Минеральные удобрения. Новые исследования и разработки - Позин М.Е.
Скачать (прямая ссылка):
Таким образом, проведенные исследования позволяют рекомендовать волокнистый ионит в качестве эффективного сорбента ионов аммония из растворов.
В результате исследований выявлены оптимальные параметры процесса очистки аммониисодержащих сточных вод: 2>3 см; о/=0,2—1,0 м/ч; 7’=293—323 К; pH 6,5—9,5.
Список литературы
1. А. с. 1032052 СССР, МКИ3 Д 01 F 11/04. Способ получения ионообменного полнакрилонитрнльного волокна/Л. А. Вольф, Я. В. Емец, Г. В Иванова. — Опубл в Б. И. 1983 № 28
2. Лурье Ю Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод.— М.: Химия, 1984. — 448 с.
3. Шилов Н. А., Липень Л. К, Вознесенский С. Л.//ЖРФХО, 1929 № 51. С. 1107—1123
УДК 66.069.82 546.171.1
С. Ф. Соловьев, Н. И. Ятчев, В. П. Панов
ОЧИСТКА АММОНИИСОДЕРЖАЩИХ сточных вод МЕТОДОМ ОТДУВКИ
Сточные воды большинства производств минеральных удобрений, характеризующиеся невысоким содержанием аммонийного азота, могут быть очищены до уровня предельно допустимых концентраций различными физико-химическими методами (сорбция, осаждение, элечтролпз и т. д.). В сточных водах производств амселитры, нитрофоски, аммофоса содержание аммонийных соединений достигает 1000 мг/л, а в стоках производства нитроаммофоски — более 8000 мг/л. С повышением содержания извлекаемых компонентов в стоках эффективность указанных методов резко снижается, поэтому разработка способа очистки высокозагрязненных сточных вод является весьма актуальной. Анализ литературных данных [1] и предварительные исследования показали, что одним из перспективных методов очистки высокозагрязненных сточных вод является отдувка аммиака воздухом.
Экспериментальные исследования по динамике десорбции аммиака из водных растворов проводили в барботажном однополочном аппарате диаметром 0,08 м. Через очищаемый раствор, находящийся на сетчатой тарелке (свободное сече-
пне 20%), барботиривали воздух с заданной температурой. Исходные растворы готовили разбавлением нитрата аммония в воде с добавлением раствора аммиака, имитируя таким образом сточные воды производства нитроаммофоски по КОз~ и NH4 .
Величину pH корректировали гидроксидом натрия. Содержание аммонийного азота в жидкой фазе контролировали по стандартной методике с реактивом Несслера [2J. Данные экспериментов свидетельствуют о том, что даже из сравнительно концентрированных растворов (до 8 г/л КИ4+) возможно проводить огдувку аммиака воздухом на 99,6%- Лимитирующее влияние на процесс десорбции оказывают щелочность жидкой фазы и температура. Установлено, что скорость отдувки зависит от гидродинамического режи-I ма в аппарате.
Для разработки практических рекомендаций по аппаратурному оформлению процесса очистки аммонийсодержащих сточных вод необходимы исследования закономерностей десорбции аммиака из растворов в непрерывном режиме движения газового и жидкого потоков. При организации соответствующих опытов воздух с заданной линейной скоростью и температурой пропускали через аппарат. Модельный раствор непрерывно вводился через гидрозатвор при помощи перестатического насоса. Оценено влияние на степень и скорость десорбции: pH среды в диапазоне (10—12,5); концентрации аммонийного азота в исходном растворе С0 (0,1 —-8 г/л); температуры подаваемого зозлуха Т, К (293—373); высоты газожидкостного слоя на тарелке L, м (0,1—0,4); линейной скорости воздуха w, м/с (0,1—1); соотношения объемов пропущенного воздуха и раствора N (1000—18000).
Поскольку упругость паров аммиака над раствором определяется концентрацией гидрата аммиака, целесообразно повышать pH аэрируемой среды. Исследованием установлено, что максимальное удаление аммиака происходит при pH раствора 11,7, и дальнейшее увеличение pH не приводит к возрастанию скорости десорбции (рис. 1).
Известно, что температура оказывает существенное влияние на протекание эндотермических процессов, к которым относится отдувка аммиака воздухом. Как показали исследования, зависимость от температуры скорости отдувки аммиака близка к линейной (рис. 2).
Процесс отдувки в барботажном аппарате — диспергирование газа в объеме жидкости. Чем больше скорость подачи
воздуха, тем больше пенообразование, и соответственно поверхность контакта фаз. Кроме того, одновременно возрастает скорость диф(^зии в газовой фазе, что также способ-
Ьис. 1. Зависимость скорости десорбции аммиака от кислотности раствора: С0 —
8 г/л; w — 0,2 м/с; Т — 293 К, N — 6000; L — 0,4 м
Рис 2. Зависимость скорости десорбции аммиака от температуры подаваемого воздуха: С0 — 8 г/л; pH 11,5; w —
0,2 м/с; h — 0,4 м; w — tiUOO
ствует повышению скорости отдувки Для определения скорости газового потока меняли скорость подачи жидкой фазЫ прп постоянстве соотношения фаз. Исследования показаЛйг
что во всем изученном диапазоне скоростей степень десорб-ним аммиака оставалась постоянной. Этот факт согласуется с визуальными наблюдениями стабил! ности газожидкостного пенного слоя в изученном интервале скоростей
В результате исследований установлено, что с увеличением соотношения жидкой и газовой фаз скорость процесса возрастает, причем наибольшая скорость отдувки наблюдается при соотношении объемов до 3000 (рис. 3).
