ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Выделение веществ из концентрированных растворов из "Оборудование и технология очистки сточных вод примеры расчета на ЭВМ" Для выделения веществ из концентрированных растворов используют методы кристаллизации и сушки. [c.137] Кристаллизация. Вещества, растворимость которых существенно возрастает с повышением температуры (положительная растворимость), кристаллизуют при охлаждении их насыщенных растворов - это политермическая, или изогидрическая, кристаллизация, идущая npij неизменном содержании воды в системе. Если с ростом температ фй растворимость веществ уменьшается, то кристаллизацию проводят при нагревании раствора. Вещества, мало изменяющие растворимость при изменении температуры, кристаллизуют путем испарения воды при постоянной температуре - изотермическая кристаллизация. [c.137] Кристаллизацию соли можно также проводить введением в концентрированный раствор веществ, уменьшающих ее растворимость. Это вещества, содержащие одинаковый ион с данной солью или связывающие воду. Кристаллизацию такого типа называют высаливанием. [c.137] Распространенным видом кристаллизации является химическое осаждение вещества из растворов с применением реагентов. Так, примеси ионов металлов часто осаждают в виде гидроксидов, добавляя в раствор щелочи. [c.137] Кристаллизация растворов при выпаривании может проводиться в последних ступенях многоступенчатых выпарных установок, а также в ступенях установки адиабатного испарения. Наиболее надежны выпарные аппараты - кристаллизаторы с выносной греющей камерой и принудительной циркуляцией раствора. [c.137] Кристаллизация в выпарных аппаратах сопровождается зарастанием греющих поверхностей кристаллизующейся солью и накипью. Для уменьшения инкрустаций и накипи применяют скоростные греющие камеры с быстрым движением раствора, в который вводят антинакипины. [c.137] Погружное горение - это сжигание газообразного топлива в специально сконструированной горелке под поверхностью жидкости. Тепло передается непосредственно от теплоносителя к жидкости, причем степень использования тела, выделяющегося при горении, составляет около 90%. Большая часть тепла используется в виде физического тепла горячих газов, выходящих из сопла горелки. Горячий газ разбивается на огромное количество мельчайших пузырьков таким образом обеспечивается максидмально развитая поверхность теплопередачи. Газы, охлаждаясь, выходят из раствора при температзфе, близкой к температуре жидкости. Водяной пар, полученный при испарении, отводится с поверхности жидкости. [c.138] Наиболее часто кристаллизацию проводят в специальных кристаллизаторах при охлаждении или нагревании растворов. Кристаллизацию с охлаждением растворов применяют чаще, так как растворимость большинства солей уменьшается с понижением температуры. [c.138] Для кристаллизации растворов с положительным коэффициентом растворимости используют кристаллизаторы с воздушным или водяным охлаждением. Среди них рассмотренные ниже. [c.138] Резервуары с мешалками снабжены для охлаждения рубашками, змеевиками, трубчатыми холодильниками. Охлаждение в них производят водой, жидким аммиаком, холодильным рассолом. Недостаток аппаратов -сильная инкрустация кристаллами охлаждающих поверхностей. При охлаждении воздухом через барботеры инкрустация уменьшается, и необходимость перемешивания раствора мешалками исключается. [c.138] Шнековые кристаллизаторы представляют собой желоб с закругленным днищем длиной 12-25 м и шириной 0,5-0,7 м, устанавливаемый с небольшим наклоном. Раствор охлаждают водой через рубашку. Осевшие кристаллы перемещают шнеком. [c.138] Барабанные вращающиеся кристаллизаторы с водяным или воздушным охлаждением имеют длину до 20 м и диаметр до 1,5 м. Скорость вращения до 0,30 об/мин. Кристаллы образуются на внутренней поверхности вращающегося барабана и снимаются с нее цепью. Охлаждение водой идет через рубашку. При охлаждении воздухом его подают внутрь барабана, где он движется противотоком к раствору. [c.138] Кристаллизаторы со взвешенным слоем растущих кристаллов состоят из резервуара - отстойника, наружного трубчатого теплообменника и, циркуляционного насоса. Мелкие кристаллы длительное время находятся во взвешенном состоянии и постепенно укрупняются, затем их выводят из аппарата. [c.138] Вакуум — кристаллизаторы бывают различной констрзтщии, могут бьггь одноступенчатыми и многоступенчатыми, снабжены перемешивающими устройствами, циркуляционными насосами, классификаторами или сгустителями кристаллической суспензии. [c.139] В кристаллизаторах — градирнях раствор разбрызгивается форсунками в шахте и охлаждается воздзосом. Мелкие капли при падении быстро охлаждаются с образованием кристаллов, которые собираются в поддоне. [c.139] Для растворов, кристаллизирующихся при повышении температуры, применяют термоумягчители. Раствор нагревается горячим воздухом в барботажном аппарате, откуда образующиеся кристаллы отводят в виде суспензии. [c.139] Для кристаллизации с помощью химического осаждения используют аппараты с мешалками. В случае осаждения газообразными реагентами применяют колонные аппараты с контактными тарелками, конструкция которых исключает значительные отложения на них кристаллов. [c.139] После кристаллизации в аппаратах любой конструкции полученные кристаллы отделяют от маточного раствора в вакуумфильтрах, отстойниках и фильтрующих центрифугах. После промывки их используют как готовую продукцию или перерабатывают в другие вещества. Маточный раствор промывные воды должны быть возвращены на стадию концентрирования или направлены на очистку с целью дальнейшего использования. [c.139] Для получения чистых веществ из водных растворов смесей на практике прибегают к многократной перекристаллизации. [c.139] Вернуться к основной статье