Газдарды ион алмасу материялымен тазалау реферат — Экология

КІРІСПЕ

Химиялық өндіріс қоршаған орта үшін кері әсерін тигізсе де, оның өнімдерсіз практикалық тұрғада қоргаған ортаны қорғау мүмкін емес.Жалпы алғанда,химиялық өндіріс реагенттерді,коагулянттарды, флокулянттарды, сорбенттерді, ионалмастырғыш қарамайларды шығарады,оларынсыз ауыз суларын тазарту мүмкін емес.Газдарды тазалау үшін сіңіруші ерітінділер,активті көмірлер және де көптеген сорбенттер қолданылады. Жыл сайын ион алмастыру көбірек қолданыс табуда және оның масштабтары көбеюде.Өзімізге белгілі ассортименттің кеңеюі және де мамандардың тәжірбиесі кез келген технологиялық шешімдерді шешуге, бағалы компоненттерді түсіруге, компоненттерді концетрлеп және қоспаларды аналитикалық мақсаттарда бөліп алуға мүмкіндік береді. Ионалмастырушы материялдарды өңдіруінде жаңа физикалық қалыпты пайда болу жетістіктері және де механикалық, химиялық, термиялық қалыптын жоғарлауы жоғары температурада жоғары концептрациялы қоспаларды тазалау мүмкіндігі байқалады. 1 Газды ионалмастыру матерялымен тазалау Газды ионалмастыру матерялымен тазалау өте үлкен дәрежеде тазалауға болады-ШРК мөлшеріненон есе аз,және де әр түрлі компоненттерді селективті ұстау мүмкіндігі болады, ол су буына еш кедергі етпейді және үлкен көлемде алынады. Жыл сайын ион алмастыру көбірек қолданыс табуда және оның масштабтары көбеюде.Өзімізге белгілі ассортименттің кеңеюі және де мамандардың тәжірбиесі кез келген технологиялық шешімдерді шешуге, бағалы компоненттерді түсіруге, компоненттерді концетрлеп және қоспаларды аналитикалық мақсаттарда бөліп алуға мүмкіндік береді. Мысалы, процестегі өндірісті,не ағыс жылдамдығын, не ионит көлемін көбейтуге болады. Ионалмастырғыш материялдарды алдаға жылдарда көбінесе сорбент ретінде санитарлы ауаны газдан тазалау үшін қолданады, себебі мұндай аппараттың тиімділігі газды терең тазалауында салыстырмалы аз концетрация мөлшерінде тазалауы көрінуде (0,1% ға дейін). Ионалмастырушы материялдарды өңдіруінде жаңа физикалық қалыпты пайда болу жетістіктері және де механикалық, химиялық, термиялық қалыптын жоғарлауы жоғары температурада жоғары концептрациялы қоспаларды тазалау мүмкіндігі байқалады. Газ тазалау кезінде ион алмасу механизмі толық зерттелмеген.Болжам бойынша ол келесі басты кезеңдерінен өтеді: 1) Ионит бетіндегі газды фаза ядродан ығыстырған диффузия. 2) Ионид бетінен газды фаза ядро ішінен дән нүктесінен алмасқан, ығысқан диффузия. 3) Белсенді центрінде ион алмасу. 4) Дән нүктесіндегі оның бетінен ығысқан ион диффузиясы. 5) Газ фазасына дән нүктесіндегі оның бетінен ығысқан ион 6) Ионалмасу арқылы натрии бисульфитін алуға болады.Ол арқылы газдарды тазалауға болады.Ионалмастырғыш қарамай активті сутегі болу керек, және ол күкірт қышқылынан әлсіз болуы керек. 7) Күкіртсутекті газдан сода ерітіндісімен айырады және де пайда болған натрии гидросульфидті қарамаймен өңдейді,сол кезде концетрлі күкіртсутек бөлінеді және оны қылқылдандырады. 8) Берілген табиғи суды энергиялық жүйеге алғанда өлшемдерден тазалау үшін фильтрден өткізіп, тұздардың ерітіндісінен тазалау үшін ионалмастырудан өткізеді. 9) Соңғы уақыттарда көміртекті және кремнийлі металл негізді адсорбенттер және де әртүрлі ионалмастырушы қарамайлар арқылы тазалау дамуда. Бұл сорбенттердің көбісі жоғары термотұрақтылығы, химиялық тұрақтылығы,және де күшті деформациялық- мықтылық сапаларымен көзге түседі. [1] Газды анионды қышқылдан тазалау үшін ВИОН АП-1 талшығынан жасалған ионалмасу фильтрлерін қолданылады.Талшықтың көлемі НР үшін 10%, фильтрдегі жылдамдық 0,05м/с. Бастапқы концетрациясы 100-250 мг Е/м кезінде тазалау дәрежесі 95 % ға жетеді.Фильтр регенерациясы су арқылы 1 м-ге 3 кг ұсталынған байланыс арқылы жүзеге асады. Цеолиттер үлкен қолданыс табуда. Оларды селективті адсорбенттер ретінде терең кептіру және газды тазалауда (соның ішінде табиғи газ) және де әр түрлі сұйықтар(көмірсутектер және т.б) үшін қолданады. Цеолиттер қолданылу тиімділігі әрекетті таңдау және регенерация жүргізуінің қарапайымдылығын жатқызуға болады.Цеолитті ионалмастырғыш заттар ретінде, көбінде су тазалауында қолданады. Осылайша ионалмасу жылдамдығы неғұрлым баяу кезенінде шектеледі.Реакцияның жылдамдығын физикалық адсорбция кинетикасы немесе хемосорбция теңдеуі арқылы анықтауға болады. Химиялық өндіріс қоршаған орта үшін кері әсерін тигізсе де, оның өнімдерсіз практикалық тұрғада қоргаған ортаны қорғау мүмкін емес.Жалпы алғанда,химиялық өндіріс реагенттерді,коагулянттарды, флокулянттарды, сорбенттерді, ионалмастырғыш қарамайларды шығарады,оларынсыз ауыз суларын тазарту мүмкін емес.Газдарды тазалау үшін сіңіруші ерітінділер,активті көмірлер және де көптеген сорбенттер қолданылады.[2] 2 Ионалмастыру тазалау қоңдырғылары 2.1 Үздіксіз жұмыс істейтін ионалмастырғыш қоңдырғылары Ионалмастыру әдісімен өңдіріс қалдықтарын құрылғылық дайындау көбінде басқа сорбциялық процестерге аналогиялы. Газды ионидтерді пайдалану құрылғыларды дайындаудың басты мақсаты жоғары эффективті бағаналы, аз өлшемдерімен ерекшелінетін құрылғысын жобалау. Ионалмастырғыш құрылғыларды теңгерімді қозғалатын, үздіксіз және жартылай үздіксіз қозғалмалы,қозғалмайтын ионит қабатынан жасайды . Теңгерімді қозғалатын ионалмастырғыштар бағана батареясы ретінде ионалмастырғыш үздіксіз қоңдырғыларында жұмыс істей алады(адсорберлер сияқты). Үздіксіз жұмыс істейтін ионалмастырғыш қоңдырғылар.Заманауи ионалмастырғыш қоңдырғылар қарапайым және шағын құрылысымен ерекшеленеді.1- ші суретте аз гидравликалық кедергілі батареялы адсорбер келтірілген. 1- ші сурет батареялы адсорбер кескіні. Батареялыадсорбер:1 — төменгі коллектор; 2 — жоғарғы коллектор; 2- сорбент. 2.2 Пульсациялық сорбциондық бағана иониті Пульсациялық сорбциондық бағана ионитті тез және нәтижелі регенерациялап шая алады. Бағана екі конструкциялық элементтерімен: пульсатормен және40-60 % қималы бос қозғалмалы ион бетті қондырмамен ерекшелінеді. Оның өңімділігі бағаналы қозғалмалы иониттен 2-5 есе жоғары. Оның пульсациясы плевматикалық пульсатормен іске асады (1-2 соққы/сек жиілігімен, қос тербелмелі амплитудасы 5-8 мм). Бағаналар автоматтандыру мүмкіндігі оңай іске асады. (регенерациялық ерітінді стабилизацияланса). 2- суретте пульсациялық сорбциондық бағана кескіні келтіріледі. 2-сурет пульсациялық сорбциондық бағана кескіні. 1 — пульсациондық камера; 2 — саптаманы монтаждау үшін шыбықтар КРИМЗ; 3 — ресивер; 4 — аулау; 5 — пульсатор; 6 — электроқозғалтқыш; 7 — қақпа; 8 — бөлгіш; 9 — Жүктеу құбыры; 10 — су фазасының құйылысы; 11 — жоғарғы бөлгіш зонасы; 12 — саптама бөлігі; 13 — саптама; 14— ерітіндіқалыптастыратын жабдықтау және айналмалы ерітіндіні қайтарғыш; 15 — эрлифт; 16 — төменгі бөлгіш зонасы. Арнайы өңдіріс масштабында қолданатын газды ион алмасумен тазалау қоңдырғылары әлі күнге дейін жоқ.[3] ҚОРЫТЫНДЫ Ионалмастырғыш материялдарды алдаға жылдарда көбінесе сорбент ретінде санитарлы ауаны газдан тазалау үшін қолданады, себебі мұндай аппараттың тиімділігі газды терең тазалауында салыстырмалы аз концетрация мөлшерінде тазалауы көрінуде (0,1% ға дейін). Ионалмастырғыш құрылғыларды теңгерімді қозғалатын, үздіксіз және жартылай үздіксіз қозғалмалы,қозғалмайтын ионит қабатынан жасайды . Теңгерімді қозғалатын ионалмастырғыштар бағана батареясы ретінде ионалмастырғыш үздіксіз қоңдырғыларында жұмыс істей алады(адсорберлер сияқты). Үздіксіз жұмыс істейтін ионалмастырғыш қоңдырғылар. Заманауи ионалмастырғыш қоңдырғылар қарапайым және шағын құрылысымен ерекшеленеді. Пульсациялық сорбциондық бағана ионитті тез және нәтижелі регенерациялап шая алады. Бағана екі конструкциялық элементтерімен: пульсатормен және 40-60 % қималы бос қозғалмалы ион бетті қондырмамен ерекшелінеді. Мұндай аппараттың тиімділігі газды терең тазалауында салыстырмалы аз концетрация мөлшерінде тазалауы көрінуде (0,1% ға дейін). Алайда арнайы өңдіріс масштабында қолданатын газды ион алмасумен тазалау қоңдырғылары әлі күнге дейін жоқ.

ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ

1.http://chem21.info/info/1588621/

2.Аширов А. Ионообменная очистка сточных вод, растворов и газов. — Ленинград: Химия, 1983.

3.http://ogazah.ru/index/apparatura_ionoobmennoj_ochistki/0-73