CC BY
17
___________________________________________Український державний лісотехнічний університет
кладання цих факторів сприяє збільшенню значень відношення дМ/Мо, тобто кінетичного коефіцієнта К.
Подальше зростання витрат повітря збільшує газовміст системи. Газові бульбашки збільшуються в об'ємі настільки, що займають майже всю площу поперечного перетину колонки. Тверда частинка буде знаходитись у газовій фазі більше часу і протягом цього часу вона буде ізольована від реагенту, що свою чергу зменшує швидкість розчинення гіпсу і знижує величину кінетичного коефіцієнта К (відношення ДМ/Мо).
Отже, оптимальна приведена швидкість подачі повітря знаходиться в межах 0.06...0.14 м/с.
Таким чином, використання стиснутого повітря з метою перемішування рідкого реагенту в барботажній колонці призводить до інтенсифікації процесу розчинення незакріплених частинок гіпсу.
Література
1. Кутателадзе С.С., Стыркевич М.А. Гидродинамика газожидкостных систем. -М.: Энергия, 1976. - 296с.
2. Гумницкий Я.М., Малык Ю.А., Ратыч Л.Ф., Хомин М.В. Кинетика разложения фос-фогипса карбонатом аммония в барботажном слое// Вестник Львов. Политехи, ин-та. Химия, технология веществ и их применение. - 1983. - №171. - С. 92-94.
3. Гумницкий Я.М., Кривошеев В.И., Малык Ю.А. Процессы химического растворения, сопровождающиеся образованием побочных фаз// Konferencje: Chemical Engineering Problems of Momentum, Heat and Mass Transfer. - Wroclaw, 1988. - s. 198-201.
УДК 541,183 3.C. Одноріг; проф, M.C, Мальований, д,т,н,;
доц. 0,0, Мацієвська, к,т,н, - НУ "Львівська політехніка"
ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ СОРБЦІЇ МІДІ НА КЛИНОПТИЛОЛІТІ
Досліджувався процес сорбційного очищення стічних вод від йонів міді на природному і кислотномодифікованому клиноптилоліті в статичних та динамічних умовах. Показано, що сорбція реалізується тільки за механізмом йонного обміну.
Z, Odnorig, prof, М, Malovany, doc. О, Matsievska - NU "Lvivs fka Politekhnika "
Investigation of sorption process copper on the clinoptilolite
The process of sorption purification of waste waters from copper on natural and modificated zeolite - clinoptilolite in static and dynamic conditions has been investigated. In was shown that sorption realised on the mechanism of ionic exchange.
В процесах очищення та доочищення природних та стічних промислових вод активно використовується такий клас мінералів як природні цеоліти. Завдяки добре розвинутій поверхні, хорошим адсорбційним та йонообмінним властивостям можна ефективно вилучати з води забруднення органічного та неорганічного походження, радіонукліди, йони важких металів [1].
Нами досліджувався процес сорбції міді клиноптилолітом Сокирницького родовища (Закарпаття). Для експериментів готували модельний розчин сульфату міді концентрацією ССи2+ =10 г/дм3 (в промислових водах після обробки деталей в гальванічних цехах машинообробних підприємств концентрація йонів міді може сягати 15 г/дм3). Необхідно було встановити, чи поглинає сорбент молекули су-
128
Розробка сучасних технологій деревообробки
На^ковийвісник^ООІ^ипЛЬ^
льфату міді, чи відбувається тільки йонний обмін. Тому було проведено кілька експериментів.
Із літературних джерел відомо [1, 2], що природні цеоліти поглинають катіони із водних розчинів за двома механізмами: катіонообмінним та сорбційним. Зростання концентрації йонів водню (або лужних і лужноземельних металів Na+, К+, Са2+, Mg2+) в розчині із часом відбувається завдяки суто йонообмінним перетворенням. Таким чином, в умовах експерименту відкривається можливість оцінити внесок окремо катіонообміного і сорбційного механізмів у сумарному процесі поглинання катіонів міді і молекул CuS04 мінералом.
Для встановлення механізму йонного обміну використовували природну та Н+ - форму клиноптилоліту (рис. 1). Дослід проводили в реакторі з мішалкою за умови постійних температури (20 °С), числа обертів мішалки та співвідношення Т: Р = 1: 10 (100 г цеоліту: 1 дм3 імітату стічної води). Одночасно за допомогою pH - метра контролювався pH середовища.
Час, хв Час, хв
В обох випадках pH середовища протягом перших 5 хв. різко змінювалось (для Н+ - форми клиноптилоліту - в кислу область, для природної - в лужну), а потім плавно стабілізувалась протягом 90 хв. (рис. 2).
Для підтвердження механізму адсорбції молекул CuS04 використовувалась методика [2] на вміст сульфат - йонів. На аналіз відбирали проби із модельного розчину (стандарт - проба) і фільтратів після обробки зразками клиноптилоліту. На основі цього експерименту нами показано, що процес адсорбції в даному випадку не відбувається - кількість аніонів S042 “ в усіх трьох випадках залишається
Стандарт - проба, мг -екв./л, S042' Природна форма, мг -екв./л, S042" Н+ - форма, мг - екв./л, S042"
0,34 0,34 0,34
Також нами проводились дослідження сорбції йонів міді в динамічних умовах. Сорбційна здатність клиноптилоліту щодо йонів міді зростає при зменшенні фракційного складу сорбенту. Отже, в динамічному режимі найкраще застосовувати цеоліти із найменшим розміром зерен. Тим не менше, характеристики дисперсії цеолітів можуть бути такими, що вони не зможуть забезпечити стійкість щодо течії розчину. Тому вибрано фракцію цеоліту з діаметром зерен 1-2 мм.
Фізико-хімічні дослідження матеріалів
129
Український державний лісотехнічний університет
Досліди проводили до повного "виснаження" цеоліту в колонці, тобто до того часу, коли концентрації йонів металу в розчині і фільтраті були однаковими (С = С0 = 10 г/дм3). Потім проводили регенерацію мінералу 2 М розчином хлориду натрію в статичних умовах протягом 2 діб. Далі мінерал відмивали до відсутності в промивній воді йонів СІ “ (якісна реакція з азотнокислим сріблом), висушували і знову насичували йонами міді. Згідно з результатами експерименту, процес сорбції йонів міді цього разу проходив гірше. Враховуючи те, що адсорбція відсутня, можна зробити висновок, що регенерація клиноптилоліту (а саме обмін Си2+ <=> 2Na+) проходить неповно.
Література
1. Тарасевич Ю.И. Природные сорбенты в процессах очистки воды. - К.: Наук, думка, 1981.-208 с.
2. Кельцев И.В. Основы адсорбционной техники. - М.: Химия, 1984. - 591 с.
3. Методическое руководство по анализу сточных вод предприятий серной подотрасли (для работников химических лабораторий), - Черкассы, 1987. - С. 24—25.
УДК 631, 857(088/8) Проф. В.Т, Яворський, д,т,н,; доц. О.В. Ковальчук, к,т,н,;
аспір, З.П. Лазур ко; acnip, Р.Л, Буклів-НУ "Львівська політехніка"
ТЕРМОДИНАМІЧНІ ДОСЛІДЖЕННЯ СИСТЕМИ ФОСФАТ КАЛЬЦІЮ-ВУГЛЕЦЬ-СУЛЬФАТИ КАЛЬЦІЮ, АЛЮМІНІЮ, ЗАЛІЗА
Досліджено термодинамічні закономірності термофосфатних процесів, що проходять в системі фосфат кальцію-вуглець-сульфат кальцію, алюмінію, заліза. Визначено температурний режим (673... 1673 К), співвідношення компонентів Саз(РС>4) 2:Mex(SC>4) у =1 :(1 ...2) та витрату відновника вуглецю.
Prof, VT, Yavorskiy, doc, O.V. Kovalthuc, Z.P. Lazurko, R,L, Bucliv-NU "Lvivs'ka
Politekhnika "
Thermodyinamic investigations of calcium phosphate-carbon-calcium, aluminium, ferric sulphate system
Thermodyinamic regularities of thermophosphate processes in the calcium phosphate-carbon-calcium, aluminium, ferric sulphate system have been investigated. The temperature regime of 673... 1673 К, Саз(РС>4) 2:Mex(SC>4) y=l:(1...2) components ratio and the rate of consumption of carbonic reducer have been determined.
Фосфатвмісні руди України характеризуються різноманітним хіміко-міне-ралогічним складом, поєднанням фосфатної речовини з кислотнорозчинними мінералами, наявністю сполук кальцію, алюмінію, заліза. В процесі переробки фосфатних руд в суміші з сульфатами металів на термічні фосфати можливе протікання реакцій з утворенням різних продуктів.
За допомогою термодинамічних методів можна передбачати імовірні перетворення в системі фосфат кальцію-вуглець-сульфати металів, вибрати температурний режим, раціональні компоненти шихти, їх співвідношення.
В процесі термічної обробки фосфатно-сульфатних шихт проходить велика кількість реакцій [1-5]. При відновленні сульфатного компоненту, крім твердих продуктів, в газовій фазі можуть утворюватись: сірка, оксид сірки (IV), сіркоок-сид вуглецю, оксид вуглецю (II), оксид вуглецю (IV). Рівноважний склад газової
130
Розробка сучасних технологій деревообробки
