Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 2 (1044949), страница 133
Текст из файла (страница 133)
2.12б. Схема аппаратов с Б-образными мембранными элементами в вийе полых волокон: а — с коническим опорным фланцсм (1 — корпус.„2 — пучок полых волокон; 3 — шайба; 4— кольцсвыс уплотнения; 5 — сборник пермсата); б — с пористой опорной подложкой (! — пучок полых волокон; 2 — шайба; 3 — пористая подложка; 4 — крышка; 5 — фланцсвое соединение; б — корпус) Поэтому они нашли широкое практическое применение. Аппарат этого типа (рис.
2.12б, а) имеет корпус 1, сборник пермеата 5 и кольцевые уплотнения 4. Открытыс концы У-образного пучка полых волокон 2 длиной 1,5 — 2 м склеивают эпоксидной смолой в шайбе 3. Среди основных недостатков аппаратов с 11-образным расположением полых волокон следует отметить довольно сложную систему герметизации и уменьшение (на 5— 10 %) рабочей поверхности волокон при вклеивании их в шайбу 3, Последнее обусловлено тем„что шайба 3 должна выдерживать воздействие высокого давления и поэтому имеет большую толщину. В аппарате, конструкция которого показана на рис. 2.126, б, используют шайбы 2 значительно меньшей толщины (10 — 20 мм), так как под ними располагают пористую подложку 3, разгружающую шайбу от механических напряжений при создании рабочего давления в аппарате и служащую для вывода пермеата с торцов полых волокон.
Для повышения надежности герметизации Глава 2. Оборудование для физию-химических методов очистки Таблица 2,46 Технические характеристики установок мембранного разделения для ООс и УФ о "К о-- Ю й3 о '8" х Й Х Й х Вт р о Ю о. х И ЙР Я ~' ю о в о х б о> У Х М х Й х В о ц о о х х х х В'И " М о ~~ е~ ° е Й оз х х о о Габаритные размеры, мм (масса, кт) Тип установки М РР-1-400РК-01 (УМР-11400)* 660 х 900 м 1160 (300) До 0,4 До 5 2,5 2,5 МРР-5-2000РК-01 (УМР-20/400Р) 1980 х 830 м 1850 1324) 5,5 2,5 До 8,5 20 50,0 До 5 МРР-20-2000Р (УМР-2ОУ200ОР) 3350 м 2750 х 2200 4233 До 42 40 260 До 5 6,5 МРР-120-20ООР 8200 х 5000 х 2400 2400 11 600 До 250 1560 До 5 6,5 240 110 МРР-800-21К-01 17 250 х 5000 х 5200 7500 До 1000 9828 До 4 298 756 МРТ35-21 К-01 4200 х 3800 х 2750 4578 27 0,5 12 0,5 МРТ70-21 К-О1 МРТ200-21К-О! 4900 х 3800 х 2500 5230 9920 х 4800 х 4035 !3 085 0,5 110 35 70 0,5 0,5 100 72 200 114 0,5 Ранее использовавшееся обозначение.
686 элементов аппарата при изготовлении шайбы вместо эпоксидной смолы рекомендуют использовать составы, обеспечивающие эластичность соединений, или между корпусом и шайбой помещать специальное кольцевое уплотнение. В некоторых аппаратах с !.1-образным расположением полых волокон имеется центральная опорно-распределительная перфорированная труба для ввода или вывода разделяемого раствора, значительно повышающая интенсивность его перемешивания. Установки производительностью 1000 м'/сут комплектуют аппа- ратами длиной 1220 мм, диаметром 240 мм (масса бб кг), позволяющими получать до 50 м'/сут чистой воды. Установка занимает площадь 8 м' и имеет высоту 1,8 м, В табл. 2.46 приведены технические характеристики обратноосмотических и ультрафильтрационных установок, выпускаемых отечественными предприятиями. 2.7.5.
Электродиализные установки Метод электродиализа применяется для выделения (регенерации) ценных компонентов из высококонцентрированных сточных вод (отработанных травильных и Часть И1. Основное оборудование для очистки сточных вод КМ Щ вЂ” анод Π— катод б87 других технологических растворов), образующихся при химической и электрохимической обработке стали и цветных металлов. В результате удаления из этих растворов катионов металлов или анионов кислот можно получить растворы кислот и щелочей и снова их использовать в производстве.
Сущность процесса электродиализа заключается в том, что разделение идет с помощью электрозаряженных (аниоцитных и катионитных) мембран. В качестве примера можно привести представленную на рис. 2.127 схему процесса регенерации отработанных растворов хромовой кислоты. Регенерация осуществляется в двухкамерном электролизере периодического действия с катионитовой мембраной, Отработанным раствором хромовой кислоты заполняют анодную камеру, а 3 — 5%-м раствором серной кислоты — катодную камеру. Электролиз отработанных растворов хромовой кислоты провоаят при анодной плотности тока 500 — 1000 А/м' с использованием свинцовых анодов и стальных като- дов.
Расход электроэнергии зависит от степени загрязненности отработанных растворов хромовой кислоты ионами тяжелых металлов и составляет 800 — 1500 кВт ч/м' Ввиду высокой стоимости регенерированной хромовой кислоты, а также получаемой дополнительно металлической меди этот способ является экономически целесообразным, Производительность установок составляет 0,5 — 5 м'/сут.
Один цикл регенерации продолжается 8 — 12 ч. Регенерацию проводят до остаточной концентрации ионов металлов (медь, железо и др.) 0,5 — 1 г/л, На рис. 2.128 представлена принципиальная технологическая схема производственной установки для регенерации отработанных растворов хромовой кислоты.
При регенерации происходит многократная непрерывная циркуляция растворов хромовой кислоты (анолит) через анодные камеры и растворов серной кислоты (католит) через катодные камеры электролизера. При электролизе значительно повышается температура обрабатываемых растворов, что снижает селективность катиоиитовых мембран Рис. 2.127. Электрохимические и химические процессы, протекающие при регенерации хромовой кислоты из высококонцентрированных сточных вод методом электродиализа: КМ вЂ” катионитовая мембрана; 1 — анодная камсра с отработанным раствором Н,СтО„П вЂ” катодная камера с 3%-м раствором Н,$0, Глава 2.
Оборудование для физико-химических меглодов очистки Рис. 2.128. Технологическая схема установки для регенерации хромовой кислоты из высококонцентрированных сточных вод: 1 — сборник сточных вод; 2 — насосы; 3— напорный бак для циркулирующего раствора хромовой кислоты (анолита); 4 — напорный бак для циркулирующего раствора серной кислоты; 5 — источник постоянного тока; 6— электролизер; 7 — сборник кислых растворов из катодных камер (католита); 8 — сборник регенерированного раствора хромовой кислоты; 1 — концентрированная сточная вода; 11 — регенерированный раствор хромовой кислоты; Г11 — катодные осадки металлов," 1à — кислый раствор солей на нейтрализацию и увеличивает их износ.
Чтобы предотвратить это, необходимо поддерживать температуру обрабатываемых растворов в пределах 30 С, поэтому циркулирующие растворы охлаждают в выносных теплообменниках— змеевиках. Регенерацию азотной и плавиковой кислот из отработанных травильных растворов проводят в трехкамерном электролизере. Отработанный травильный раствор подается в катодную камеру электролизера, отделенную от межэлектродной (средней) камеры анионитовой мембраной. Межэлектродная камера, в которую в начале цикла заливают 2%-й раствор НХО,„ отделена от анодной камеры катионитовой мембраной (в анодную камеру заливают 30 — 50%-й раствор серной кислоты). При электролизе про- исходит регенерация азотной и плавиковой кислот в межэлектродной камере в результате перехода в нее ионов ИО;, Г- из катодной камеры и ионов Н' из анодной камеры, Электроионитный метод можно использовать при переработке концентрированных растворов сульфата натрия для получения концентрированных растворов едкого натра и серной кислоты.
Процесс осуществляется в трехкамерном электролизере с катионитовой и анионитовой мембранами. Исходным раствором сульфата натрия заполняют межэлектродную (среднюю) камеру, а в катодную и анодную камеры заливают разбавленные (1 — 2 % по массе) соответственно растворы едкого натра и серной кислоты, При электролизе происходит обессоливание раствора сульфата натрия с одновременным концентрированием растворов едкого натра и серной кислоты в электродных камерах. Сернисто-щелочные сточные воды (СЩСВ) образуются на нефтеперерабатывающих заводах при обработке растворами едкой щелочи продуктов перегонки или крекинга нефти (бензин, керосин), а также газов, образующихся при крекинге нефти.
СЩСВ содержат токсичные неорганические и органические соединения серы (сульфиды и меркаптиды), фенольные соединения, соли органических (в основном нафтеновых) кислот, едкий натр. Компоненты, входящие в состав СЩСВ, имеют следующие концентрации, г/л: Неорганические соединения серы (в пересчете на 5) ...........,................ 30 — 80 Органические соединения серы (в пересчете на 5) ...........,...........,.....,. 3-5 Часть |~11. Основное оборудование для очистки сточных вод 30 — 250 11 — 13 25 — 350 ХаОН рН. ХПК . йаОН Рис.2. 129. Технслогическая схема установки пдя элсктрохимической очистки сернисто- щелочных сточных вод (С1ЦСВ) на НПЗ: 1 — электролиаер; 2 — сборник для СЩСВ (нижний); 3 — сборник для регенерированной шелочи; 4 — источник постоянного тока," б — бак для приготовления католита (1%-й раствор )ЧаОЦ); 6 — сборник для СЩСВ (верхний); 7 — ниркулянионный насос; 1 — сточные воды; П вЂ” регснсрированная шслочь; И!— ачишенные воды Электрохимическим способом очищают все виды СЩСВ, за исключением СЩСВ, образующихся при щелочной очистке бензина или крекинге нефти и содержащих большое количество фенолов и органических кислот.
В последнем случае в качестве первой ступени обработки СЩСВ рекомендуется предварительно извлекать из них указанные компоненты. Технологическая схема установки для обработки сточных вод представлена на рис. 2.129. СЩСВ поступают в нижний сборный бак, откуда перекачиваются насосами в верхний бак. Из него СЩСВ самотеком направляются по коллектору в анодные камеры электролизера и сливаются в нижний сборный бак. В последний автоматически дозируют регенерированный раствор едкого на- тра из сборника для поддержания рН СШСВ-13.
СЩСВ циркулируют через анодные камеры электролизера до тех пор, пока содержание в них сульфидов и меркаптидов не снизится до заданных значений. В нижний сборный бак помещают трубчатый стальной теплообменник (через него циркулирует вода из технического трубопровода) для охлаждения анолита в процессе электролиза (температура анолита не должна превышать 30 С). Электролиз СЩСВ проводят в сборном многокамерном электролизере периодического действия, снабженном вентиляционным устройством. В катодные камеры в начале каждого цикла обработки СЩСВ заливают католит (1%-й раствор едкого натра). Циркуляция католита в процессе электролиза не производится. Соотношение между объемами растворов, одновременно находящимися в анодных и катодных камерах электролизера, принимается равным 2: 1. По окончании .электролиза регенерированиый раствор едкого натра сливают из электролизсра в сборник.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
