Общая химическая технология. Брянкин К.В - 52 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

1 2 3
4
H
2
O
CO
2
Щелочь
H
2
O
Кислота
Рис. 4.7. Схема установки для умягчения воды:
1 – катионитовый фильтр; 2 – анионитовый фильтр; 3 – дегазатор,
4 – сборник воды
Важная часть комплексного технологического процесса водоподготовки – удаление из воды растворенных
газов. Наличие газов в воде объясняется как их сорбцией и протеканием химических реакций в процессе обра-
зования примесей в природной воде, так и появлением их в процессе различных стадий очистки. Эти газы мож-
но разделить на химически невзаимодействующие (Н
2
, О
2
, СН
4
) и химически взаимодействующие с водой и ее
примесями (NH
3
, CO
2
, Сl
2
), а также на коррозионно-активные (О
2
, СО
2
, NH
3
, Cl
2
, H
2
S) и инертные (N
2
, H
2
, СН
4
).
Концентрация газов в воде зависит от многих факторов, основные из них – физическая природа газа, степень
насыщения, давление в системе и температура воды
Основной способ удаления из воды растворенных газов – десорбция (термическая деаэрация). Принцип ее
заключается в создании контакта воды с паром, в котором парциальное давление газа, удаляемого из воды,
близко к нулю, что является необходимым условием процесса десорбции. Этот процесс осуществляется, в ос-
новном, в деаэраторах (вакуумных, атмосферных, постоянного давления), которые по способу распределения
воды и пара разделяют на струйные, пленочные и барботажные. Интервал рабочего давления в вакуумных де-
аэраторах составляет 0,0075…0,05 МПа.
В ряде случаев используют химические методы. Так, для удаления кислорода в воду добавляют сильные
восстановители; для удаления H
2
S воду хлорируют.
Для получения дистиллята, необходимого для производства химически чистых реактивов, лекарственных
препаратов, проведения различных анализов в лабораторной практике применяется термическое обессоливание
воды. Этот процесс осуществляется в испарителях кипящего типа. При этом дистиллят производят в основном
из воды, предварительно умягченной на ионитовых фильтрах.
Наличие в воде болезнетворных микроорганизмов и вирусов делает ее не пригодной для хозяйственно-
питьевых нужд, а присутствие в воде некоторых видов микроорганизмов (например, нитчатых, зооглейных, сульфа-
товосстанавливающих бактерий, железобактерий) вызывает биологическое обрастание, а иногда разрушение
трубопроводов и оборудования. Обеззараживание воды осуществляют, в основном, путем хлорирования ее жидким
или газообразным Сl
2
, гипохлоритами – NaClO, Ca(СlО)
2
, СlO
2
. Для обеззараживания воды применяют также озон
и ультрафиолетовое облучение.
4.6.3. Атмосферный воздух
Атмосферный воздух – это газообразная оболочка Земли высотой до 2000 км с постоянно убывающей
концентрацией химически не связанных и уникальных по своим свойствам компонентов.
Общая масса земной атмосферы оценивается в 5100 трлн. т; 90 % этой массы сосредоточено в слое высо-
той 16 км.
В число постоянных составляющих воздуха входят следующие газы (в % по объему): азот – 78,16; кисло-
род – 20,90; аргон – 0,93; гелий, неон, криптон, ксенон и другие инертные газы – 0,01. В технических расчетах
принимают, что воздух содержит 79 % азота и 21 % кислорода.
Воздух в химической промышленности используют, в основном, как реагент в технологических процессах,
а также для энергетических целей (в качестве окислителя для получения тепловой энергии при сжигании раз-
личных топлив).
Воздух, применяемый в качестве реагента, подвергается в зависимости от характера производства специ-
альной очистке от пыли, влаги и контактных ядов. Он также используется как теплоноситель и хладагент в тех-
нологических процессах. Сжатый воздух широко применяется в различных барботажных смесителях для пере-
мешивания жидкостей и пульп и в форсунках – для распыления жидкостей в реакторах и топках.
Чистый кислород, выделяемый ректификацией жидкого воздуха, обычно применяют для кислородной плавки
металлов, в доменном процессе и т.д. Кислород воздуха чаще всего используют в качестве окислителя:
окислительный обжиг сульфидных руд цветных металлов, серосодержащего сырья при получении диокси-
да серы в сернокислотном и целлюлозно-бумажном производствах; окисление метана в некоторых процес-
сах конверсии природного газа; неполное окисление углеводородов при получении спиртов, альдегидов,
кислот и др.

Страницы