо. [c.29] Вернуться к основной статье