Алексеева Кафедра «Технология неорганических веществ»

В связи с ростом промышленного и сельскохозяйственного производства, коммунального водопотребления и усилением внимания к охране окружающей среды следует ожидать роста потребности в реагентах для очистки питьевых и сточных вод.

Вместе с тем, осуществляемый перевод экономики страны на новые условия хозяйствования – хозрасчёт, самоокупаемость, самофинансирование – должен привести к более экономному расходованию коагулянтов, в том числе сульфата алюминия. С одной стороны, не будут заявляться избыточные количества в расчёте на урезание заявок, что всегда имело место в недалёком прошлом. С другой – более эффективное функционирование трудовых коллективов предприятий-потребителей будет способствовать снижению расходных коэффициентов за счёт совершенствования применяемой технологии; уменьшения непроизводительных потерь коагулянтов при их транспортировке, хранении, подаче в производство.

Происходящие перемены требуют пересмотра сложившихся взглядов на перспективу развития производства и технологии коагулянтов, в частности алюминийсодержащих /1/.

В связи с этим была начата поисковая научно-исследовательская работа (НИР) по получению коагулянта – сульфата алюминия в гранулированной форме.

1 Общие сведения о промышленных коагулянтах

Вода — ценнейший природный ресурс. Она играет исключительную роль в процессах обмена веществ, составляющих основу жизни. Огромное значение вода имеет в промышленном и сельскохозяйственном производстве. Общеизвестна необходимость ее для бытовых потребностей человека, всех растений и животных. Для многих живых существ она служит средой обитания.

Рост городов, бурное развитие промышленности, интенсификация сельского хозяйства, значительное расширение площадей орошаемых земель, улучшение культурно-бытовых условий и ряд других факторов все больше усложняет проблемы обеспечения водой.

Потребности в воде огромны и ежегодно возрастают. Ежегодный расход воды на земном шаре по всем видам водоснабжения составляет 3300-3500 км 3 . При этом 70% всего водопотребления используется в сельском хозяйстве.

Много воды потребляют химическая и целлюлозно-бумажная промышленность, черная и цветная металлургия. Развитие энергетики также приводит к резкому увеличению потребности в воде. Значительное количество воды расходуется для потребностей отрасли животноводства, а также на бытовые потребности населения. Большая часть воды после ее использования для хозяйственно-бытовых нужд возвращается в реки в виде сточных вод.

4 стр., 1873 слов

Ценообразование на бытовые услуги оказываемые населению

... и долгосрочном периоде. В связи с повышением качества жизни населения все чаще востребованы услуги бытового обслуживания. Поэтому данный вопрос - ценообразование на бытовые услуги оказываемые населению особенно ... более низкой цене предприятие не смогло бы полностью удовлетворить потребности рынка в связи с ограниченностью своих производственных возможностей; высокая первоначальная цена способствует ...

Дефицит пресной воды уже сейчас становится мировой проблемой. Все более возрастающие потребности промышленности и сельского хозяйства в воде заставляют все страны, ученых мира искать разнообразные средства для решения этой проблемы.

На современном этапе определяются такие направления рационального использования водных ресурсов: более полное использование и расширенное воспроизводство ресурсов пресных вод; разработка новых технологических процессов, позволяющих предотвратить загрязнение водоемов и свести к минимуму потребление свежей воды /2/.

Задача обеспечения населения Российской Федерации питьевой водой нормативного качества является в настоящее время одной из самых актуальных. Эта проблема приобрела кризисный характер в Приморском крае, Дагестане, Калмыкии и Бурятии, Архангельской, Калининградской, Ярославской и ряде других областей. В Калмыкии, Мордовии, Астраханской, Волгоградской, Курской, Оренбургской и Ярославской областях существует дефицит доброкачественной питьевой воды.

Сложившаяся ситуация обусловлена следующими причинами:

  • несовершенство существующих технологий, их неспособность обеспечить очистку природных вод, сильно загрязнённых веществами антропогенного и природного происхождения (тяжёлыми металлами, биогенными элементами, хлорсодержащими органическими соединениями, фенолам и др.) до требуемых показателей;
  • аварийное состояние 40% сетей водопровода, что приводит к вторичному микробному загрязнению питьевой воды;
  • недостаточная мощность (или полное отсутствие) очистных сооружений систем водоотведения городов и предприятий промышленности и сельского хозяйства, приводящая к сбросу ненормативно очищенных (и неочищенных) сточных вод в поверхностные источники воды;
  • недостаточная мощность (или отсутствие) систем оборотного водоснабжения в отдельных отраслях народного хозяйства, что приводит к завышенному забору природных вод для технологических целей и сбросу большого количества сточных вод;
  • отсутствие отвечающих современным требованиям хранилищ для жидких и твёрдых отходов сточных вод, что приводит к загрязнениям подземных вод.

В настоящее время проводятся фундаментальные, поисковые и прикладные исследования с целью разработки технологий, сооружений и аппаратов нового поколения для приготовления питьевой воды, соответствующей мировым стандартам, и глубокой очистки сточных вод; разработки систем промышленного водопользования, создания технологий и технических средств по защите поверхностных и подземных источников питьевой воды от загрязнения /3/.

Сточные воды любого производства содержат примеси, которые могут быть отнесены к грубодисперсным (суспензии, эмульсии, размер частиц 10 -2 – 10-5 см ), тонкодисперсным (коллоидные растворы, высокомолекулярные соединения, 10-5 – 10-6 см ), молекулярно-растворимым (10-6 – 10-7 см ) и ионным (10-7 – 10-8 см ) /4/. Присутствие двух первых из перечисленных выше примесей обуславливает наличие в воде взвешенных частиц, часто её цветность, химическое потребление кислорода сточной воды.

Удаление из сточной воды наиболее грубодисперсных частиц не представляет значительных трудностей. Для его осуществления широко применяют механические способы очистки (фильтрование, отстаивание, флотация).

12 стр., 5701 слов

Выбор и расчет параметров технологической схемы очистки сточных вод

... очистных сооружений ... частиц; их концентрации и степени дисперсности; наличия в сточных водах электролитов и других примесей; величины электрокинетического потенциала. В качестве коагулянтов используют соли алюминия, ... примесей. В данной курсовой работе ... канализации или системы с минимальным сбросом сточных вод может быть осуществлен путем многократного использования отработанных вод ... расчета ...

Более трудную задачу представляет удаление тонкодисперсных примесей. Биологическая очистка, которая широко применяется для удаления низкомолекулярных примесей, не может решить этой задачи.

Проблема очистки сточных вод от тонкодисперсных примесей может быть решена и практически решается при использовании процесса коагуляции. Этот процесс представляет собой укрупнение мелких частиц под действием электролитов. Образовавшиеся в результате этого процесса частицы, имеющие значительно большую по сравнению с исходными частицами гидравлическую крупность (скорость седиментации), легко удаляются обычными механическими способами.

Как известно /5/, в отсутствие дополнительно введённого электролита многие дисперсные системы являются агрегативно-устойчивыми, частицы в которых самопроизвольно не слипаются. Причиной этого является наличие заряда на частицах и обусловленного им двойного электрического слоя, а также часто значительная гидрофильность, препятствующая подходу частиц на близкие расстояния, на которых преобладают молекулярные силы притяжения. Чем больше протяжённость двойного электрического слоя, окружающего частицы, и выше их электрический потенциал, тем больше ионно-электростатические силы отталкивания между одинаковыми частицами. Введение в дисперсную систему (сточную воду) электролита приводит к сжатию двойного электрического слоя и часто к уменьшению электрического потенциала частиц, что в свою очередь вызывает уменьшение ионно-электростатических сил отталкивания и как следствие приводит к потере агрегативной устойчивости – коагуляции.

Так как большинство загрязнений в сточных водах заряжено отрицательно, то коагулирующим действием обладают катионы введённого электролита, причём обычно чем выше заряд катиона, тем выше его коагулирующая способность /6/.

Вещества, способные вызвать коагуляцию частиц, называют в общем случае коагуляторами, а в водоподготовке – коагулянтами или гидролизующимися коагулянтами. Последние не только вызывают коагуляцию частиц загрязнений, но и образуют, гидролизуясь, малорастворимые продукты, способные объединяться в крупные хлопья.

Важная особенность коагулирования состоит в том, что при правильной организации процесса, помимо решения основной технологической задачи – очистка воды от тонкодисперсных примесей и коллоидных загрязнений, с его помощью можно добиться заметного удаления некоторых истинно растворённых примесей /7/.

Для очистки сточных вод применяют различные минеральные коагулянты, способные образовывать аморфные или мелкокристаллические структуры, малорастворимые в воде. Наиболее широкое распространение получили соединения алюминия, железа, магния и кальция.

Соли алюминия

Гидроксид алюминия, образующийся при гидролизе солей алюминия, является типичным амфотерным соединением. В кислой и щелочной среде гидроксид алюминия растворяется. Гидроксид алюминия не растворим в дистиллированной воде, однако растворимость его в сточных водах может быть большой. Растворимость гидроксида алюминия в дистиллированной воде резко возрастает в пределах 4,5>pH>8.

В зависимости от состава примесей сточных вод процесс коагуляции солями алюминия рекомендуется проводить в пределах 4<pH<8.

16 стр., 7634 слов

Экология» : «Сточные воды и их очистка

... При общесплавной системе все три категории сточных вод отводятся по одной общей сети труб и каналов за пределы городской территории на очистные сооружения. Раздельные системы состоят из нескольких ... так важно следить за их чистотой и проводить очистку после использования в человеческой деятельности. 1. Типы сточных вод Сточные воды – любые воды и атмосферные осадки, отводимые в водоѐмы с ...

С увеличением температуры растворимость гидроксида алюминия снижается. Основные соли алюминия также слабо растворяются в воде.

Для быстрого и полного протекания процесса гидролиза необходим некоторый щелочной резерв воды для связывания ионов водорода, выделяющихся при гидролизе. Этим щелочным резервом могут быть бикарбонат-ионы, присутствующие в воде, или специально введённые щелочные реагенты – известковое молоко, кальцинированная или каустическая сода.

В результате применения сульфата алюминия увеличивается степень минерализации сточной воды.

алюминат натрия

оксихлорид алюминия

Получил также применение полихлорид алюминия [ Al 2 ( OH ) n Cl 6- n ]m ( SO 4 ) x , где 1n 5, m 10. Этот коагулянт используется в виде растворов 10 или 30%-ной концентрации (по Al 2 O 3 ).

водорастворимых основных солей алюминия

лигносульфонат алюминия

алюмокалиевые квасцы

хлорид алюминия

оксихлоридосульфатов алюминия

Соли железа

Процессы гидролиза и окисления солей железа (II) протекают эффективно при pH>8,0.

Положительное качество солей железа как коагулянтов – высокая плотность гидроксида, обеспечивающая получение плотных, тяжёлых хлопьев, оседающих с большой скоростью.

Коагуляция с использованием солей железа неприемлема для сточных вод, содержащих фенолы, так как образующиеся растворимые в воде феноляты железа интенсивно окрашены. Кроме того, гидроксид железа является катализатором, способствующим окислению некоторых органических веществ и образующим комплексные окрашенные соединения, растворимые в воде.

Следует отметить возможность использования в качестве коагулянта железного купороса, являющегося отходом производства диоксида титана и травления металла.

Хлорид железа

С целью повышения эффективности очистки сточных вод предложено использовать коагулянт, состоящий из смеси растворов сульфата алюминия и хлорида железа в соотношении 1:1 (по массе).

Преимущества смешанного коагулянта: повышение эффективности очистки воды при низких температурах и улучшение седиментационных свойств хлопьев.

Однако трудности, связанные с хранением и приготовлением коагулянта, а также возможность повышения содержания ионов железа в очищенной воде при нарушениях технологического процесса, ограничивают применение смешанного коагулянта.

Соли магния

Использование солей магния позволяет сократить продолжительность хлопьеобразования. Снижение температуры очищаемой воды практически не уменьшает эффективности её очистки.

15 стр., 7238 слов

«Производство серной кислоты»

... целей в текстильной пищевой и других отраслях промышленности. На рисунке 1 показаны области применения серной кислоты и олеума в различных отраслях промышленности. Еще в XIII веке серную кислоту получали в ... случае серу расплавляют под землей, нагнетая в скважину перегретую воду, и выдавливают расплавленную серу на поверхность сжатым воздухом. Получение газовой серы из сероводорода, извлекаемого ...

сульфат магния

известковый шлам с добавлением карбоната магния

Другие соли

Кроме гидроксидов металлов, для коагуляционной очистки сточных вод используют нерастворимые фосфаты. С помощью фосфатной коагуляции производится эффективная очистка воды от радиоактивных примесей. Высокая степень дезактивации воды обеспечивается при соотношении Na 3 PO 4 :Ca ( OH )2 =2,2 и рН=11,3 – 11,5. Положительные результаты получены при одновременном использовании фосфата кальция и хлорида железа (III).

Использование карбоната кальция позволяет не только разрушать коллоидную систему, но и приводить к улучшению фильтруемости выпавшего осадка. Этот коагулянт может быть образован путём последовательной обработки сточной воды гидроксидом кальция и диоксидом углерода /8/.

Органические коагулянты

Большой опыт применения органических коагулянтов накоплен в ЮАР. Многолетнее использование органических коагулянтов – полиаминов Zetafloc LP 526 выявило значительное улучшение качества питьевой воды и снижение её стоимости. При этом отмечается, что наилучшие свойства органических коагулянтов проявляются в узком интервале их концентраций, тогда как передозировка неорганического коагулянта не сказывается на качестве очищаемой воды.

Хорошие результаты дало применение органического коагулянта Kemazur 4535 на стадии предварительной очистки воды для электродиализной опреснительной установки цементного завода в Тунисе. Исходная вода этой установки характеризовалась резким изменением содержания взвешенных и коллоидных частиц, оптимальная же дозировка органического коагулянта и флокулянта позволила значительно улучшить качество обессоленной воды и увеличить производительность работы фильтров. Следует отметить, что тенденция к использованию в водоочистке органических коагулянтов преобладает в Северной Америке, тогда как в Европе применяют в основном разнообразные неорганические коагулянты /10/.

2 Методы получения основных промышленных коагулянтов

В настоящее время наиболее распространённым, из применяемых коагулянтов, является сульфат алюминия. Область его применения велика: в качестве реагента для очистки питьевой воды в сфере централизованного и питьевого водоснабжения; на станциях водоподготовки топливно-энергетического комплекса (ТЭЦ, котельные); в целюлозо-бумажной промышленности для проклейки бумаги, производства ДВП и консервирования дерева; в текстильной промышленности в качестве протравы при крашении хлопчатобумажных, шерстяных и шёлковых тканей; дубление кож; для очистки бытовых и промышленных сточных вод. /11/.

Основным методом производства очищенного сульфата алюминия в настоящее время является получение его из гидроксида алюминия. Большое распространение этого метода обусловлено относительной его простотой, возможностью получения высококачественного продукта с незначительным содержанием оксидов железа, а также пониженными транспортными расходами. Но использование в качестве сырья для получения сульфата алюминия дорогостоящего и дефицитного гидроксида алюминия, являющегося полупродуктом при получении металлургического глинозёма, нерационально. Поэтому стремятся получать этот продукт из дешёвого и повсеместно распространённого алюминиевого сырья, например каолинов, бокситов, нефелинов, алунитов и др. /12/.

15 стр., 7166 слов

Производство сульфата магния

... четыре основных способа получения сульфата магния: 1) из простых минералов: кизерита, сакиита и эпсомита. 2) из морской воды 3) из сложных ... для производства реактивов не пригодно. Следовательно, выбираем способ получения из карбонатных пород в частности из магнезита так ... марка «ч» Внешний вид Прозрачная бесцветная жидкость Массовая доля серной кислоты (Н 2 SО4 ), 93,6-95,6 Продолжение таблицы 2.4 ...

Значительное число способов получения сульфата алюминия связано с различием применяющихся в производстве видов исходного алюминий содержащего сырья и различными требованиями к качеству продукта.

Получение коагулянта (неочищенного сульфата алюминия)

Исходное сырьё – каолин – подвергается термообработке в барабанных вращающихся печах при 700 – 800 ºС. В процессе термообработки исходное сырьё освобождается от исходной воды и после охлаждения до 50 – 80 ºС поступает в реактор, где обрабатывается 65 – 67%-ной серной кислотой при 105 – 110 ºС в течение 6 – 8 ч. В процессе реакции поддерживается 6 – 8 %ный избыток серной кислоты.

Образующуюся в реакторах массу сливают в кристаллизационный лоток, футерованный кислотоупорными плитками. Для облегчения удаления затвердевшей массы коагулянта из кристаллизаторов процесс разложения каолина проводят избытком серной кислоты, нейтрализуемой в конце процесса каолином. Автоматически действующая машина для снятия сульфата алюминия с плоских кристаллизационных столов представляет собой сдвоенную пластинчатую цепь с ножами и гребками. Перемещаясь непрерывно поперёк кристаллизатора, машина срезает целевой продукт слой за слоем и передаёт его на ленточный транспортёр, расположенный вдоль кристаллизатора.

Разработан более совершенный способ получения неочищенного сульфата алюминия практически полным разложением исходного сырья, поддерживая значительный избыток исходной серной кислоты, заметно сокращая тем самым продолжительность реакции с последующей нейтрализацией избытка кислоты нефелиновой мукой.

Разработан и применяется в промышленности способ получения неочищенного сульфата алюминия (коагулянта) из нефелина.

Согласно действующей в производстве технологии, смешение крепкой серной кислоты и нефелинового концентрата производят в двух соединённых последовательно каскадно-расположенных реакторах, снабжённых трёхлопастными мешалками. В первый реактор непрерывно подают серную кислоту и нефелиновый концентрат. Образующаяся в первом реакторе густая реакционная масса непрерывно перетекает во второй реактор, откуда выходит из нижней части реактора через гидравлический затвор в ковшовый дозатор. Из ковшового дозатора реакционная масса поступает в шнек-реактор, куда подают воду из расчёта разбавления серной кислоты до 70 – 73% основного вещества. Продолжительность нахождения реакционной массы в шнеке-реакторе составляет 28 – 30 с, а степень разложения исходного нефелина повышается до 85 – 88%. Из реактора сухая рассыпная масса с температурой 80 – 100 ºС поступает на склад, где целевой продукт охлаждается и дозревает в течение 2 – 4 сут.

Получение очищенного сульфата алюминия

Разложение каолина сернистой кислотой при 25 – 65 ºС и атмосферном давлении протекает медленно. Увеличение скорости процесса разложения каолина и степени перехода Al 2 O 3 в водорастворимое состояние достигают повышением давления и температуры в аппарате.

Полученную суспензию фильтруют, освобождают от нерастворимого осадка, представляющего собой в основном кремнезём, а полученные чистые растворы гидролизуют. Экспериментально установлено, что в процессе гидролиза образуются основные сернисто-кислые соли алюминия различного состава.

7 стр., 3184 слов

Алюминий и его свойства

... микроскопические самородки алюминия в лунном грунте образовались аналогичным способом. Название алюминия происходит от латинского alumen (род. падеж aluminis). Так называли квасцы, двойной сульфат калия-алюминия KAl(SO4)2 ... проволоку можно расплавить на обычной кухонной конфорке), зато кипит лишь при 2452° С. По электропроводности алюминий – на 4-м месте, уступая лишь серебру (оно на первом месте), ...

Процесс упрощается обработкой отфильтрованных растворов сульфит-гидросульфита алюминия серной кислотой.

Сульфат алюминия получают также из растворов, образованных растворением боксита в серной кислоте. Известен также способ получения сульфата алюминия с утилизацией травильных растворов /13/.

Коагулянт может быть получен из золы некоторых углей, содержащей Al 2 O 3 . Из золы углей получают коагулянт, содержащий до 8 – 10% Al 2 O 3 . Однако извлечение Al 2 O 3 из золы составляет всего в пределах 60 – 80%.

По наиболее распространённому способу очищенный сульфат алюминия получают растворением в серной кислоте гидроксида алюминия /13/.

Процесс ведут в реакторе, футерованном кислотоупорным кирпичом по слою диабазовой плитки загружая в него одновременно исходные гидроксид алюминия, серную кислоту и воду. Перемешивание реакционной массы проводят острым паром, поддерживая постоянную температуру в реакторе 110 – 120 ºС. Процесс заканчивается в течение 20 – 30 мин. Образующуюся реакционную массу, содержащую 13,5 – 15,0% Al 2 O 3 , для ускорения процесса последующей кристаллизации охлаждают в реакторе до 95 ºС, продувая через массу в течение 10 мин сжатый воздух. После охлаждения массу сливают на кристаллизационный стол, оборудованный автоматической машиной для срезки застывшего продукта /13/.

Разработан способ /14/, включающий репульпацию гидроксида алюминия в воде, смешение пульпы с серной кислотой с образованием плава, выдержку последнего при 100 – 120 ºС для полного разложения гидроксида алюминия, введение в плав мелкодисперсной затравки, отверждение охлаждённого воздухом плава путём его кристаллизации на охлаждаемой и смачиваемой водой поверхности. Предлагаемый способ позволяет в 1,5 раза интенсифицировать процесс получения кристаллогидрата сульфата алюминия в целом.

Известен способ /15/ по которому отработанную серную кислоту производства сульфокатионита КУ-2-8, содержащего 0,5 – 1,5% органических примесей и дихлорэтан, смешивают с гидроксидалюминийсодержащим соединением при 95 – 115 ºС. При этом органические примеси кристаллизуются в виде алюминиевой соли вместе с сульфатом алюминия, а выделившийся дихлорэтан возвращается в производство сульфокатионита. Целью изобретения явилась разработка безотходного способа переработки серной кислоты с получением сульфата алюминия с улучшенной коагулирующей способностью.

По одному из разработанных способов /16/, гидроксид алюминия разлагают серной кислотой при 110 – 120 ºС, сплав охлаждают и распыляют на слой готового продукта в течении 0,4 – 0,8 с. Затем ведут последующую грануляционную кристаллизацию в течение 15 – 25 мин.

Разработан и внедрён в производство способ кристаллизации, согласно которого процесс кристаллизации проводят на охлаждаемой изнутри наружной поверхности горизонтального вращающегося барабана. Барабан частично погружен в находящийся в поддоне плав, имеющий температуру 90 – 100 ºС. Кристаллизаторы облегчают условия труда, обеспечивают непрерывность режима производства и улучшают физические свойства целевого продукта.

11 стр., 5368 слов

Технологические основы производства цветных металлов: меди, алюминия, ...

... в цветных металлах удовлетворялась преимущественно путём импорта. За годы индустриализации у нас в стране не только увеличено производство ... свинца в медь. Получение меди. Медь получают главным образом пирометаллургическим способом, сущность которого состоит в производстве меди из ... для повышения сопротивления коррозии в морской воде, алюминий и никель для повышения механических свойств. Диаграмма ...

Разработан способ непрерывного получения сульфата алюминия /13/, по которому водная суспензия гидроксида алюминия и серная кислота в стехиометрическом отношении подаются с большой скоростью дозирующими насосами в смесительные форсунки реактора, в котором масса находится не менее 30 с, после чего она охлаждается до температуры ниже 100 ºС в проточном холодильнике и продавливается через сопла и прорези для образования мелкогранулированного продукта.

Разработан способ получения кристаллического сульфата алюминия высокой чистоты выдерживанием в отдельном сборнике суспензии, полученной в процессе упарки раствора, до её охлаждения, с целью образования более крупных частиц примесей. После массу охлаждают для кристаллизации /13/.

Известно изобретение /17/, предназначенное для получения гранулированного сульфата алюминия. Способ получения гранулированного сульфата алюминия заключается в том, что плав сульфата алюминия пропускают через перфорированную виброперегородку в гидрофобную жидкость для образования сферических частиц при весовом соотношении гранулированного сульфата алюминия к гидрофобной жидкости в пределах от 1 : 1 до 1 : 3, при этом температуру гидрофобной жидкости поддерживают в пределах 10 — 20 o С, а время пребывания гранул в гидрофобной жидкости составляет 10 — 30 мин, затем разделяют гидрофобную жидкость от образовавшихся гранул. Плав сульфата алюминия пропускают через перфорированную виброперегородку с диаметром отверстий 0,5 — 0,8 мм при поддержании температуры плава 100 — 115o С. Разделение гидрофобной жидкости и образовавшихся гранул осуществляют на центрифуге с фактором разделения от 300 до 1000 при 25 — 45o С. Изобретение позволяет удешевить процесс и улучшить качество продукта.

Заключение

Основным методом производства очищенного сульфата алюминия в настоящее время является получение его из гидроксида алюминия. Большое распространение этого метода обусловлено относительной его простотой, возможностью получения высококачественного продукта с незначительным содержанием оксидов железа, а также пониженными транспортными расходами /12/.

Именно таким способом, до настоящего времени, получают коагулянт – сульфат алюминия на ОАО « Капролактам». Продукт получают двух видов: водный раствор и в твёрдой кусковой форме. В эмалированный реактор загружают гидроксид алюминия, серную кислоту и воду. Реакционная масса выдерживается до созревания продукта. Затем для получения жидкого продукта в промежуточном реакторе расплав разбавляют водой, чтобы концентрация сульфата алюминия в растворе в пересчёте на Al 2 O 3 была не менее 7%. Для получения твёрдого сульфата алюминия расплав из реактора разливают в формы. Затвердевший коагулянт освобождают от форм и дробят вручную, что приводит к значительным потерям продукта.

Эти две формы не слишком удобны для транспортировки. О применении дозировочно-расфасовочного оборудования в этих условиях говорить не приходится. Многотоннажные потребности в коагулянте – сульфате алюминия для очистки питьевой воды заставляют решать вопрос его получения в такой форме, которая позволила бы применять расфасовочно-дозировочное оборудование при дальнейшем использовании коагулянта в технологических процессах очистки питьевой воды. Наиболее удобной формой твёрдого коагулянта – сульфата алюминия являются чешуйки и сферические гранулы.

20 стр., 9513 слов

Получение, свойства и применение кислот на основе хлора

... в основном при получении спичек и пиротехнических изделий. Производство хлората калия в настоя­щее время невелико. Растворы хлорноватой кислоты получают действием разбавленной серной кислоты на растворы солей например: В промышленности ... Для использования абгазной соляной кислоты взамен синтетической или абгазного хлористого водорода для синтетических целей необходима очистка этих продуктов от ...

Выпуск продукта в гранулированном виде позволит решить ряд важных проблем: обеспечить транспортировку продукта в затаренном виде, что уменьшит потери его при транспортировке, перегрузках, хранении. На водоочистных станциях возможно будет внедрить прогрессивное сухое дозирование коагулянта, широко используемое в мировой практике. Всё это способствовало бы дополнительной экономии дефицитного сульфата алюминия /1/.

Поэтому актуален поиск путей получения гранулированного сульфата алюминия, как коагулянта.

Список использованных источников

[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/referat/sulfat-alyuminiya/

1. Смирнов, А.О. Коагулянты / А.О. Смирнов //Сб.: Технология коагулянтов; под ред. Ткачёва К.В. – Л.: «Химия», 1988. С. 3 – 6.

2. Алфёрова, А.А., Нечаева, А.П. Замкнутые системы водного хозяйства примышленных предприятий, комплексов и районов / А.А. Алферова, А.П. Нечаева. – М.: Стройиздат, 1987.

3. Яковлев, С.В., Демидов, О.В. Технологические проблемы очистки природных и сточных вод / С.В. Яковлев, О.В. Демидов // ТОХТ – М., 1999. Т. 33.

№ 5. С. 591 – 592.

4. Кульский, Л.А. Теоретические основы и технология кондиционирования воды /Л.А. Кульский. – Киев: Наук. думка, 1983. – 527 с.

5. Фридрихсберг, Д.А. Курс коллоидной химии / Д.А. Фридрихсберг – Л.: Химия, 1984. – 368 с.

6. Барышева, И.А. Коагуляционная очистка сточных вод предприятий целлюлозно-бумажной промышленности / И.А. Барышева, А.Б. Дягилева,

Ю.М. Чернобережский // ЖПХ. 199. Т. 67. № 3. С. 402 – 406.

7. Бабенков, Е.Д. Очистка воды коагулянтами / Бабенков Е.Д. – М.: «Наука», 1977. – 356 с.

8. Проскуряков, В.А., Шмидт, Л.И. Очистка сточных вод в химической промышленности / В.А. Проскуряков, Л.И. Шмидт. – Л.: «Химия», 1977.

9. Пат. 23567 Украина, МПК C 01 F 7/76. Способ получения оксихлоридосульфатов алюминия, используемых в качестве коагулянтов / Кобицька, Л.И., Потанин, В.М., Стрешинский, А.Р. № 97062678; заявл. 06.06.1997; опубл. 31.08.1998, Бюл. № 4.

10. Куренков, В.Ф. Применение катионных полимеров в качестве органических коагулянтов в водоочистке тепловых электростанций. / В.Ф. Куренков [и др.] // ЖПХ. 2003. Т. 76. № 12. С. 2000 – 2003.

11. Позин, М.Е. Технология минеральных солей (удобрений, пестицидов, промышленных солей, окислов и кислот) / М.Е. Позин. – Л.: Химия, изд. 4-е, испр., 1974. Ч. 1.

12. Запольский, А.К., Баран, А.А. Коагулянты и флокулянты в процессах очистки воды: Свойства. Получение. Применение /А.К. Запольский, А.А. Баран. – Л.: Химия, 1987. – 208 с.