Процессы инженерной защиты окружающей среды (теоретические основы). Ветошкин А.Г. - 227 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

227
Для этого перепишем уравнение (4.99) следующим образом:
F + S = M = E + R. (4.102)
Выражение позволяет представить материальный баланс на тре-
угольной диаграмме (рис. 4.15), например, как процесс смешения потоков
F + S = M и затем разделения этой тройной смеси состава М на потоки R +
E.
Материальный баланс компонентов А и В в потоках, например экс-
тракта Е и рафината R выразится:
R
.
X
AR
+ R
.
X
AE
= M
.
X
AM
; (4.103) R
.
X
BR
+ R
.
X
BE
= M
.
X
BM
. (4.104)
При содержании в сточной воде нескольких примесей целесообразно
извлекать экстракцией сначала одни из компонентовнаиболее ценный
или токсичный, а затем другой и т.д. При этом для каждого компонента
может быть разный экстрагент.
При одновременной экстракции нескольких веществ из сточной во-
ды экстрагент не должен обладать селективностью извлечения, а иметь
близкие и достаточно высокие коэффициенты распределения для всех из-
влекаемых веществ. Проведение такого процесса очистки затрудняет вы-
бор экстрагента и его регенерацию.
Регенерация экстрагента может быть проведена с применением
вторичной экстракциис другим растворителем, а также выпариванием,
дистилляцией, химическим взаимодействием или осаждением.
Так как совершенно нерастворимых в воде жидкостей нет, то
в про-
цессе экстракции часть экстрагента растворяется в сточной воде, т.е. он
становится новым загрязнителем ее, поэтому необходимо удалять экстра-
гент из рафината. Потери растворителя с рафинатом допустимы лишь при
условии его растворимости в воде не выше ПДК, но только при его очень
низкой стоимости. Наиболее распространенным способом извлечения
рас-
творителя из рафината является адсорбция или отгонка паром (газом).
Для очистки сточных вод наиболее часто применяют процессы про-
тивоточной многоступенчатой экстракции (рис. 4.16) и непрерывной
противоточной экстракции (рис. 4.17).
Схема многоступенчатой экстракционной установки представляет
собой батарею смесителей и отстойников. Каждая ступень состоит из сме-
сителя воды с экстрагентом и отстойника.
Свежий
экстрагент и сточная вода поступают с противоположных
сторон. В первой ступени сточная вода с небольшим содержанием приме-
сей перемешивается со свежим экстрагентом, а в последней ступени ис-
ходная сточная вода смешивается с экстрагентом, который уже содержит
значительное количество извлекаемого вещества. Такое движение потоков
способствует созданию большой движущей силы процесса экстракции и
эффективной очистке сточных вод.
      Для этого перепишем уравнение (4.99) следующим образом:
             F + S = M = E + R.                             (4.102)
      Выражение позволяет представить материальный баланс на тре-
угольной диаграмме (рис. 4.15), например, как процесс смешения потоков
F + S = M и затем разделения этой тройной смеси состава М на потоки R +
E.
      Материальный баланс компонентов А и В в потоках, например экс-
тракта Е и рафината R выразится:
 R.XAR + R.XAE = M.XAM; (4.103)           R.XBR + R.XBE = M.XBM. (4.104)
      При содержании в сточной воде нескольких примесей целесообразно
извлекать экстракцией сначала одни из компонентов – наиболее ценный
или токсичный, а затем другой и т.д. При этом для каждого компонента
может быть разный экстрагент.
      При одновременной экстракции нескольких веществ из сточной во-
ды экстрагент не должен обладать селективностью извлечения, а иметь
близкие и достаточно высокие коэффициенты распределения для всех из-
влекаемых веществ. Проведение такого процесса очистки затрудняет вы-
бор экстрагента и его регенерацию.
      Регенерация экстрагента может быть проведена с применением
вторичной экстракции – с другим растворителем, а также выпариванием,
дистилляцией, химическим взаимодействием или осаждением.
      Так как совершенно нерастворимых в воде жидкостей нет, то в про-
цессе экстракции часть экстрагента растворяется в сточной воде, т.е. он
становится новым загрязнителем ее, поэтому необходимо удалять экстра-
гент из рафината. Потери растворителя с рафинатом допустимы лишь при
условии его растворимости в воде не выше ПДК, но только при его очень
низкой стоимости. Наиболее распространенным способом извлечения рас-
творителя из рафината является адсорбция или отгонка паром (газом).
      Для очистки сточных вод наиболее часто применяют процессы про-
тивоточной многоступенчатой экстракции (рис. 4.16) и непрерывной
противоточной экстракции (рис. 4.17).
      Схема многоступенчатой экстракционной установки представляет
собой батарею смесителей и отстойников. Каждая ступень состоит из сме-
сителя воды с экстрагентом и отстойника.
      Свежий экстрагент и сточная вода поступают с противоположных
сторон. В первой ступени сточная вода с небольшим содержанием приме-
сей перемешивается со свежим экстрагентом, а в последней ступени ис-
ходная сточная вода смешивается с экстрагентом, который уже содержит
значительное количество извлекаемого вещества. Такое движение потоков
способствует созданию большой движущей силы процесса экстракции и
эффективной очистке сточных вод.

                                  227