Процессы инженерной защиты окружающей среды (теоретические основы). Ветошкин А.Г. - 296 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

296
При расчете энергетических затрат учитывают энергию, затрачен-
ную на испарение
r, и на работу разделения раствора и растворителя l
p
, т.к.
остальные составляющие невелеки:
q = r + l
p
. (8.3)
Поскольку при выпаривании с кристаллизацией теплота кристалли-
зации
r
кр
, то затраты энергии на выпаривание будут
q
= qr
кр
. (8.4)
При выпаривании низкоконцентрированных растворов с кристалли-
зацией значение
l
кр
мало, поэтому затраты энергии на выпаривание соста-
вят
q = rr
кр
. (8.5)
Процесс вымораживания заключается в том, что при температуре
ниже температуры замерзания чистая вода образует кристаллы пресного
льда, а раствор с растворенными в нем солями размещается в ячейках ме-
жду этими кристаллами. Температура замерзания рассола всегда ниже
температуры замерзания чистой воды и зависит от концентрации раство-
ренных солей. Для исключения образования мелких кристаллов
и отделе-
ния межкристаллитного рассола процесс вымораживания проводят при
режимах медленного переохлаждения.
Разность между температурой замерзания чистого растворителя
t
з
и
раствора
t
з
называют понижением температуры замерзания раствора Δt
з
:
Δ
t
з
= t
з
t
з
. (8.6)
Понижение температуры замерзания для разбавленных растворов
неэлектролитов пропорционально концентрации раствора:
Δ
t
з
= k
.
m, (8.7)
где
kкриоскопическая константа растворителя, зависящая только от при-
роды растворителя (но не растворенного вещества), для воды
k = 1,85; m
молярная концентрация.
Вымораживание можно проводить под вакуумом или при помощи
специального холодильного агрегата.
Наиболее распространенными хладоагентами являются аммиак, ди-
оксид углерода, бутан, пропан, изобутан, хладоны (ССl
2
F
2
, ССl
3
F, ССlF
3
) и
их оксиды.
8.3.2. Термоокислительное обезвреживание сточных вод
По теплотворной способности промышленные стоки делят на сточ-
ные воды способные гореть самостоятельно, и на воды, для обезврежива-
ния которых необходимо добавлять топливо. Эти сточные воды имеют эн-
тальпию ниже 8400 кДж/кг (2000 ккал/кг).
При использовании термоокислительного метода все органические
вещества, загрязняющие сточные воды, полностью окисляются кислоро-
дом воздуха при высоких
температурах до нетоксичных соединений. К
      При расчете энергетических затрат учитывают энергию, затрачен-
ную на испарение r, и на работу разделения раствора и растворителя lp, т.к.
остальные составляющие невелеки:
                   q = r + lp.                           (8.3)
      Поскольку при выпаривании с кристаллизацией теплота кристалли-
зации rкр, то затраты энергии на выпаривание будут
                   q∗ = q – rкр.                         (8.4)
      При выпаривании низкоконцентрированных растворов с кристалли-
зацией значение lкр мало, поэтому затраты энергии на выпаривание соста-
вят
                   q = r – rкр.                          (8.5)
      Процесс вымораживания заключается в том, что при температуре
ниже температуры замерзания чистая вода образует кристаллы пресного
льда, а раствор с растворенными в нем солями размещается в ячейках ме-
жду этими кристаллами. Температура замерзания рассола всегда ниже
температуры замерзания чистой воды и зависит от концентрации раство-
ренных солей. Для исключения образования мелких кристаллов и отделе-
ния межкристаллитного рассола процесс вымораживания проводят при
режимах медленного переохлаждения.
      Разность между температурой замерзания чистого растворителя tз и
раствора tз∗ называют понижением температуры замерзания раствора Δtз:
                   Δtз = tз∗ – tз.                       (8.6)
      Понижение температуры замерзания для разбавленных растворов
неэлектролитов пропорционально концентрации раствора:
                   Δtз = k.m,                            (8.7)
где k – криоскопическая константа растворителя, зависящая только от при-
роды растворителя (но не растворенного вещества), для воды k = 1,85; m –
молярная концентрация.
      Вымораживание можно проводить под вакуумом или при помощи
специального холодильного агрегата.
      Наиболее распространенными хладоагентами являются аммиак, ди-
оксид углерода, бутан, пропан, изобутан, хладоны (ССl2F2, ССl3F, ССlF3) и
их оксиды.
         8.3.2. Термоокислительное обезвреживание сточных вод
      По теплотворной способности промышленные стоки делят на сточ-
ные воды способные гореть самостоятельно, и на воды, для обезврежива-
ния которых необходимо добавлять топливо. Эти сточные воды имеют эн-
тальпию ниже 8400 кДж/кг (2000 ккал/кг).
      При использовании термоокислительного метода все органические
вещества, загрязняющие сточные воды, полностью окисляются кислоро-
дом воздуха при высоких температурах до нетоксичных соединений. К

                                    296