[ Pobierz całość w formacie PDF ]
.Wody, zale\nie od pochodzenia, mogą być zanieczyszczonemechanicznie bądz chemicznie.Oczyszczanie wody, zwane uzdatnianiem wody, obejmuje wszystkie procesymechaniczne i fizykochemiczne usuwania zanieczyszczeń.Rodzaj i stopień zanieczyszczeńpowodują, \e oczyszczanie wód powierzchniowych ró\ni się od oczyszczania wódgruntowych.Oczyszczanie mechaniczne, czyli usuwanie zanieczyszczeń stałych, polega naich zatrzymaniu na kratach oraz sitach, koagulacji (flokulacji), sedymentacji lub filtracji.Oczyszczanie chemiczne polega na wytrącaniu z wody, w postaci soli nierozpuszczalnych,substancji powodujących jej twardość lub reakcji wymiany na sole rozpuszczalne,niepowodujące tworzenia się kamienia kotłowego.Twardość wody wynika z obecności ró\nego rodzaju soli.Usuwanie twardości wody(zmiękczanie) metodą fizyczną prowadzi się poprzez podgrzanie wody do temperatury65 90�C, w wyniku czego następuje rozkład wodorowęglanów, lub odparowaniu wodyw wyparkach oraz kondensacji i skropleniu pary wodnej.Zmiękczanie wody metodąchemiczną prowadzi się z wykorzystaniem mleka wapiennego, sody kalcynowanej,mieszaniny wapnia i sody, fosforanów (V) sodu oraz z wykorzystaniem jonitów.Twardośćprzemijająca wynika z obecności w wodzie wodorowęglanów wapnia i magnezu, natomiasttwardość niewęglanowa wynika z obecności w wodzie siarczanów i chlorków wapniai magnezu.Aeracja (napowietrzanie) jest stosowana do usuwania nadmiaru jonów \elaza i manganuoraz usunięcia z wody twardości węglanowej.Aerację prowadzi się poprzez barbota\powietrza przez warstwę wody lub kontakt rozpylonej wody z powietrzem.Chemiczne metody oczyszczania wody polegające na wytrącaniu soli wapnia i magnezumają obecnie coraz mniejsze znaczenie.Szerokie zastosowanie znalazły chemiczne metodypolegające na wymianie jonowej na jonitach.Rozró\niamy dwa rodzaje jonitów, kationityi anionity.Kationity stosowane w przemyśle do zmiękczania wody stanowią najczęściej siećpolistyrenową powiązaną poprzecznie, do której przyłączone są grupy sulfonowe.Ziarna Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego 47 kationitu w formie sodowej umieszczone w cylindrycznym zbiorniku, po nasyceniu wodązdolne są do absorpcji i wymiany kationitów powodujących twardość wody.2RSO3Na + Ca(HCO3)2 �! (RSO3)2Ca + 2NaHCO32RSO3Na + MgSO4 �! (RSO3)2Mg + Na2SO4gdzie: R rodnik.Po wyczerpaniu zdolności jonowymiennych regenerację kationitu prowadzi się roztworemchlorku sodu, w wyniku czego następuje wyparcie z kationitu jonów wapnia i magnezu.W wyniku zastosowania jonitów do zmiękczania, stę\enie jonów wapnia i magnezu osiągawartości poni\ej 1mg/dm3 w wodzie oczyszczonej.Demineralizacja wody (dejonizacja) pozwala na usunięcie obok kationów wapniai magnezu równie\ innych kationów i anionów.Zastosowanie kationitów z grupamisulfonowymi powoduje konwersję wszystkich metali z soli zawartych w wodzie,z wytrąceniem wolnych kwasów.RSO3H + NaCl �! RSO3Na + HClW drugim etapie przepływ wody przez warstwę anionitu mającego grupy aminoweo charakterze zasadowym, zdolnych do wymiany anionów, powoduje absorpcję wolnychkwasów:na anionitach słabo zasadowychR N(CH3)2 + HCl �! R N(CH3)2HClna anionitach silnie zasadowychR N(CH3)2OH + HCl �! R N(CH3)2Cl + H2ORegeneracja anionitów odbywa się za pomocą roztworu wodorotlenku sodu.Anionitysilnie zasadowe stosowane są równie\ do oczyszczania wody z rozpuszczonej krzemionkii CO2.Woda stosowana w przemyśle musi spełniać odpowiednie wymagania charakterystycznedla danej technologii, np.woda stosowana do chłodzenia powinna charakteryzować się jaknajmniejszą twardością aby unikać powstawania kamienia kotłowego, który mo\espowodować uszkodzenie lub nieprawidłowe działanie instalacji.Powietrze mo\na rozpatrywać jako zródło surowców do otrzymywania gazówprzemysłowych.Czystość powietrza dla wielu technologii przemysłowych i dziedzingospodarki nie obejmuje usuwania zanieczyszczeń aerozolowych i gazowych.Powietrzew wielu procesach stanowi substancję pomocniczą lub substrat, reagent, a tak\e jestsurowcem do otrzymywania gazów przemysłowych, takich jak azot, tlen, argon, neon, ksenonoraz krypton.Rozdzielenie powietrza na składniki wykonywane jest ró\nymi metodamifizycznymi i chemicznymi.Na skalę przemysłową, najczęściej stosuje się rektyfikacjepowietrza ciekłego, skroplonego.Skraplanie powietrza metodą Claude a znalazło największezastosowanie.Powietrze oczyszcza się w filtrze i chłodzi się bezprzeponowo strumieniemwody w szeregu wymienników reagentów, gdzie jest chłodzone gazami odlotowymi tlenem i azotem do temperatury 172�C, co powoduje usunięcie w du\ym stopniu wilgocii dwutlenku węgla.Ciekłe powietrze kierowane jest następnie do dolnej części kolumnyrektyfikacyjnej.Destylacja frakcyjna ciekłego powietrza odbywa się z wykorzystaniem ró\nictemperatur wrzenia, przy bardzo niskiej temperaturze powoduje konieczność stosowania Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego 48 specjalnych materiałów konstrukcyjnych do wyrobu aparatury procesowej i metodchłodzenia.W wyniku destylacji otrzymuje się neon, argon, krypton i ksenon
[ Pobierz całość w formacie PDF ]