Процессы и аппараты защиты гидросферы. Ветошкин А.Г. - 97 стр.

     Для аппаратов с псевдоожиженным слоем коэффициенты массоотдачи можно оп-
ределить по формулам
                       /
                    Nu об = 0,81 Re 0пс,50 Pr /
                                                0 , 33 1
                                                             ( )
                                                         , при (5 < Re < 50) ;
                                                                          ε
                      /
                    Nuоб = 0,60 Re0пс,57 Pr /  ( )  0 , 33   1
                                                             ε
                                                                 ,    при     (50 < Re < 2000) ,

где Re пс =
              u пс d э
                ν
                         ;   (0,6 < Pr   \
                                                   )
                                             < 2000 ; (0,43 < ε < 0,75) , u пс — рабочая           скорость псев-
доожижения.
      Многоступенчатые аппараты рассчитывают, исходя из определения числа тарелок
колонных массообменных аппаратов (например, способом построения «кинетической
кривой» на диаграмме у—х).
      Сорбция в статических условиях осуществляется при перемешивании сточной во-
ды с сорбентом в течение определенного времени τ их контакта. Это время определяет
необходимый объем аппарата с мешалкой для сорбции при заданном расходе сточной
воды на обработку.
      Основу расчета τ при статической сорбции составляет интегральное кинетиче-
ское уравнение для концентрации y примеси в растворе (сточной воде).
      Ионный обмен, или ионообменная сорбция — процесс обмена между ионами,
находящимися в растворе, и ионами, присутствующими на поверхности твердой фазы
— ионита.
      Ионный обмен является одним из основных способов умягчения, опреснения и
обессоливания вод, а также способом рекуперации растворенных ионных компонентов.
Очистка производственных сточных вод методом ионного обмена позволяет извлекать
и утилизировать ценные примеси (соединения мышьяка, фосфора, а также хром, цинк,
свинец, медь, ртуть и другие металлы), ПАВ и радиоактивные вещества, очищать сточ-
ную воду до предельно допустимых концентраций с последующим ее использованием
в технологических процессах или в системах оборотного водоснабжения.
      По знаку заряда обменивающихся ионов иониты делят на катиониты и аниониты,
проявляющие соответственно кислотные и основные свойства. Иониты подразделяются
на природные и искусственные, или синтетические. Практическое значение имеют не-
органические природные и искусственные алюмосиликаты, гидроокиси и соли много-
валентных металлов; применяются также иониты, полученные химической обработкой
угля, целлюлозы и лигнина. Однако ведущая роль принадлежит синтетическим органи-
ческим ионитам — ионообменным смолам.
      Важнейшим свойством ионитов является их поглотительная способность, так на-
зываемая обменная емкость.
      Полная емкость ионита — количество находящихся в сточной воде грамм-
эквивалентов ионов, которое может поглотить 1 м3 ионита до полного насыщения. Ра-
бочая емкость ионита — количество находящихся в воде грамм-эквивалентов ионов,
которое может поглотить 1 м3 ионита до начала проскока в фильтрат поглощаемых ио-
нов.
      При соприкосновении ионитов с водой происходит их набухание вследствие ос-
мотических явлений; объем ионитов обычно увеличивается в 1,2…2 раза. На кинетику
ионного обмена влияют также величина температуры, концентрация ионов и др.
      Характерной особенностью ионитов является их обратимость, т.е. возможность
проведения реакции в обратном направлении, что и лежит в основе их регенерации.

                                                                     97