Методы ликвидации производственных сточных вод. Концентрирование сточных вод вымораживанием, кристаллизацией Конструкции кристаллизаторов

Процесс вымораживания заключается в том, что при температуре ниже температуры замерзания чистая вода образует

кристаллы пресного льда, а раствор с растворенными в нем солями размещается в ячейках между этими кристаллами.

Температура замерзания рассола всегда ниже температуры замерзания чистой воды и зависит от концентрации

растворенных солей. Для исключения образования мелких кристаллов и отделения межкристаллитного рассола процесс

вымораживания проводят при режимах медленного переохлаждения.

Разность между температурой замерзания чистого растворителя tз и раствора tз* называют понижением температуры

замерзания раствора ∆tз:

∆t_з= t_з^*-t_з

Понижение температуры замерзания для разбавленных растворов неэлектролитов пропорционально концентрации

раствора:

∆t_з=km

где k – криоскопическая константа растворителя, зависящая только от природы растворителя(но не растворенного

вещества), для воды k = 1,85; m – молярная концентрация.

Вымораживание может проводиться под вакуумом или при помощи специальных охлаждающих установок.

Наиболее распространенными хладоагентами являются аммиак, диоксид

углерода, бутан, пропан, изобутан, хладоны и их оксиды.

Для выделения веществ из концентрированных растворов используют методы кристаллизации и сушки. Вещества,

растворимость которых существенно возрастает с повышением температуры (положительная растворимость),

кристаллизуют при охлаждении их насыщенных растворов– это политермическая или изогидрическая кристаллизация,

идущая при неизменном содержании воды в системе. Если с ростом температуры растворимость вещества уменьшается

(отрицательная растворимость), то кристаллизацию проводят при нагревании раствора.

Образование кристаллов состоит из двух последовательных стадий:

1) возникновение в пересыщенном растворе центров кристаллизации-

зародышей кристаллов;

2) рост кристаллов на базе этих двух зародышей.

Для кристаллизации используют

-одноступенчатые и многоступенчатые выпарные аппараты.

- кристаллизаторы с охлаждением

- вакуум- кристаллизаторы

- кристаллизаторы с псевдоожиженным слоем

Барабанный кристаллизатор с воздушным охлаждением.

Относится к простейшим конструкциям, который представляет емкость в которой раствор охлаждается в воздухе.

Кристаллизатор с водяным охлаждением.

Цикл кристаллизации более короткий, чем в кристаллизатор с воздушным охлаждением, за счет большей интенсивности

охлаждения.

Кристаллизаторы с непосредственным контактом раствора и охлаждающего агента.

В таких кристаллизаторах теплообмен осуществляется при непосредственном соприкосновении раствора с

охлаждающим агентом.

Охлаждающая жидкость должна иметь меньшую плотность, чем обрабатываемый раствор. В качестве охлаждающего

агента используют, как правило, нефтепродукты.

Методы ликвидации производственных сточных вод. Вакуумная кристаллизация сконцентрированных сточных вод для последующего выделения растворенных веществ, сушка. Применяемые технологические схемы и оборудование.

Для выделения веществ из концентрированных растворов используют методы кристаллизации и сушки. Вещества, растворимость которых существенно возрастает с повышением температуры (положительная растворимость),

кристаллизуют при охлаждении их насыщенных растворов– это политермическая или изогидрическая кристаллизация, идущая при неизменном содержании воды в системе. Если с ростом температуры растворимость вещества уменьшается (отрицательная растворимость), то кристаллизацию проводят при нагревании раствора.

Вакуум- кристаллизаторы

В данном случае процесс кристаллизации происходит в условиях низких давлений. Состоит из: 1 - подача концентрированного раствора,2- мешалка,3- Осадительная камера,4-циркуляционная труба,5-отвод газа,6 - отвод суспензии,7- отвод маточного раствора

Сушка концентрированных растворов

Для сушки используются сушилки различных типов:

- барабанные

- ленточные

-распылительные

- c кипящем слоем.

В распылительных сушилках можно производить сушку суспензий с небольшой концентрацией твердых веществ.

Процесс характеризуется высокой интенсивностью и высокой степенью механизации и автоматизации.