Электрохимическая гиперфильтрационная очистка сточных вод от реагентов производства химикатов-добавок

• Автор: Лазарев, Константин Сергеевич
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 223 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ ПО ОЧИСТКЕ СТОЧНЫХ ВОД ХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ
1.1 Традиционные методы разделения растворов
1.2 Мембранные методы разделения растворов
1.3 Электромембранные методы разделения растворов
1.4. Кинетика электромембранного разделения растворов
1.5 Математические модели, используемые для описания
кинетики электробаромембранного разделения растворов
1.5.1 Математическая модель на основе уравнений гидродинамики и конвективной диффузии
1.5.2 Математическая модель на основе уравнений неравновесной термодинамики
1.5.3 Математическая модель на основе уравнений гидродинамики, конвективной диффузии и уравнения Нернста-Планка
1.6 Методики расчета баромембранных аппаратов и установок
1.6.1 Расчете применением эмпирических корреляций
1.6.2 Расчет на основе уравнения конвективной диффузии
1.6.3 Расчет с использованием основного уравнения массопередачи.
1.6.4 Расчет на основе уравнений математической модели
1.6.5 Расчет по методу гидравлического сопротивления аппаратов
1.7. Аппаратурно-технологическое оформление электро- и
баромембранных процессов
1.7.1 Электро- и баромембранные аппараты плоскокамерного типа
1.7.2 Электро- и баромембранные аппараты трубчатого типа
1.7.3 Электро- и баромембранные аппараты рулонного типа
1.8. ВЫВОДЫ И ФОРМУЛИРОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ
2. МЕТОДИКИ И УСТАНОВКИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ КИНЕТИЧЕСКИХ КОЭФФИЦИЕНТОВ
ЭЛЕКТРОГИПЕРФИЛЬТРАЦИОННОЙ ОЧИСТКИ
2.1 Объекты исследований
2.1.1 Мембраны
2.1.2 Растворы
2.2 Методика определения потенциала поля поверхностных сил и коэффициента распределения в мембране
2.3 Методика исследования коэффициента диффузии в мембране, электроосмотического и электродиффузионного потоков
2.4 Методика и экспериментальная установка для исследования коэффициента извлечения, задержания и удельного потока растворителя
2.5 Методика исследования радиуса пор методом гидродинамической проницаемости
2.6 ВЫВОДЫ ПО ВТОРОЙ ГЛАВЕ
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО КИНЕТИКЕ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ПРОИЗВОДСТВ ХИМИКАТОВ-ДОБАВОК
3.1 Потенциал поля поверхностных сил и коэффициент распределения в мембранах
3.2. Коэффициент диффузии в мембране
3.3 Электроосмотический и электродиффузионный потоки
3.3.1 Электроосмотический поток
3.3.2 Электродиффузионный поток
3.4 Коэффициенты извлечения, задержания и удельный поток растворителя
3.5 Исследования радиуса пор обратноосмотических мембран методом гидродинамической проницаемости

3.6 ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ
4. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ МАССОПЕРЕНОСА И МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ЭЛЕКТРОГИПЕРФИЛЬТРАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ
4.1 Математическая модель массопереноса в электрохимических гиперфильтрационных процессах
4.2 Проверка адекватности математической модели
4.3 Методика расчета технологических параметров электрогиперфильтрационного аппарата
4.4. Методика расчета конструктивных элементов электрогиперфильтрационного аппарата
4.5 ВЫВОДЫ ПО ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ
5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОФОРМЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ ГИПЕРФИЛЬТРАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ПРОИЗВОДСТВ ХИМИКАТОВ-ДОБАВОК
5.1 Разработка конструкций электробаромембранных аппаратов
5.1.1 Конструкции электробаромембранных аппаратов плоскокамерного типа
5.1.2 Конструкции электробаромембранных аппаратов рулонного типа
5.2 Разработка технологических схем очистки и извлечения веществ
из промышленных стоков
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ

бранного канала (м); Яу - полувысота межмембранного канала (м); С, С„ -концентрация растворенного вещества в растворе и в пермеате, соответственно (кг/м3); и - продольная скорость раствора (м/с); V - поперечная скорость раствора (м/с); |3 - коэффициенты массоотдачи от раствора к мембранам (м/с); Я - коэффициент задержания мембран (%).
Рисунок 1.8. Схема массопереноса в плоском межмембранном канале Основные допущения:
- скорость электродных реакций намного выше скорости массопереноса;
- рабочая плотность тока ниже критической;
- насос обеспечивает постоянство подачи раствора;
- микропотоки растворителя и растворенного вещества учитываются через коэффициент задержания и удельный поток растворителя;
- течение стационарное, режим движения жидкости ламинарный. Математическая модель позволяет рассчитать значение концентрации
раствора на выходе из аппарата (в ретентате и в пермеате) и средний удельный поток растворителя. Решение полученной системы уравнений проводилось методом конечных элементов [46].