Теоретические основы защиты окружающей среды. Ветошкин А.Г. - 267 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

267
Действие ПАА объясняется адсорбцией его молекул на хлопьях гидроксида,
образующегося при гидролизе коагулянтов. Из-за вытянутой формы адсорб-
ция происходит в разных местах несколькими частицами гидроксида, в ре-
зультате чего последние оказываются связанными вместе.
7.3.2. Физико-химические методы извлечения компонентов из отходов
Многие процессы утилизации твердых отходов основаны на использо-
вании методов выщелачивания (экстрагирования), растворения и кристалли-
зации перерабатываемых материалов.
Выщелачивание (экстрагирование
) основано на извлечение одного или
нескольких компонентов из комплексного твердого материала путем его (их)
избирательного растворения в жидкостиэкстрагенте. Различают простое
растворение и выщелачивание с химической реакцией.
Скорость выщелачивания изменяется в ходе процесса и зависит от кон-
центрации реагентов, температуры, величины поверхности твердой фазы:
dG/dτ = -j
.
F , (7.46)
где Gколичество выщелачиваемого вещества в твердой фазе; jколичест-
во выщелачиваемого вещества, переходящее в раствор в единицу времени τ с
единицы поверхности твердой фазы (поток выщелачивания, удельная ско-
рость выщелачивания); Fповерхность взаимодействия фаз.
Растворение
заключается в гетерогенном взаимодействии между жид-
костью и твердым веществом, сопровождаемого переходом твердого вещест-
ва в раствор. Возможность самопроизвольного растворения твердого вещест-
ва оценивается знаком величины ΔG (изменение энергии Гиббса):
ΔG = ΔН
р
Т
.
ΔS, (7.47)
где ΔН
р
изменение энтальпии; Табсолютная температура; ΔSизменение
энтропии.
При ΔG < 0 возможно растворение, ΔG = 0 соответствует равновесию в
системе, при ΔG > 0 вероятен процесс кристаллизации. Растворимость твер-
дых веществ в жидкостях обычно ограничена концентрацией насыщения С
S
.
Скорость растворения можно рассматривать как массообменный процесс:
dG/dτ = K
м
F(C
S
- C
τ
), (7.48)
где Gколичество растворенного вещества, кг.; K
м
коэффициент массопе-
редачи (константа скорости процесса); Fобщая поверхность растворенных
частиц в момент времени τ, м
2
; С
τ
концентрация раствора в момент времени
τ, кг/м
3
.
Кристаллизация
это процесс выделения твердой фазы в виде кристал-
лов из насыщенных растворов, расплавов или паров.
Для оценки поведения растворов при их кристаллизации и рационально-
го выбора способа проведения этого процесса используют диаграммы со-
стояния растворов, выражающие зависимость растворимости солей от темпе-
ратуры. Скорость процесса кристаллизации зависит от степени пересыщения
раствора,
температуры, интенсивности перемешивания, содержания приме-
сей и др., она изменяется во времени, проходя через максимум.
Действие ПАА объясняется адсорбцией его молекул на хлопьях гидроксида,
образующегося при гидролизе коагулянтов. Из-за вытянутой формы адсорб-
ция происходит в разных местах несколькими частицами гидроксида, в ре-
зультате чего последние оказываются связанными вместе.

 7.3.2. Физико-химические методы извлечения компонентов из отходов

      Многие процессы утилизации твердых отходов основаны на использо-
вании методов выщелачивания (экстрагирования), растворения и кристалли-
зации перерабатываемых материалов.
      Выщелачивание (экстрагирование) основано на извлечение одного или
нескольких компонентов из комплексного твердого материала путем его (их)
избирательного растворения в жидкости – экстрагенте. Различают простое
растворение и выщелачивание с химической реакцией.
      Скорость выщелачивания изменяется в ходе процесса и зависит от кон-
центрации реагентов, температуры, величины поверхности твердой фазы:
                  dG/dτ = -j.F ,                          (7.46)
где G – количество выщелачиваемого вещества в твердой фазе; j – количест-
во выщелачиваемого вещества, переходящее в раствор в единицу времени τ с
единицы поверхности твердой фазы (поток выщелачивания, удельная ско-
рость выщелачивания); F – поверхность взаимодействия фаз.
      Растворение заключается в гетерогенном взаимодействии между жид-
костью и твердым веществом, сопровождаемого переходом твердого вещест-
ва в раствор. Возможность самопроизвольного растворения твердого вещест-
ва оценивается знаком величины ΔG (изменение энергии Гиббса):
                  ΔG = ΔНр – Т.ΔS,                        (7.47)
где ΔНр – изменение энтальпии; Т – абсолютная температура; ΔS – изменение
энтропии.
      При ΔG < 0 возможно растворение, ΔG = 0 соответствует равновесию в
системе, при ΔG > 0 вероятен процесс кристаллизации. Растворимость твер-
дых веществ в жидкостях обычно ограничена концентрацией насыщения СS.
Скорость растворения можно рассматривать как массообменный процесс:
                  dG/dτ = Kм F(CS - Cτ),                  (7.48)
где G – количество растворенного вещества, кг.; Kм – коэффициент массопе-
редачи (константа скорости процесса); F – общая поверхность растворенных
частиц в момент времени τ, м2; Сτ – концентрация раствора в момент времени
τ, кг/м3.
      Кристаллизация – это процесс выделения твердой фазы в виде кристал-
лов из насыщенных растворов, расплавов или паров.
      Для оценки поведения растворов при их кристаллизации и рационально-
го выбора способа проведения этого процесса используют диаграммы со-
стояния растворов, выражающие зависимость растворимости солей от темпе-
ратуры. Скорость процесса кристаллизации зависит от степени пересыщения
раствора, температуры, интенсивности перемешивания, содержания приме-
сей и др., она изменяется во времени, проходя через максимум.
                                   267