Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 2 (1044949), страница 129
Текст из файла (страница 129)
Отсюда С„= 2046,5 кг/ч; И'= = 944,9 кг/ч. Диаметр кристаллорастителя находим из уравнения расхода: где 1~„, — расход циркулирующего раствора, м'/ч, Его определяют из производительности установки по кристаллической фазе: 1"„, = С„/(С„- С„) = 2046,5/(341,2-333,6) = 269,3 м'/ч. Подставив значение ~'„,, получим диаметр кристаллорастителя: =2,13 м П в а а ета к исталло а- стителя. Масса кристалла в слое: С = 0,785О~Е(1 — я)р„= =0,785 2,13' б(1-0,75)1680=8974,9 кг Коэффициент скорости роста кристаллов: к=К г(1 — а)= 0,0032 2-10 '/(1 — 0,75) =2,55 ° 10 ' м/с. Расчетное значение среднего размера кристаллов: 3600и С, р,К НС, 2,55 10 ' .3600.0,021-8974,9 1680 0,0032 ° 6-2046,5 =2,07-10 ' и. Расхождение с принятым значением г = 2 мм составляет 3,5 %.
Основные параметры испарителя. Поверхность зеркала испарения можно определить исходя из допустимой массы паровой фазы, снимаемой с единицы площади зеркала в единицу времени, о, = 150 кг/(ч - м'). С учетом о, получим площадь зеркала испарения: Я„=И'/о, =944,9/150=6,3 и' Часть 111. Основное оборудование д3в очистки сточнь8х вод Диаметр испарителя 27„=448„14 =,/4 6,3/3,14 = 2,8 м. Диаметр сепарационного пространства можно определить на основе допустимой скорости пара и„„, рассчитываемой по уравнению: м, = з44,2670, = =04 26670 ОП7 = 7 14 м14, Принимая скорость пара на 20 % меньше допустимой, получим диаметр сепарациоцной части: 944,9 4/(3600 0,0117. 7,14.0,8 3,14) =2,24 м. Для упрощения конструкции аппарата примем диаметры испарителя и сепаратора равными: .0„= =Ю,=2,8м.
Объем парового пространства испарителя находят, зная напряжение парового пространства, являющееся функцией от давления в испарителе; о„= 4500 ч '. Объем парового пространства Г = И'1(р„о„) = 944,91(0,0117 4500) = =17,94 м' Высота сепарационной части испарителя У, = $~Я0,785Еф =17,941(0,785.2,8') =2,8 ьь 2.7. Мембранное оборудование В промышленности доля оборотной и повторно используемой воды составляет более 80 % от ее общего потребления, Дальнейшее снижение водопотребления предприятиями промышленности может быть обеспечено в результате увеличения доли оборотного водоснабжения и разработки технологий, позволяющих сократить сброс сточных вод и уменьшить их загрязненность. Решение этой задачи в значительной мере достигается использованием баромембранной технологии (прежде всего обратноосмотических установок). Обратноосмотичсские установки требуют высококачественной предварительной подготовки сточных вод, но при этом в них удается получать практически полностью обессоленную воду.
В ряде случаев для очистки сточных вод используют иные методы мембранной технологии: ультра- фильтрацию, микрофильтрацию, электродиализ. Основным элементом технологической мембранной установки является полупроницаемая мембрана. Ее свойства, в частности размер пор, определяют уровень разделения жидких систем. Кроме того, для реализации мембранного процесса требуется создание определенного перепада давления над мембраной и под ней.
В обратноосмотических установках используют мембраны с размером пор < 3 нм, при этом перепад давления обычно лежит в пределах 1 — 25 МПа. В ультрафильтрационных установках мембраны имеют размеры пор 3 — 100 нм, перепад давления — 0,1 — 0,2 МПа. При микрофильтрации мембраны имеют поры размером 0,1 — 10 мкм, перепад давления — 0,01 — 0,1 МПа. В табл, 2.42 приведены основные свойства отечественных полупроницасмых мембран «Владипор», а в табл. 2.43 — основные свойства полимерных мембран. 665 Глава 2. Оборудование для физико-химических методов очистки Таблица 2.42 Основные свойства мембран «Владнпор» на основе производных целлюлозы Производительность при 20 'С по воде х ю ~ х о о Й ох ~3 Ф Й СЭ о И Диаметр пор, мкм Марка ного осмоса МГА-70 МГА-80 МГА-90 МГА-95 МГА-100 МГЭ-70 МГЭ-30 МГЭ-90 72 — 78 72 — 78 72 — 73 72 — 78 72 — 78 70 4 — 7 4 — 7 4 — 7 4 — 7 4 — 7 1 — 14 1 — 14 1 — 14 80 90 95 97,5 афильтрации УАМ-50 УАМ-100 УАМ-150 У АМ-200 УАМ-300 УЯМ-500 УЭМ-1ОО 72 — 78 72 — 78 72 — 78 72 — 78 77 — 83 77 — 83 68 — 72 4 — 7 4 — 7 4 — 7 4 — 7 4 — 7 4 — 7 1 — 14 УЭМ-200 УЭМ-ЗОО УЭМ-500 68 — 72 70 — 74 72 — 76 72 — 140 160 †3 430 †5 1 — 14 1 — 14 1 — 14 Мембраны для лшкро ббб МФА-МА № 1 МФА-МА № 2 МФА-МА № 3 МФА-МА № 4 МФА-МА № 5 МФА-МА № б МФА-МА № 7 МФА-МА № 8 МФА-МА № 9 МФА-МА№ 10 МФА-А № 1 МФА-А № 2 МФА-ЭМ № 1 МФА-ЭМ № 2 МФЦ№1 75 — 80 75 — 80 75 — 80 77 — 83 77 — 83 77 — 33 78 — 85 78 — 85 78 — 85 78 — 83 75 — 80 77 — 83 75 — 80 77 — 33 75 — 80 Мембраны для обрат 1000 600 350 250 100 500 250 180 лленбраны дляультр 30 — 1ЗО 140 †3 400 †7 800 †14 1600 †32 4500 †70 29 — 58 фильтрации 0,5 — 0,99 1,0 — 2,99 3,0 — 5,99 6,0 — 9,99 10,0 — 13,9 14,0 — 19,9 20,0 — 25,9 26,0 — 31,9 32,0 — 41,9 42,0 — 55,0 8,0 — 14,0 17,0 — 25,0 8,0 — 14,0 17,0 — 25,0 0,5 — 5,9 До 0,005 0,005 — 0,01 О,О! — 0„015 0,015 — 0,02 0,02 — 0,03 0,03 0,0075— 0,0125 0,0175— 0,0225 0,0275— 0,0325 0,0425— 0,0475 0,05 — 0,15 0,151 — 0,25 0,251 — 0,35 0,351 — 0,45 0,451 — 0,55 0,551 — 0,65 0,651 — 0,75 0,751 — 0,85 0,451 — 0,95 0,951 — 1,05 0,2 0,5 0,2 0,5 1 — 10 1 — 10 1 — 10 1 — 1О 1 — 1О 1 — 1О 1 — 10 1 — 10 1 — 10 1 — 1О 1 — 1О 1 — 10 1 — 10 1 — 10 1 — 10 Часть Ш Основное оборудование для очистки сточных вод Продолжение табл.
2.42 ! — !о ! — Го ! — !о 1 — 14 1 — 14 1 — 14 6,0 — 1 3,9 14,0 — 25,9 26„0 — 42,0 О,б — 6,О 6,1 — 19,9 гО 75 — 80 77 — 83 78 — 85 МФЦ№2 МФЦ№ 3 МФЦ№4 МФЭ№1 МФЭ№2 МФЭ№3 ' Производительность мембран определена при следующих давлениях: для обратного осмоса — 5МПа„лля ль а ивы анни — 0,15МПа,для мик о ильт ации — 0,05МПа. Таблица 2.43 Характеристика микрофильтрациоииых мембран Производительн сап по дистиллированной воде при давлении 0,05 МПа, мзl м~ ч Давление проскока первого пузырька воздуха через воду, МПа Средний диаметр пор, мкм Изготовитель, марка и тип люмбраны 0,078 0,098 0,196 0,294 0,059 0,147 0,245 1,0 0,8 0,5 0,25 1,0 0,5 0,25 ПФИФА-10 ПФИФЛ-О,З ПФИФА-О,5 П ФИФА-0,2 СПА-1,0 С ПА-0,5 С ПА-0,2 0,059 0,245 0,147 1,О 0,25 0,5 ПВХ-1,0 ПВХ-0,2 ПВХ-О,5 0,216 0,284 0,460 0,686 Ф2-1,0 Ф2-0,8 Ф2-0,5 Ф2-0,2 1,0 0„8 0,5 0,25 667 В табл.
2А4 даны сведения о химичсской стойкости полимерных мембран в различных растворителях. Приведенные в табл. 2.42 — 2.43 мембраны относятся к группе так называемых мягких мембран, но в процессах мембранной очистки сточных вод широка используются так называемые мембраны с жесткой структурой. К мембранам с жесткой структурой относятся металлические Ароматический полиа.иид 72,0 54,0 14,4 3,6 48,6 10,8 3,2 Поливиниилорид 64,8 7,2 14,4 торсодержащи й полимер 90 68,4 21,6 43 мембраны, из пористого стекла, нанесенные и др, Металлические лгел1браны. Их изготовляют выщелачиванием или возгонкой одного из компонентов сплава. Получаемые мембраны отличаются высокой пористостью и очень узким распределснисм пор по размерам. Диаметр пор в таких мембранах составляет 0,1 — 5 мкм, но в случае необходимости его можно уменьшить, используя при получении мембран тонкую метал- Глава 2.
Оборудование для физико-химических методов очистки Таблица 2.44 Химическая стойкость некоторых полимерных мембран в различных растворителях Материал мембраны 1 =( Растворитель а о о Спирты: метанол этанол пропанол буганол Кетоны: О 0 ацетон мстилэтилкстон Галогснсодержащие углеводороды: хлороформ О О 2 ыстиленхлорид тетрахлорид уг- лерода трихлорэтилен 3 3 Ароматичсскисуглсводороды: бензол толуол, ко идол Кислоты: 1 1 Основания: НаОН (бн.) ХН4011 (бн.) 0 — мембрана растворяется; 1 — юаимодействует с растворителем с нарушением структуры; 2 — наб аст или становится нс стойчивой; 3 — химически ине на.
уксусная азотная (бн.) серная (бп.) соляная (бн.) и 6 ь о Я н и~ о Я м Я сь Р'ъ х ь о $о е, и З о, о о И ь с Я 5 о Ь о а Х Ю Х Г' о '1асть И1. Основное оборудование для очистки сточных вод Таблица 2.45 Промышленное использование баромембранных процессов Баромсмбранный п онесс Удаляемые (кон<<ентрирусмь<с) веще- ства Область прнмснения ООс ООс ООс, УФ Гш<ьванотсхника Металлурп<я Химическая и нефтехимическая про- мышленность Лакокрасочная промышленность Производство кинофотоматериалов Обработка кинофотоматсриалов Ионы тяжелых металлов Сосдинсния железа Неорганические и органичсские со- сдинения, масла Красители Желатин, соединения серебра Неорганические соединения Желатин, ПАВ, коллоидиыс соедине- ния Протеин Лактоза Неорганические вещества, сахара Лигнины и лнп<осульфонаты Сахара К ахмал, и отсии ООс, УФ УФ ООс УФ Молочная промышленность УФ ООс ООс УФ ООс УФ Целл<олозно-бумажная промышлен- ность Пищевая промышленность ООс — об атноосмотический; УФ вЂ” ль а иль аиионнь<й.
лическую Фольгу. Металлические мембраны можно изготовлять также спеканием металлического порошка при высокой температуре. Диаметр пор у мембран, полученных таким способом, находится в пределах от нескольких микрометров до десятых и даже сотых долей микрометра. Основное преимущество металлических мембран — однородность структуры и размеров пор, Эти мембраны не подвержены воздействию бактерий, химически стойки в различных срсдах. Их можно очищать обратным током воды или какой- либо другой жидкости, а также прокаливанием.
Мел<браны из пористого стекло. Мембраны этого типа обладают высокой химической стойкостью и жесткостью структуры, не подвержены действию микроорганизмов. Эти свойства позволяют использовать их при разделении растворов в широком интервале рН (1 — 10).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
