Кинетика обратноосмотической очистки минерализированных растворов предприятий ТЭЦ

• Автор: Мамонтов, Василий Васильевич
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Тамбов
• Количество страниц: 193 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ ЛИТЕРАТУРНЫХ ДАННЫХ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ КИНЕТИКИ ПРОЦЕССА ОБРАТНООСМОТИЧЕСКОГО

РАЗДЕЛЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННЫХ РАСТВОРОВ

1.1 Традиционные методы разделения промышленных растворов.

1.2 Мембранные методы разделения промышленных растворов

1.3 Обзор работ посвященных мембранному разделению промышленных растворов.

1.4 Обзор конструкций мембранных установок и аппаратов.

1.5 Виды обратноосмогических мембран и основные гипотезы механизма массопереноса через них.

1.6 Уравнения массопереноса для процесса обратного осмоса

1.7 Основные кинетические характеристики массопереноса в мембранах
и в растворах.
1.8 Влияние внешних факторовна процесс массопереноса при обратноосмотическом разделении промышленных растворов.
1.9 Инженерные методики расчета обратноосмотических аппаратов
и установок.
1. ВЫВОДЫ И ФОРМУЛИРОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ
2. ТЕХНИКА И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
2.1 Объекты исследований.
2.1.1 Мембраны
2.1.2 Растворы
2.2 Установки и методики для проведения исследований.
2.2.1 Установка и методики определения коэффициента
задержания и удельной производительности мембран.
2.2.2 Установка и методики определения диффузионной и осмотической проницаемостей мембран
2.2.3 Методика проведения экспериментов по исследованию сорбционных свойств мембран
2.2.4 Методика определения влагоемкости мембран
2.3 ВЫВОДЫ ПО ВТОРОЙ ГЛАВЕ
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
И ИХ АНАЛИЗ.
3.1 Коэффициент задержания мембран
3.2 Удельная производительность мембран.
3.3 Диффузионная проницаемость мембран
3.4 Осмотической проницаемости мембран
3.5 Коэффициент распределения мембран.
3.6 Влагоемкость мембран
3.7 ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ
4. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ МАССОПЕРЕНОСА И НЖЕНЕРНАЯ МЕТОДИКА РАССЧЕТА ДЛЯ
ОБРАТНООСМОТИЧЕСКОГО АППАРАТА ТРУБЧАТОГО ТИПА .
4.1 Математическая модель процесса обратноосмотической очистки
4.2 Проверка адекватности математической модели
4.3 Инженерная методика расчета обратноосмотического аппарата трубчатого типа
4.4 ВЫВОДЫ ПО ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ
5. РЕКОМЕНДАЦИИ НО ПРАКТИЧЕСКОМУ ПРИМЕНЕНИЮ ОБРАТНООСМОТИЧЕСКОГО МЕТОДА ОЧИСТКИ МИНЕРАЛИЗИРОВАННЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ РАСТВОРОВ. .
5.1 Разработка обратноосмотического аппарата трубчатого типа.
5.2 Использование обратноосмотического метода очистки минерализированных растворов на ОАО ТГК4
5.3 ВЫВОДЫ ПО ПЯТОЙ ГЛАВЕ
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ


Сорбционная очистка позволяет произвести глубокую очистку растворов от органических и неорганических примесей. Однако, данный метод очистки и разделения водных растворов связан с высокими эксплуатационными затратами, большим расходом сорбента и необходимостью его частой регенерации [6]. Экстракция (экстрагирование) - процесс разделения смеси жидких или твёрдых веществ с помощью избирательных (селективных) растворителей (экстрагентов). Недостатком экстракционного метода очистки является загрязнение разделяемых растворов и высокая стоимость экстрагентов [7]. Биохимические методы широко применяют для очистки хозяйственнобытовых и промышленных сточных вод от многих растворённых органических и некоторых неорганических веществ (Н; сульфидов; М; нитритов и др. Процесс очистки основан на способности микроорганизмов использовать эти вещества для питания в процессе жизнедеятельности. Достоинства: несложное аппаратное оформление, невысокие эксплуатационные затраты. Недостатки: большие капитальные затраты, большие площади очистных сооружений необходимость предварительного удаления токсичных веществ, строгое соблюдение технологического режима длительности процесса [5, 6]. Исследование процессов разделения с использованием молекулярных сит позволило выделить мембранный метод, как наиболее перспективный для тонкой очистки. Этот метод, характеризуется высокой четкостью разделения смесей веществ. Широко мембранный метод используют для обработки воды и водных растворов, очистки сточных вод, очистки и концентрации растворов. Процессы мембранного разделения зависят от свойств мембран, потоков в них и движущих сил. Для этих процессов также важен характер потоков к мембране со стороны разделяемых сред и отвода продуктов разделения с противоположной стороны [8,9]. Принципиальное отличие мембранного метода от традиционных приемов фильтрования - разделение продуктов в потоке, т. Для разделения или очистки некоторых нетермостойких продуктов применение мембранного метода является решающим, так как этот метод работает при температуре окружающей среды. В то же время мембранный метод имеет недостаток - накопление разделяемых продуктов вблизи рабочей поверхности разделения. Это явление называют концентрационной поляризацией, которая уменьшает проникновение разделяемых компонентов в пограничный слой, удельную производительность и коэффициент задержания, а также сокращает сроки службы мембран. Для борьбы с этим явление проводят турбулизацию слоя жидкости, прилегающего к поверхности мембраны. Для мембран используют разные материалы, а различие в технологии изготовления мембран позволяет получить отличные по структуре и конструкции мембраны, применяемые в процессах разделения различных видов (таблица 1. Процессы, возникающие при разделении смесей, определяются свойствами мембран. Необходимо учитывать молекулярные взаимодействия между мембранами и разделяемыми потоками, физико-химическую природу которых определяет скорость переноса. Эти взаимодействия с материалом мембран отличают мембранный метод от микроскопических процессов обычного фильтрования. Мембранные методы отличаются типами используемых мембран, движущими силами, поддерживающими процессы разделения, а также областями их применения. Существуют мембранные методы семи типов (Таблица 1. В ряду технологических приемов, используемых для разделения смесей по размерам частиц, мембранным методам уделяют большое значение. Выбор процесса для применения в заданной области разделения смесей зависит от различных факторов: характера разделяемых веществ, требуемой степени разделения, производительности процесса и его экономической оценки. Промышленное использование процессов мембранного разделения требует надежного, стандартного и технологического оборудования. Для этой цели в настоящее время применяют мембранные модули, которые компактны, надежны и экономичны. Выбор конструкции модуля зависит от вида процесса разделения и условий эксплуатации в промышленных установках [8-]. Таблица 1. Протравленные І Іоликарбоиат, полиэфир Микроиоры с диаметром от 0.