Минеральные удобрения. Новые исследования и разработки - Позин М.Е.
Скачать (прямая ссылка):
5. А. с. 550810 СССР, МКИ С 01 F 11/38. Способ получения нитрата стронция///. И. Войтко, О. Г. Митрофанова. — Опубл. в Б. И. 1979, № 31.
6. Г1ат. 1592081 ФРГ.
7. Ьелокосков В. И., Михайлова 3. Ф. К вопросу о поведении строн-
ция в условиях азотно-серно-кислотного разложения апатита//Физико-химические исследования соединений л сп.-.авов редких элементов: Сб.
статей. — Апатиты, 1978.— С. 7—10.
8. А. с. 684001 СССР, МКИ С 01 F 11/46. Способ очистки сульфата стронция/В. И. Белокосков, М. И. Белобородов, Л. К- Кодубенко, В. Н. Лебедев и др. — Опубл. в Б. И. 1979, № 33.
9. Михайлова 3. Ф., Агулянский А. И. К вопросу о фазовом составе осадков при азотно-ссрно-кислотном разложении апатита. — М., ЖПХ АН СССР, 1982, — 15 с. —Деп. в ВИНИТИ 14.01.82, № 208—82.
10. Казак В. Г., Костюк А. Г. Осаждение сульфатов кальция и стронция из растворов при их совместном присутствии//ЖПХ. 1981. Т. 54, № 8. С. 1811—1813.
11. Лурье Ю. Ю. Справочник по аналитической химии.—М.: Химия, 1979. — 480 с.
12. Аналитическая химия стронция///. С. Полужтов, В. Г. Мищенко, Л. II. Кононенко, С. В. Бельтюкова. — М.: Наука, 1978.— 223 с.
УДК 65.081.3:546,39
Н. И. Ятчев, С. Ф. Соловьев, В. П. Панов
ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ СОРБЦИИ ИОНОВ АММОНИЯ С ПОМОЩЬЮ ВОЛОКНИСТОГО ИОНИТА
Крупным источником загрязнения окружающей среды аммоиийнымн соединениями являются сточные воды производств сложных минеральных удобргний. В связи с тем, что объем выпуска минеральных удобрении постоянно растет, крайне актуальной становится задача очистки стоков, обр^' зующихся в процессе их получения.
Предварительные исследования показали, что эффективными сорбентами для извлечения аммиака из растворов являются ионообменные волокна на основе полиакрилоннтрила (П^Н). Данные экспериментов, проведенных в статических условиях, свидетельствуют о том, чго наибольшей селективностью к аммонийным соединениям обладает катионообменное волокно, полученное по методу щелочного омыления нптрильных групп полиакрилоннтрила до карбоксильных с помощью гидроксида натрия [1] Однако для разработки практических рекомендаций по аппаратурному оформлению процесса очистки данных по равновесию и кинетике сорбции ионов аммония волокнистым ионитом в статических условиях недостаточно — необходимы дополнительные исследования закономерностей сорбции в динамических условиях.
Экспериментально динамический способ был реализован фильтрованием модельного раствора на основе однозаме-щенного фосфата аммония через неподвижный слой сорбента, загруженного в колонку. В качестве сорбента в работе использовали ионообменное волокно в виде нетканого иглопробивного материала (развес 0,5 кг/м2) в Na-форме с катионообменной емкостью 5,0 ммоль/г. Диаметр ионообменной колонки — 60 мм. Очищаемый раствор подавали в верхнюю часть аппарата и через определенные промежутки времени анализировали фильтрат на содержание ионов аммония по методике с реактивом Несслера [2]. Процесс вели до равенства концентраций на входе и на выходе из колонки. По экспериментальным данным строили выходные кривые, на основании которых определяли полную динамическую емкость сорбента по ионам аммония (ПДОЕ). Концентрацию ионов аммония в исследуемых растворах изменяли в интервале от 50 до 3000 мг/л, что отвечает нх содержанию в сточных водах большинства производств минеральных Удобрений.
Еще задолго до разработки теории стационарного фронта динамики сорбции Н. А. Шилов [3J предложил эмпирическую формулу, которой пользуются и по настоящее время. Согласно этой формуле время защитного действия фильтра (момент появления сорбируемого вещества на выходе)
X — kz—То,
гДе k — коэффициент защитного действия; т0 — потеря вре-Менн защитного действия, связанная с начальным периодом
формирования кривой распределения адсорбата; z — высота слоя адсорбента.
Исследования динамики сорбции ионов аммония волокни стым ионитом проводили в интервале изменения высоты ело* от 1,5 до 30 см при скорости подачи жидкой фазы ьу=| = 1,0 м/ч, температуре 293 К и pH очищаемого раствора 3,51 Зависимость динамической активности волокнистого ионита по ионам аммония при их содержании в исходном растворе 50, 250 и 3000 мг/л от высоты слоя сорбента приведена на рис. 1. Согласно представленным данным режим параллель-
ш,
мг/г
60 -/
\ 10 6
7
20 /
г/
J
—|------------------1_I .
а л jol.m
Рис. 1 .Зависимость динамической активности от высоты слоя ионита С0, мг/л: 1 — 50; 2— 250; 3— 3000; 7=293 К; pH 3,5; w = = 1,0 м/ч
Рис. 2. Зависимость времени защитного действия от высоты слоя ионита С0, мг/.п: / — 250; 2 — 50; 7=293 К; а» =1,0 м/ч; pH 3,5
ного переноса фронта сорбционной волны реализуется при 2>3 см для всех исследованных концентраций, о чем свидетельствует постоянство значений ПДОЕ. Из данных динамического эксперимента в координатах уравнения Шилова т/2 (рис. 2) для проскоковой концентрации 2 мг/л (ПДК по аммонийному азоту) при Со=50 и 250 мг/л, видно, что между участком слоя, на котором наблюдается линейная зависимость т от z, и участком, на котором т=0, существует переходная область, отражающая работу слоя на участке, более коротком, чем необходимый в реальных условиях для окончательного формирования фронта адсорбции и параЛ'
