И.Л. Кнунянц - Химическая энциклопедия, том 3 (1110089), страница 262
Текст из файла (страница 262)
виды О. находят широкое применение в химии при обнаружении хим. элементов по характерному осадку (см., в частности, Микрокрислзаллосколил) и при количеств. определении в-в (см. Граеиметрия), для удаления мешающих определению компонентов и для выделения примесей соосаждением, при очистке солей перекристаллизацией, для получения пленок, а также в хим. иром-сти для разделения фаз. В последнем случае под О. понимают мех, отделение взвешенных частиц от жидкости в суспензни под действием силы тяжести.
Эти процессы наз. также седиментацией, оседанием, отстаиванием, сгущением (если О. проводят с целью получения плотного осадка) или осветлением (ссли получают чистые жидкости). При сгущении и осветлении часто лополнительно применяют фильтрование, Необходимым условном О. является существование разности плотностей Ь дисперсной фазы и дисперсионной среды, т.е.
седиментац. неустойчивость (для грубодисперсных систем). Для высокодисперсных систем разработан критерий седиментации, к-рый определяезся гл. обр. энтропией, а также т-рой и др. факторами. Установлено, что энтропия выше при протекании О. в потоке, а не в неподвижной жилкости. Если критерий седиментации меньше критич. величины, О.
не происходи~ и устанавливается седиментац. равновесие, при к-ром дисперсные частицы распределяются по высоте слоя по определенному закону. При О. концентрнр. суспензий крупные частицы при падении увлекают за собой более мелкие, что ведет к укрупнению частиц осадка (ортокинетич. коагуляция). Скорость О. зависит от физ. св-в дисперсной и дисперсионной фаз, концентрации дисперсией фазы, т-ры. Скорость О. г отделъной сферич.
частицы описывается ур-нисм Стокса.' » = ъдбд/18щ где Ы-диаметр частицы, Л-разность плотностей твердой (р,) и жидкой (рг) фаз, И-дннамич. 819 вязкость людкой фазы, д - ускорение сноб. падения. Ур-ние Стокса применимо лишь к строго ламннарному режиму движения частицы, когда число Рейнольдса йе «1,6, и не учитывает ортокинетич, коагуляцию, поверхностные явления, влияние изменения концентрации твердой фазы, роль стенок сосуда и др. факторы.
О. монодисперсных систем характеризуют гидравлич. крупностью частиц, численяо равной экспериментально установленной скорости нх оседания. В случае полндисперсных систем пользуются среднеквадратичным радиусом частил или их средним гндравлич, размером, к-рые также определяют опытным путем. При О. под действием силы тяжести в камере различают три зоны с разл, скоростями Оз в зоне сноб. падения частиц она постоянна, затем в переходной зоне уменьшается и, наконец, в зоне уплотнения резко падает до нуля. В случае полиднсперсных суспензий при невысоких концентрациях осадки образуются в виде слоев-в ниж, слое самые крупные, а затем более мелкие частицы. Это явление используют в процессах отмучивания, т.е.
классификации (разделения) твердых дисперсных частиц по их плотности или размеру, для чего осадок песк. раз перемешивают с дисперсионной средой и отстаивают в течение разл. промежутков времени. Вид образующегося осадка определяется фнз. характеристихами дисперсией системы и условиями О. В случае груболисперсных систем осадок получаез.ся плотным. Рыхлые газообразные осадки образуются при О. полидисперсных суспензий тонко нзмельченнык лиофильиых в-в. «Консолидация~ осадков в р~де случаев связана с прекращением броу.новского движения частиц дисперсной фазы, что сопровождается образованием пространств.
структуры осадка с участием лисперсионной среды и изменением энтропии. При этом большую роль играет форма частиц. Иногда для ускорения О. в суспензию добавляют флокулянты-спец. в-ва (обычно высокомол.), вызывающие образование хлопьевидных частиц — флокул. В иром сти О. осуществляют с помощью отстойников (иногда наз.
также сгустиз елями или осветлителями), к-рые бывают периодического и непрерывного действия. Продолжительность т пребывания суспензия в отстойнике должна быть равна или больше времени осаждения частицы. Если используется отстойник с площадью поперечного сечения Г и рабочей высотой л, то рабочий объем отстойника И'= Г/ъ а т = Ь/с: часовая производнтелъность У= Итт = Гг. Следовательно, для увеличения производительности отстойника пало увеличить пов-стзь на к-рую оседает осадок, для чего и применяют наклонные перегородки (полки). При этом на О. высокодисперсных суспензий может также влиять броуновское движение частиц, в одних случаях ухудшая эффективность разделения, в других — способствуя захвату частиц обеими пов-стями полок. В ряде случаев необходимо производиз ь О.
двухфазных и многофазных систем. Для оценки эффективности этого процесса можно пользоваться след. правилом. В случае О. частиц, равномерно распределенных по высоте слоя и не участвующих в броуновском движении и коагуляции, массовая доля дисперсных фаз в осадке не м. б, больше произведения среднемассовой скорости седиментации частиц дисперсией фазы на отношение т/л (для периоличсски действующих отстойников) или на отношение горизонтальной проекции суммарной пов-сти осаждения к объему отстойника (для непрерывнодействующих отстойников).
Процессы О. различаются в зависимости от конструкции отстойника н характера обрабатываемой жидкости. По направлению движения потока суспензии отстойники лелятся на радиальные, горизонтальные, вертикальныс и наклонные, или тонкослойные. В радиальных отстойниках суспензия подается в центр аппарата и движется к периферии. В горнзонтальных-она загружается с одного конца аппарата и передвигается вдоль него. В вертикальных— суспензия подается снизу и поднимается вверх, причем скорость восходящего потока должна быть меньше ско- 820 10 План 4 10 рости оседанию твердых частиц (иногда для ускорения О.
исходную смесь подают под слой сгущающегося осадка). В наклонных — О. осуществляется в пакетах пластин (нли труб), наклоненных под углом 45-60'. Процессы О. осложняются при турбулентном потоке разделяемой суспеизии, к-рый часто наблюдается в вертикальных отстойниках, а з.акже в горизонтальных при йе > 500. В этом случае траектории движения частиц искривляются, жидкость перемешивается, что способствует переносу твердых частяц и их транспортированию во взвешенном состоянии на значит.
расстояния. Эффективность отстаивания суспензий существенно повышается при ламинарном режиме течения, к-рый обеспечивает.ся соответствующей скоростью подачи жидкости, так и применением перегородок (горизонтальиых, наклонных или вертикальных). На рис. 1 изображен радиальный отстойник-смолоуловитель, применяемый на коксохим. заводах для очистки сточных вод, содержащих смолы и масла.
Всплывающая на Рис. 1 Отсганвик.смолоуловвтсль: 1 паллад»юн« лоток, 2 — ил»веющая лоск»; 3-сборник югкоб фазы, 4-лоток дл» отвал» ачнюсннан воды: 5, 7 отводы спать лсгкик в тяиюпы фвт; б-скреб«н; 8-полвча лврв, 9-отвод «онлсисвтв! !О-электромотор; Н -вал скрсбковога ме«внн»ыв. пов.сть жидкости легкая фаза (масла) перетекает в сборник 3, откуда откачивается насосом. Плавающие доски 2 служат ограничителями, предотвращающими перетекание легкой фазы из одной части отстойника в другую. Скребки 6 перемешают осадок к отводу 7.
На рис. 2 приведена схема наклонного многополочного сгустителя для осветления высококонцентрир. сточных вод ряс 2 Млагополочныа с!уст»тель: 1-барию, 2 -ввл скрсбкового меквнв»мв; 3 -грубел ровал для полечи сточная воды; 4- и»агап ачочвын блок; 5- лоток для отвода осветленной воды; б-трубопровод лл» отвода сгущен»ого «онпевтрвтв; 7-рыисквтель патока волы, 8-акребковыд мс«вюп». 9 «оннческсс днище; 10-палкас для подаернк» многополочного блока обогатит.
фабрик пветной металлургии и сгущения продуктов обогащения. Сточные воды, содержащие взвешенных в-в 20-60 г/л, поступают через центр. трубу в зону О. и затем в зону тонкослойиого О. Жидкая фаза после отстаивания переливается в периферийный лоток 5, а осадок скребковым механизмом 8 подается к центру отстойника, откуда 82! ОСВЕТИТЕЛЬНЫЕ 415 отводится через трубопровод 6 для дальнейшей обработки.
На рис. 3 приведена схема горизонтального отстойника для выделения оседающих и всплывающих примесей из производств, сточных вод заводов синтетич. каучука. Он представляет собой прямоугольный железобетонный проточный резервуар. Сточные воды через камеру 1 распределяютсяя по четырем секциям. Механизм для сгребания осадка представляет собой транспортер 4 со скребками, работающий по типу эскалатора. В конце отстойной части расположен лоток для приема осветленной воды. Добавляемый лля очистки воды «активный» ил с бактериами (уничтожающими орг, примеси) задерживается в спец.
отстойниках — иловых колодцах 2. По сравнению с круглыми, прямоугольные горизонтальные отстойники занимают меньшую площадь и быстрее удаляют осадок. Рис 3 Гаритонтвльнын отстобнию 1-рвспрслелвтельнв» «»мер»; 2 плазме «опалим, 3 тлсктралрнвад; 4-скрсбковыс тр»испортеры; 5-атволящис трубо- проводы В хим, пром-сти отстойники применшот для отделения значит, части жидкой фазы суспеизий перед фильтрацией, для промывки осадков методом декантации, улавливания из сточных вод ценных или вредных продуктов, для разделения по крупности зерен твердой фазы суспензий при мокром помоле и замкнутом цикле, для отделения примесей или крупных зерен при отмучивании дисперсных систем. Лмп Кутепов А. М., Соколов Н В, «теоретические сюювы «нмнческов текнолагнн», 1981, т.
15, № 1, с 135-37; Очнаткв прон»аслот»сины» сгочиыл вод, м, 1985, соколов н в. схим ромсты, 1987 № 4. с. 39-40 (231 — 232). В И Соколов, С. С. Верде аам. ОСВЕТЙТЕЛЬН)в)Е СОСТАВЫ, пиротехн. составы, применяемые для снаряжения осветит. элементов, предиазначенньп для освещения больших участков местности.
Представляют собой смеси горючего (обычно порошка Мй или А), а также их сплавов) с окислителями (обычно нитратами Ха и Ва), небольшим кол-вом связующих (смола, парафин, стеарин, олифа) и др. добавок. Суммарное кол-во окислитела и горючего в О.с.
обычно составляет 85 — 90%, кол-во горючего в нек-рых О.с.— до 70%. Ниже приведены составы нек-рых О. сл М8 (или сплав А! с М8), Ва(ХОа),, парафии; М8, ХаХО», орг. связующее (эпоксидиые и нейасьпц, полиэфирные смолы и др.); Мй, ХаХО, полюфирная смола на основе фталевой или малеяновой к-ты и пропиленгликоля (т.наз. ламииак); А! (пудра ияи порошок), Ва(ХО,)„сера, вазелин. Теплота сгорания О.с. 6,3-8,4 кДж/г, т-ра горения 2Я)0 — 3000 'С.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
