Минеральные удобрения. Новые исследования и разработки - Позин М.Е.
Скачать (прямая ссылка):
На основании экспериментальных данных по методу наи-меньших квадратов получено уравнение для расчета степени" десорбции аммиака из растворов
у=—93,50+0,82-10 3Cnh,+ +3,32рН+0,257’+ +49,33^+0,66• 10-3nh.+ - pH—0,8- 10-sCnh.+ -7’—0,1740.
Рис. 3. Зависимость скорости десорбции аммиака от соотношения подаваемых газовой и жидкой фаз: С0 — 8 г/л; pH 11,5;
Т — 293 К; w — 0,2 м/с; h — 0,4 м
Относительная погрешность расчетов по данному уравнению” ±4%. Уравнение позволяет анализировать влияние физикохимических и гидродинамических факторов на показатели
Процесса.
Анализ полученного уравнения показал, что высота газожидкостного слоя на тарелке практически не оказывает влияния на степень отдувки аммиака.
Таким образом, проведенные исследования свидетельствуют о целесообразности применения метода отдувки аммонийного азота для очистки высоко загрязненных сточных
вод. Изучены условия протекания процесса. Получено математическое описание процесса, позволяющее проводить оценку эффективности очистки аммонийсодержащих сточных вод по заданным параметрам.
Список литературы
1. Орловский 3. А. Очистка сточных вод за рубежом —М.: Строй-издат, 1974. — 227 с.
2. Лурье Ю. Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод.— М.: Химия, 1984.— 448 с.
УДК 669.712.1
А. И Алексеев, Л. В. Тюленсв, О. В. Кулинич,
Н. П. Рогачева
ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД ОТ ФТОРА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АЛЮМИНАТОВ КАЛЬЦИЯ
На производственном объединении «Фосфорит» для очистки сточных вод, содержащих (в г/дм3): F — 0,5-^0,7;
Р2О5 — 3-^5; S042- — 3—4; SiC>2 — 24-4 внедрен гидрохимический метод. Авторами [1—5] на основании исследования равновесия системы Р2О5—F—АЬСЬ—Fe2C>3—S1O2—СаО— Н20 разработаны теоретические основы использования реагентов, образующихся при обжиге природных известняков и содержащих силикаты [6] и ферриты [7] кальция.
Данная работа является продолжением указанных исследований и затрагивает комплекс вопросов, связанных с использованием для очистки сточных вод алюминатов кальция, которые также образуются при термическом обжиге известняков. Поведение алюминатов кальция при гидрохимической обработке растворов, содержащих F и Р205, изучены недостаточно [8, 9, 11].
Алюминаты кальция в водных растворах разлагаются по реакции
ЗСа0-А1203+6Н20=ЗСа2++2А1(0Н)4-+40Н-. (1)
Взаимодействие фтор-ионов и гексафторкремниевых ионов с алюминатными может сопровождаться образованием комплексных анионов [9] в соответствии с реакциями
А1(ОН)4 +«F-=AlF„,-"+40H- (2)
Al(OH)4-+SiF62-=A!F7,3-"+(6-«)F +H4Si04. (3)
Расчет ДС°298 (рис. 1) показывает, что изменение свободной энергии для реакции (2) имеет положительное значение. При этом, чем больше заряд комплексного алюмофторидно-го иона (/г=1, 2, 3), тем меньше термодинамическая вероятность его образования. В щелочной среде комплексный ион A1F3~ неустойчив, и равновесие данной реакции сдвинуто в сторону образования исходных анионов А1(ОН)4- и F-.
Согласно расчетам изменения свободной энергии Гиббса (см. рис. 1) для реакции (3) кремнефторпдный ион неустойчив и в присутствии алюминатного аниона А1(ОН)4- может разлагаться до A1F3" и F'.
На рис. 2 приведены результаты термодинамических расчетов взаимодействия фтор иона и кремнефторидного иона с алюминатами кальция:
Они показывают, что вывод фтора из сточных вод с использованием алюминатов кальция термодинамически возможен, при этом повышение мольного отношения СаО : А120з приводит к увеличению химической активности алюминатных соединений.
Алюминаты кальция имеют обшую структурную формулу Сзп (AIO2) 27i2wCaO [11]. Результаты расчета равновесного значения pH, которые отвечают гидролизу алюминатных соединений (реакция 1), представлены в табл. 1
Выполненный анализ подтверждает, что химическая активность кальциевых алюминатных соединений определяется энергией кристаллической решетки и зависит от молярного отношения Са-октаэдров и А1-тетраэдров.
Таким образом, алюминаты кальция можно использовать Для обесфторивания сточных вод. Синтез атюминатов кальция можно осуществлять двумя методами [13]
хСа0г/Л/203+2(x+3«/)HF=.vCaF24-2«/AlF3+ 4" НаО,
xCaOt/A^Oa-f-zSiFg2-^-|-H20=.tCaF2-p2t/AlF3-|-+zH2Si042-.
(4)
(5)
1. //СаС0з+тА120з=лСа0-тА120з+иС02
2. п (ЗСаО • А1203¦ 6Н,0) +тА1 (ОН) 3=
= нСаО • /лАЬОз+бнНоО.
(6)
(7)
4е
1
*
°C*g C3 g <1 «
<L)
A 5
О S О о s *
О РЗ
к Н
CQ К СЗ Си
ГО ТО те
в алюминатах кальция
Структурные характеристики алюминатов кальция
Структурная Са0-2А1203 СаО-А12Оэ 12СаОх ЗСаО А120»
формула Х7А1203
Энергия кристалли 1150 2942 4930 8587
ческой решетки,
кДж/моль
Равновесное значе 12,3 13,4 14,4 15,7
