Sənaye su mənbələri̇ni̇n çoxkomponentli̇ ÜZVİ qaliqlardan resi̇rkulyasiyali maye fazali ayrilmasi, prosesi̇n texnoloji̇ və avadanliq tərti̇bati Текст научной статьи по специальности «Экологические биотехнологии»

AZ9RBAYCAN KÍMYA JURNALI № 3 2012

9

UOT 64.65.91

S3NAYE SU M3NB3L3RÍNÍN COXKOMPONENTLÍ ÜZVÍ QALIQLARDAN RESÍRKULYASIYALI MAYE FAZALI AYRILMASI, PROSESÍN TEXNOLOJÍ V3

AVADANLIQ T3RTÍBATI I hissa

A.M.3liyev, Q.Í.Kalbaliyev, G.Z.Süleymanov, 3.A.Has3nov, R.3.Valiyev

Azarbaycan Milli EA M.F.Nagiyev adina Kimya Problemlari institutu

itpcht@itpcht. ab. az

Redaksiyaya daxil olmu§dur 15.09.2012

Maqalanin birinci hissasi elektrolit kompozisiya amalakatrici üzvi qaliqlarla girklandirilmi§ su manbalarinin sorbentlardan istifada etmakla aynlmasi va adsorbsiya prosesinin bazi kinetik qanununa uygunlannina baxilmi§dir.

Agar sozbr: tamizlama, su manbayi, elektrolit qaliqlari, sorbent, adsorbsiya, kinetik.

Malumdur ki, ba§qa bóyük tutumlu sanaye komplekslari sahalarinda oldugu kimi, lak-boya sanayesi su manbalari da ham zararli, ham da qiymatli üzvi man^ali tullanti qaliqlari ila 9irklandirilir. Bela su manbalarinin bu tip birla^malardan tamizlanmasi va takrar prosesa qaytarilmasi 9atin va 9oxfaktorlu ekoloji va iqtisadi vacib sanaye problemi kimi hallini gózlayan masalardandir [1].

Hal-hazirda bu problemin hallinda asasan müxtalif tarkibli seolit tip sorbentlardan va aktivla§dirilmi§ kómürdan istifada edilir ki, bu da sudaki qari^iqlari 10-18% qaliqla, ekstraksiya-membran üsullarinin kombina edilmasi variantindan istifada etmakla isa 5-8% qaliqla müvafiq su manbasini tamizlamak mümkündür [2, 3].

Adsorbsiya üsulunun effektivliyina galinca, karbonla§dirilmi§ sathlarda oldugu kimi seolit sathinda ba§ veran fiziki adsorbsiya hadisasina asaslanir va onlarin regenerasiya problemlarinin hall olunma daracasi ila müayyan edilir [4].

Tatqiqat obyekti kimi gótürülmü§ avtomobil hissalarinin antikorroziya órtüklarinin alinmasi sexlarinda istifada edilan Ti02 va TiCl2 piqmentli üzvi kompozisiya qaliqlari ila 9irklandirilmi§ sanaye su manbayi gótürülmü^dür. Malumdur ki, qoruyucu antikorrozion tabaqanin fiziki-mexaniki xüsusiyyat-larinin yüksak góstaricilarina nail olunmasi ü9ün elektrolitin ümumi kütlasinin 25-35%-i qadar hidrofil va hidrofob tarkibli üzvi halledicilardan istifada olunur.

Qeyd etmak lazimdir ki, lak-boya sanayesi praktikasinda qiymatli üzvi halledicilar va sokompo-nent maye birla^malarin sudan ayrilaraq takrar texnoloji tsikla qaytarilmasi ü9ün daha etibarli üsul, adsorbentlarin desorbsiya xüsusiyyatlarindan istifada etmakla onlarin 350-4500C temperatur intervalinda termiki i^lanmalari naticasinda praktiki olaraq adsorbsiya olunan va olunmayan üzvi va kompozisiya qaliqlarindan itkisiz geri qaytarmaq imkanlari ara§dirilmi§dir [3]. Lakin yüksak temperaturda aparilan desorbsiya proseslari adsorbentin proses zamani katalitik tasiri naticasinda sathda tutulmu§ üzvi birlad-malar müxtalif fiziki-kimyavi 9evrilmalara maruz qalir. Odur ki, tadqiqat obyektinin asas xüsusiyyatlari nazara alinaraq, problemin qaha optimal halli ü9ün ham adsorbsiya, ham da maye faza ekstraksiyasi üsullarinin kómayi ila hidrofil va emulsion tarkibli kompozisiya formala^dirici üzvi qaliqlardan ayrilmasi va takrar prosesa qaytarilmasi prosesinin müqayisali tahlili aparilmi^dir.

Cadval 1 -da lak-boya sanayesinin avtomobil kuzalarinin antikorrozion órtüklarla boyama sex-larinda istifada edilan kompozisiya formala^dirici üzvi halledicilarin tarkiblari va elektrolitdaki kütla %-la payi verilmi^dir

Cadval 1. Antikorrozion ortük amalagatirici kompozisiya formala§dmci üzvi halledicilarin tarkiblari va elektrolitdaki kütla payi_

Komponentlar q/1

butilqlikol, С4Н8(ОН)4 10.17

fenilizopropanol, Сб№-С(СНз)2ОН 6.53

asetat tur§usu, СНзСООН 8.72

qari§qa tur§usu, НСООН 0.38

aseton, СНзСОСНз 1.25

piqment, ТЮ2 13.025

cami 40.075

10

S8NAYE SU M8№8L8RÍNÍN 40XK0MP0NENTLÍ ÜZVÍ QALIQLARDAN

Cadval 2-da Ьоуата proseslarindan sonra kompozisiya formala§dirici üzvi qaliqlarla 9Írklan-dirilmi§ su manbalarinin tarkiblari verilmi§dir.

Cadval 2. Kompozisiya formalajdirici üzvi qaliqlarla firklandirilmij su manbalarinin, tarkiblari va onlarin q/l-la miqdari_

Komponentbr Miqdari, q/l Molekul kütbsi, kq/mol Diffuziya amsali, x10u, m2/s

butilqlikol, С4Н8(ОН)4 0.987 124 4.80

fenilizopropanol, СбН5-С(СНз)зОН 0.649 131 2.40

asetat tur§usu СНзСООН 0.866 60 6.04

qari§qa tur§usu, НСООН — 44 —

aseton СН3СОСН3 0,118 58 5.71

izopropil efiri (/-СзН7)2О 0.738 102 —

üzvi qan§igin cami 33.58 - —

Tadqiqat i^inda sorbsiya metodu ila 9Írkli su manbalarinin tamizlanmasi Ü9Ün müxtalif qurulu^lu alüminiumsilikatlardan, masalan, bentonitdan, klinoptilolitdan va mordenitdan istifada olunmu^dur. Bunun Ü9Ün gótürülmü§ Da§-Salahli bentonitin xüsusi 9akisi 2.12 q/sm3, masamaliliyi 54.59%, onun modifikasiya olunmu§ K formasinin xüsusi 9akisi 2.31 q/sm3, masamaliliyi 54.98% olan nümunalardan istifada olunmu^dur. Nümunalarin ól9ülari 0.4 mm olmaqla danavar §akilli olmu^lar.

Sorbsiya prosesi ü9ün istifada olunan bentonitin maye fazaya olan nisbati 1:(50-100) olmaqla gótürülmü§dür va tadqiqatlar otaq temperaturunda 250C-ya aparilmi^dir. Tatqiqat ü9ün 3 litr hacmi olan mexaniki qari^diricili qaba 1 litr hacminda va tarkibinda 0.932 q/l üzvi qaliqlarla 9irklandirilmi§ su va 50 q bentonit alava edilarak 3-7 saat müddatinda qari§dirilmi§dir. Bulaniq mahlul 24 saat müddatina durulmaga qoyulmu§ va suyun tarkibi qaz xromatoqrafiya üsulu ila analiz edilmi^dir. Sudaki üzvi qaligin miqdari 0.187 q/l oldugu müayyan edilmi^dir ki, bu da ümumi masalarinin 70-81%-ni ta^kil edir. Bu proses ü9ün bentonitin miqdarinin bir ne9a dafa artiq gótürülmasina baxmayaraq, nümunanin tamizlayici effekti 86%-dan yuxari qalxmami^dir. Ancaq bentonitin K formasinin bentonitda oldugu qadar gótürülmasi 0.14 q/l qaliqla sorbsiya qabiliyyati góstarmakla, 85% tamizlik daracasi ila tamizliya bilmi^dir. Sorbsiya yolu ila tatqiq edilan üzvi qaliqlarla 9irklandirilmi§ su manbayinin tamizlayici effektliyini artirilmasi maqsadila ba§qa alüminiumsilikatlar - klinoptilolit, mordenit va onlarin modifikasiya olunmu§ K formasi istifada olunmu^dur.

Tadqiqatlari mahz bu sorbentlardan istifada etmakla davam etdirilmasi, ilk ónca onunla alaqadar olmu^dur ki, bu sorbentlarin ham masamaliliyi va onlarin qafas ól9ülari, ham da xüsusi 9akilari bentonita nisbatan xeyli farqlanirlar. Ona góra da guman etmak olardi ki, tamizlanacak su manbalarini onlar bentonita nisbatan daha effektli tamizlama qabiliyyati góstaracaklar.

Ay-Dag madanindan gótürülan klinoptilolit va mordenit nümunalarinin xüsusi 9akilari müvafiq olaraq 6.31 va 6.23 q/sm3 olmaqla masamalari isa 64.78 va 69.95% olmu§, onlarin modifikasiya olunmu§ K formalari ü9ün xüsusi 9akilari müvafiq olaraq 8.83, 8.76 q/sm3 olmaqla, masamaliklari isa 73.46 va 76.17% olmu^dur. Nümunalarin tatqiqat ü9ün gótürülmü§ ól9ülari bentonitdaki kimi 0.4 mm danavar §akilli olmu^lar.

Tacrübi tatqiqatlar bentonit ü9ün gótürülan §arait va qurguda aparilmaqla bark fazanin maye fazaya olan nisbati bentonitda oldugu kimi 1:(50-100) gótürülmü^dür.

Tadqiqatin naticalarina góra klinoptilolit 0.252 q/l üzvi qaliqla, tamizlanma daracasi 73%, onun K formasi 0.215 q/l qaliqla, tamizlanma daracasi isa 77% olmu^dur. Masalanin halli ila alaqadar mordenitdan sorbent kimi istifada olunmasi a^agidaki naticalara gatirib 9ixarmi§dir. 1 litr 9irkli suyun tamizlanmasi ü9ün gótürülmü§ 5O2 mordenit onu 0.222 q/l üzvi qaliqla tamizlami§dir. Onun K formali nümunasi isa 0.187 q/l üzvi qaliqla, tamizlama daracasi isa 80% ta^kil etmi^dir. Qeyd etmak lazimdir ki, bir 9ox hallarda sudan 9ixarilmi§ üzvi maddalarin miqdarlari qrafimetrik üsulla yüksak temperatur §araitinda (200-2500C) desorbsiya etmakla buxar fazasina ke9masi prosesina asaslanaraq hayata ke9irilmi§dir.

Bazi hallarda su fazasindan 9ixarilan üzvi maddalarin identifikasiyasi ÍQ spektral metodun kómayi ila, aksar hallarda isa spektrofotmetrik üsuldan istifada etmakla hayata ke9irilmi§dir. Adsorbsiya olunmu§ üzvi birla^malarin miqdari a^agidaki (1) ifadasinin kómayi ila tayin edilmi^dir:

А.М.ЭЫЙЕУ vэ Ь.

11

СУ

Б=С0У

1 - С

С

(1)

О У

Ьигаёа С0 - тд/1 Икт даЫщ; Се - тд/1 аё8огЬс1уа о1ипап таёёэ1эг1п Тагаз1щ Ьа1тёак1 даТШ^; V - т1-1э эоТигй1эп тэЫи1ип Ыэстц э - согЬепТт кйТ1эсц х - adsorbsiya vaxtl, saat.

Сэёуэ1ёэ тйхТэНФ даЫщк йгу1 таддэ1эг1э 91гк1эпд1гИт1§ си тэпЬэу1 сисТет^э (1) ¡Фадэстт котэу1 ЫесаЬ1апт1§ адсогЬс1уа т1ддаг1апшп гатапдап ас1Ыщ1ап эосТэгИт^диг. Оогйпдйуй кит^ гатапдап уэ йгу1 да1щ1апп т1ддаг1аппдап аак о1агад адсогЬс1уа т1ддап Б агТ1г уэ ТэдпЬэп 7-8 вааТдап сопга Тагаз1щ Ыа11 уагашг уэ адсогЬс1уа рговев! д1пат1к Тагаз1щ §эгаШпдэ Ьа§ уепг. СэдуэЫэп Эогйпдйуй кит, А = Саа/Се ¿Фадэв! Иэ ЫесаЬ1апап адсогЬс1уа Ч1х1т1 70-86% агаапда дэу1§1г уэ опдап агТщ о1тиг. Уихапда деуд едцд1у1 Нти, е1екТго1Шк Ьоуата ргосес1эппдэ ¿сйФадэ о1ипап йгу1 Ыг1э§тэ1эг эвавэп юпоэеп хагакТегН оЫид1аппдап, одиг И, адсогЬс1уа рговев! дэ эвав ейЬагйэ Ки1оп дйууэ1эпшп ЫеваЬта Ьа§ уепг.

Геуп-юпоэеп таддэ1эпп ад8огЬс1уа81 ¿вэ чох ейта1 И, Уап^ег-Уаак дйууэ1эпшп пэТюэси о1агад ЫэуаТа ке^г уэ Лепэтйг izоtеrm1эri Иэ ¿Фадэ о1ипиг. Лепэтйг izоtеrmаslпа эогэ адсогЬс1уа о1ипти§ таддэ1эпп тиддап (2) ¿Фадэви Иэ Тэут о1ипиг:

0 Б кС2

5 = ■ ад е

1 + С,2

(2)

bиrаdа - адсогЬепТт ЬйТйп сэТЫЫп Ыэ11 о1ти§ таддэпт то1еки11аг1 йэ Тат огТй1тэси §эгаШпдэИ такста1 адсогЬсиуас1 к - адсогЬс1уа саЬШдк уэ к = К0 ехр {^¡ЕТ) ТэпНуи йэ ЫесаЫашг. (2) ТэпНутт Ыэг Тэгэйш Б-э Ьо1тэк1э Лепэтйг ТэпНути а^аь^ак §эк1э ва1тад о1аг:

1 С

Се/Б = ■

(3)

С к Б

ад ад

Иэзэгэ акад Ы, деуп-юпоэеп Ыг1э§тэ1эпп адсогЬсиуас1 заташ Се/Б уэ Тагаз1щ Ыа1тдак1 даТйщ Се агаапда иуьип хэТй ааЫщ тй§аЫидэ о1ипиг уэ Ьи асййщдап vэ (3) ТэпНутдэп эогйпдйуй Нти, адсогЬвиуа ваЬити к уэ Бад ЫесаЬ1атад о1аг. ВепТошТ тисакпда опип сэТЫтдэ Ьа§ уегэп адсогЬвиуа ргосестт Лепэтйг ¿зоТегтаста ТаЬе о1тас1п1 уох1атад йчйп сэдуэ1 3-дэ эосТэги1эп тэ1итаТ1аг эвавтда Се/Б-Се агавтда ас11111д диги1ти§диг.

СэДуэ1 3. Е1ек1го1и1 котрозисиуа да1щ1ап ¿1э 9игк1эпдиги1ти§ си тэпЬэ1эгипип ЬепТопк уэ опип тодификасиуа о1ипти§ К Югтак пйтипэ1эгипдэп и^ифадэ еТтэк1э согЬсиуа уо1и ¿1э Тэтиз1эптэси ргосесипип Ьэз1 ексрегитепТа1

с» тд/1 Ексрептепйп арап1та ТетрегаТиги сЙ тд/1 Б, тд/д Adsorbsiya dэrэcэsi, л* % С/Б, тд/1

ЬепТопк

360 25 252 0.025 77 1.008

430 25 301 0.030 75 1.003

580 25 404 0.040 72 1.010

710 25 490 0.048 70.8 1.020

932 25 582 0.058 70 1.030

1250 25 951 0.095 67.8 1.001

тодийкасиуа о1ипти§ К фогтая

360 25 278 0.031 81 1.002

430 25 319 0.039 80.2 1.006

580 25 427 0.057 79.3 1.012

710 25 516 0.072 78.5 1.028

932 25 614 0.085 77 1.034

1250 25 982 0.113 74 1.012

12

S8NAYE SU МЭНБЭЛЭРШИН gOXKOMPONENTLi UZV1 QALIQLARDAN

Belalikla, avtomobil sanayesi, boyama sexlarinda istifada edilan antikorrozion qoruyucu ortuklarin alinmasinda istifada edilan elektrolit kompozisiya formala§dirici uzvi qaliqlarla ?irklandmlmi§ su man-balarinin sorbsiya usulu ila tamizlanmasi imkanlari ara§dirilmi§ va prosesin bazi kinetik parametrlari muayyan edilmi§dir.

Alinan malumatlar gostarir ki, tabii seolitlardan istifada etmak uzvi qaliqlarla ?irklandirilmi§ su manbayi yalniz 80-85% tamizlik daracasi ila tamizlamak mumkundur. Sorbsiya olunmu§ uzvi bira§malarin yuksak temperaturda desorbsiya olunmaqla ayrilmasi zamani sorbentlarin katalitik tasirlari naticasinda onlarin bir hissasi ?evrilma va par?alanmalara maruz qalirlar.

Tadqim olunan i§ Azarbaycan Respublikasi Prezidenti yaninda Elmin Inkigafi Fondunun maliyya yardimi ila yerina yetirilmigdir. Qrant № EIF - 2011-1(3)-82(60)4-М-76.

9D9BIYY9T SiYAHiSi

1. Тарасевич Ю.И. Химия и технология красильных материалов. М.: Химия, 1997. 263 с.

2. Chanq I.S., Clech P.i., Jefferson B., Judd S. // Journ. Environvental Enqineerinq. 2002. V. 128. No 11. P. 1018.

3. Coffett T.A., Williams C.F. // industrial Crops and Products. 2009. V. 29. P. 648.

4. Химия экстракций / Под ред. Михайлова В.А. Новосибирск.: Наука, 1984. 256 с.

РЕЦИРКУЛЯЦИОННАЯ ЖИДКОФАЗНАЯ ОЧИСТКА ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД ОТ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ ОРГАНИЧЕСКИХ ОСТАТКОВ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ И АППАРАТУРНОЕ ОФОРМЛЕНИЕ ПРОЦЕССА

А.М.Алиев, Г.И.Келбалиев, Г.З.Сулейманов, А.Г.Гасанов, Р.А.Велиев

В первой части статьи рассмотрены очистка сточных вод, загрязненных многокомпонентной электролитной композицией, сформированной из органических остатков, с использованием сорбентов, а также некоторые кинетические закономерности адсорбционного процесса.

Ключевые слова: очистка, сточные воды, электролитные остатки, сорбент, адсорбция, кинетика.

RECIRCULATING LIQUID PHASE PURIFICATION OF INDUSTRIAL SEWAGE FROM MULTI COMPONENT ORGANIC RESIDUE, TECHNOLOGICAL AND APPARATUS DESIGN OF THE

PROCESS

A.M.Aliev, G.I.Kelbaliev, G.Z.Suleymanov, AB.Gasanov, A.A.Veliev

In the first part of the article there were considered the purification of sewage, contaminated with multi component electrolyte composition, formed by organic residues, by using sorbents, as well as some kinetic regularities of adsorptions process.

Keywords: purification, sewage, electrolyte residue, sorbent, adsorption, kinetics.