ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
Контрольные вопросы
1 Объяснить механизм процесса разделения материалов по плотности в жидкости.
2 Что такое тяжелые суспензии?
3 Как поддерживают устойчивость суспензий?
4 Назвать конструкции аппаратов, используемых для разделения материалов по плотности в жид-
кости.
Лабораторная работа № 4
ВЫДЕЛЕНИЕ ТВЕРДОЙ ФАЗЫ ИЗ РАСТВОРА
КРИСТАЛЛИЗАЦИЕЙ
Цель работы: Качественное ознакомление с процессом.
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Для выделения веществ из концентрированных сточных вод используют метод кристаллизации.
Вещества, растворимость которых существенно возрастает с повышением температуры (положи-
тельная растворимость), кристаллизуют при охлаждении их насыщенных растворов – это политермиче-
ская, или изогидрическая кристаллизация, идущая при неизменном содержании воды в системе. Если с
ростом температуры растворимость веществ уменьшается, то кристаллизацию проводят при нагревании
раствора. Вещества, мало изменяющие растворимость при изменении температуры, кристаллизуют пу-
тем испарения воды при постоянной температуре – изотермическая кристаллизация.
Кристаллизацию с охлаждением растворов применяют чаще, так как растворимость большинства
солей уменьшается с понижением температуры.
Выделение кристаллов происходит только из пересыщенных растворов. Пресыщение раствора ха-
рактеризуют разностью между концентрациями пересыщенного с
п
насыщенного с
*
растворов, относи-
тельным пересыщением (с
п
– с
*
) / с
*
или коэффициентом пересыщения с
п
/ с
*
.
Образование кристаллов состоит из двух последовательных стадий:
1) возникновение в пересыщенном растворе центров кристаллизации – зародышей кристаллов; 2) рост
кристаллов на базе этих зародышей.
Для кристаллизации растворов с охлаждением используют кристаллизаторы с воздушным или во-
дяным охлаждением. Некоторые из них рассмотрены ниже.
Резервуары с мешалками снабжены для охлаждения рубашками, змеевиками, трубчатыми холодиль-
никами. Охлаждение в них производят водой, жидким аммиаком, холодильным рассолом. Недостаток
аппаратов – сильная инкрустация кристаллами охлаждающих поверхностей. При охлаждении воздухом
через барботеры инкрустация уменьшается и необходимость перемешивания раствора мешалками ис-
ключается.
Шнековые кристаллизаторы представляют собой желоб с закругленным днищем длиной 12…25 м и
шириной 0,5…0,7 м, устанавливаемый с небольшим наклоном. Раствор охлаждают водой через рубаш-
ку. Осевшие кристаллы перемещают шнеком.
Барабанные вращающиеся кристаллизаторы с водяным или воздушным охлаждением имеют длину
до 20 м и диаметр до 1,5 м. Скорость вращения до 0,30 об/мин. Кристаллы образуются на внутренней
поверхности вращающегося барабана и снимаются с нее цепью. Охлаждение водой идет через рубашку.
При охлаждении воздухом его подают внутрь барабана, где он движется противотоком к раствору.
Кристаллизаторы со взвешенным слоем растущих кристаллов состоят из резервуара-отстойника, на-
ружного трубчатого теплообменника и циркуляционного насоса. Мелкие кристаллы длительное время
находятся во взвешенном состоянии и постепенно укрупняются, затем их выводят из аппарата.
Оборудование и материалы:
1 Емкость для приготовления перемешенного раствора поваренной соли в воде.
2 Электроплитка.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- …
- следующая ›
- последняя »
