CC BY
25
Литература
1. The Impact of Increased Use of Hydrogen on Petroleum Consumption and Carbon Dioxide Emissions, Energy Information Association, U.S. Department of Energy, Washington, DC, - 2008. - р. 84. - web site : http://www.eia.doe.gov/oiaf/servicerpt/ hydro/pdf/oiafcneaf(08)04.pdf.
2. Переработка углеводородов // Нефтегазовые технологии. - 2005. - № 3. - С. 83-85.
3. Производство водорода пиролизом природного газа и синтез аммиака / М.А. Гликин, И.М. Гликина, М.А. Рогулева [и др.] // Научно-технические новости. - 2003. - Спецвыпуск. - С. 16-22.
4. Пиролиз природного газа. Производство водорода в жидком высокотемпературном теплоносителе / М.А. Гликин, В.Ю. Тарасов, И.М. Гликина [и др.] // Хiмiчна промисловють Украши. - 2005. - № 4. - С. 18-24
5. Нова енергозбертаюча технолопя виробництва водню / М.А. Гликин, В.Ю. Тарасов, И.М. Гликина [и др.] // Вюник Нац. у-ту „Львiвська пол^ехшка". Сер. хiмiя, технолопя речовин та 'х застосування. - 2006. - № 553. - с. 144 - 149.
6. Производство водорода пиролизом природного газа. Исследование в жидком высокотемпературном теплоносителе М.А. Гликин, В.Ю. Тарасов, И.М. Гликина [и др.] // Хiмiчна промисловють Украши. -2006. -№ 1(72). - с. 38-42.
7. Ямпольский Ю. П. Элементарные реакции и механизм пиролиза углеводородов / Ю. П. Ямпольский- М.: Химия, 1990. -212с.
8. Минаев Ю.А. Физико-химия в металлургии : уч. пособие для вузов / Ю.А. Минаев, В.В. Яковлев. - М.: МИСИС, 2001. -320 с.
Abstract
Hydrogen is the main component for nitrogen fertilizers production, hydrogenation processes of oil products and other reagents in organic, inorganic, and metallurgical production. The only large-capacity process in the industry is a multistage catalytic vaporous conversion of natural gas. It is possible to reduce raw materials, energy, capital expenditures, and to solve environmental problems of hydrogen production, if only the ideology of raw materials processing is changed.
The article is devoted to the natural gas pyrolysis and its energy supply of the oxidation of formed carbon in the liquid coolant that will justify a new one-stage production technology of hydrogen.
The influence of the switchgear on the model and the working fluid was studied. The melt of sodium chloride was chosen as a coolant. The impact of resistance of the dry disperse device is defined by the dependence of the net section from the amount of natural gas. At temperature of coolant 1233 K the change of diameter of the collimator port of the pipe from 1 to 5mm increases the concentration of hydrogen in gaseous products of the reaction 1.2 - 1.8 times. Increase of gas positive pressure of the system over the range 50 to 7000 Pa, reduces the hydrogen content 2.2 times. The increase of the working surface of the disperse device showed that mutual overlap of reaction zones and the interaction of the jet with the waves of the melt, caused by the operation of adjacent point of entry, are present.
Key words: pyrolysis, liquid high temperature coolant, hydrogen
-□ □-
Приведено спо^б отримання гiдроксохлоридiв алюмтю iз гiдроксиду алюмтю та соляног кислоти при використанш тиску на першш стади та вакууму на другш стади процесу. Вивчено ефективтсть освтлення природног води даними коагулянтами
Ключовi слова: коагулянт, освтлення
води, ггдроксохлориди алюмтю
□-□
Приведены способы получения гидроксох-лоридов алюминия из гидроксида алюминия и соляной кислоты при использовании давления на первой стадии и вакуума на второй стадии процесса. Изучена эффективность осветления природной воды данными коагулянтами
Ключевые слова: коагулянт, осветление
воды, гидроксохлориды алюминия -□ □-
УДК 628.10(088.8)
СИНТЕЗ КОАГУЛЯНТ1В ДЛЯ ШТЕНСИФ1КАЦМ ПРОЦЕС1В ОСВ1ТЛЕННЯ
ВОДИ
Т.О. Ш абл i й
Кандидат техычних наук, доцент Кафедра екологп та технологи рослинних полiмерiв Нацюнальний техшчний уыверситет УкраТни «КиТвський
Пол^ехшчний шститут» Пр. Перемоги, 37,, м. КиТв, УкраТна, 03056 Контактний тел. (044) 236-60-83 E-mail: tania1@voliacable.com
g
Вступ
Пдроксохлориди алюмшш (ГОХА) знаходять ши-роке застосування в розвинутих кра!нах. В Укра!н1 проблеми покращення якост очистки води за раху-нок використання ГОХА не виршуються, тому що т1 технологи отримання идроксохлорид1в, як1 розроблен1 на сьогодн1шн1й день базуються або на застосуванн1 складного обладнання або на використант металевого алюм1н1ю, що робить варт1сть реагенту досить високою. До загальнов1домих переваг идроксохлорид1в у пор1в-нянн1 з шшими реагентами в1дносять:
• можлив1сть використання ГОХА при низьких температурах,
• менш1 дози реагент1в 1 низью залишков1 концентрацп алюм1н1ю,
• збшьшення ф1льтрациклу,
• покращення показника стабшьносп води,
• п1двищення знезаражуючо! дц за рахунок б1льш глибоко! коагуляцп дом1шок.
Проблема випуску високоефективних реагента -ГОХА для процес1в водоочищення е досить актуальною. Тим бшьш актуальною е необх1дн1сть створення технологш синтезу високоосновних алюм1н1евих ко-агулянт1в з використанням доступно! сировини - на-п1впродукт1в промислового виробництва пдроксиду алюм1н1ю та з в1дход1в обробки та переробки алюм1н1ю.
Простановка проблеми, мета роботи
Найбшьше поширення при одержанн1 ГОХА одержали два шдходи: розчинення металевого алюмшш в солянш кислот1 до потр1бно! основност1 1 нейтрал1зац1я розчин1в хлориду алюмшш основними реагентами [1]. Можливе також розчинення св1жевисадженого пдроксиду алюмшш в солянш кислой [2]. Металевий алюмшш 1 хлорид алюмшш е дорогою сировиною для одержання коагулянта. При одержанш гдроксохлори-д1в 1з сульфату 1 хлорсульфату алюмшш утворюються значш об'еми осад1в сульфату кальцш, як1 необхщ-но видшяти з розчин1в г1дроксохлорид1в алюм1н1ю, а сам1 розчини забруднен1 залишками сульфата [3,4]. Одержання св1жевисадженого г1дроксиду алюмшш супроводжуеться утворенням великих об'ем1в рщких в1дход1в.
Метою дано! роботи була розробка метод1в синтезу ГОХА 1з доступно! сировини, оц1нка !х ефективност при осв1тленн1 природно! води.
Методи та результати дослщжень
Для синтезу ГОХА використовували техтчний аморф-ний гдроксид алюмшш - напшпродукт виробництва металевого алюмшш. П1д час його нагршання з соляною кислотою при перемшувант при температур1 95-100 0С протягом 4-5 годин розчиняеться до 70-80 % гдроксиду алюмшш. Надлишок соляно! кислоти в отриманому розчит досягае 10-20 %. Основним продуктом реакци, в1роцдно, е хлорид алюмшш, хоча можливе утворення 1 идроксохлоридав, коло!дн розчини яких стабШзоват в солянш кислот1. Так1 кисл1 розчини недоц1льно викори-стовувати в якосп коагулянт1в. Для тдвищення виходу
продукту в данш реакцй доцшьно збшьшувати температуру. А для щдвищення основност1 отримано! сол1 алюмшш необхщно використовувати надлишок г1дроксиду алюмшш КращД результати отримано при проведент процесу при невеликому надлишковиму тиску (0,05 МПа) та температур1 160-180 0С. Спшвщношення реагент1в вста-новлено таким чином, щоб процес протжав з утворенням 1/3 ГОХА, а маса пдроксиду алюмшш, що не розчинився, сягала 10-25 % вщ маси вихщного реагенту [5, 6].
Al(OH)3 + 2 HCl ■ Al(OH)Cl2 + 2 H2O (1) (1а)
Проведений анал1з розчину на вмют алюм1н1ю i хлориду шдтверджуе вибранi умови. Слiд зазначити, що при використант 33-35 %-! соляно! кислоти концентрацш розчину пдроксохлориду алюм1н1ю е достатньо високою (~ 60 %). При зберiганнi в1н застигае у в'язку, вологу масу, яка добре розчинна у вод! Залишок гiдроксиду алюмiнiю, що не прореагував, вщдшяеться вщразу пiсля завершення процесу на пористому скляному або керамiчному фiльтрi. Його також вщокремлюють вщстоюванням пiсля роз-ведення розчину перед його застосуванням. Вщдшення осаду з розведених розчитв вщбуваеться значно легше. Для пщвищення основностi отриманого гдроксохлориду, а також для видшення твердих продуктiв отриманi розчини проходять стадш випаровування у вакуум! За-лишковий тиск складае 0,0013-0,002 МПа, температура в бат роторного випаровувача становить 80-140 0С. Пщ час випаровування розчинiв при рiзних температурах одер-жували твердi цдроксохлориди рiзно! основностi. При температурi до 80 0С одержували в основному 1/3 ГОХА (1а), при температурi 80-100 0С одержували 2/3 ГОХА (11а), при температурi 120-140 0С - 5/6 ГОХА (Ша). Склад отриманих продукта щдтвердився аналiзом на хлорид-анiони та iони алюмшш Очевидно, при випаровувант води i надлишку соляно! кислоти вщбуваеться гiдролiз солей алюмшш З пщвищенням температури глибина процесу зростае. Видалення у вакуумi хлористого водню змщуе ршновагу процесу у бж гiдролiзу.
Al(OH)Cl2+H2O 80-100°C > Al(OH)2Cl + HCl (2) 1а 11а
2Al(OH)Cl2+3H2O 1 20-140°C > Al2(OH)5a+3HCl (3) 1а 111а
Подiбнi результати отримано i при випаровуваннi у вакуумi реакцшно! сумiшi, отримано! при нагрiваннi гдроокису алюмiнiю i соляно! кислоти при 95-100 0С та атмосферному тиску.
Бiльш простим методом тдвищення основност гiдроксохлоридiв алюмшш е взаемодiя вихщного 1/3 ГОХА з основними реагентами, такими як: оксиди кальцш i магнш, карбонат кальцш
2Al(OH)Cl2+MgO+H2O^2Al(OH)2Cl+MgCl2 (4) 1а 11б
2Al(OH)Cl2+CaO+H2O^2Al(OH)2Cl+CaCl2 (5) 1а 11в
2Al(OH)Cl2+Cara3+H2O*2Al(OH)2a+Caa2 +CO2 (6)
1а 11г
12A1(0H)a2+9Mg0+9H20^6A12(0H)5a+9Mga2 (7) 1а 111б
12А1(0Н)а2+9СаС03+9Н20^6А12(0Н)5а+9Саа2+9С02 1а 111в
Цi процеси неможливо здiйснити, використовуючи насиченi розчини 1/3 ГОХА або хлориду алюмшш. Отримання даних сполук проводили тсля розведен-ня розчину вихщного г1дроксохлориду алюмiнiю до концентрацп 16 г/дм3 (по А1203).
Ефективнiсть отриманих коагулянт iв досл щжували на днiпровськiй водi, що мала такi показники: жорсткiсть 4,1 мг-екв/дм3, лужнiсть 2,95 мг-екв/дм3, кольоровкть 96 град. хроматно-кобальтово! шкали, каламутшсть 18 мг/дм3 (по SiO2), рН=7,6, концентрацiя сульфатiв 160 мг/дм3. Дози коагулянту становили 2-10 мг/дм3. Шсля внесення коагулянту воду штенсивно перемшували 2 хвилини, потiм плавно перемшували 15 хвилин, п iсля чого вщстоювали 2 години i перевiряли залишковi каламутнiсть i кольоровiсть.
Як видно з табл. 1 та рис. 1-5, по ефективносп освилення дншровсько! води кращi результати от-римано при використаннi 5/6 ГОХА. Пдроксохлорид, отриманий при випарюваннi розчину у вакуумi (Ша), дещо ефектившший, в порiвняннi з основними солями (Шб) i (Шв), отриманими при обробцi розчинiв г1дроксидом магнш та карбонатом кальцiю в1дпов1дно.
Така ж залежн кть спостерiгаeться i при знебарвленнi води. В даному випадку залишкова кольоровiсть води досягала 12-34 градуав хроматно-кобальтово!
(8) шкали в залежност в1д дози i методу отримання коагулянту [4,5]. Це крашД показники, анiж отримаш в разi використання сульфату алюмшш. Слщ вiдмiтити, що при використант солей 111а, 111б, 111в отримана залишкова кольоровiсть води менше 20 градусш вже при вiдстоюваннi, що задовольняе вимогам до питно! води. Можливо, що при фшьтруванш щ показники будуть ще кращими.
Рис. 1. Вплив дози 5/6 ГОХА на стугпнь осв^лення [Т) днтровськоТ води: 1 — 111а, 2 — 1116, 3 — 111в
Таблиця 1
Ефективжсть коагулянтiв при осв^ленш днiпровськоТ води
Коагулянт Доза, мг/дм3 (по А1203) рн Залишковi
каламутшсть, мг/дм3 (по 8Ю2) кольоровють, град Вмгст А13+, мг/дм3
- - 7,6 18,0 96,0 -
2 7,6 17,5 53,0 0,00
А12(804)3 5 7,5 15,5 51,0 0,15
10 7,3 8,5 40,0 1,52
2 7,6 7,0 36,0 0,00
А1(0Н)С12 (1а) 5 7,6 5,5 32,5 0,10
10 7,4 4,5 20,0 0,96
2 7,6 5,3 57,0 0,00
А1(0Н)2С1 (11а) 5 7,4 5,5 43,0 0,06
10 7,5 5,2 31,5 1,10
2 7,6 6,0 44,5 0,01
А1(0Н)2С1 (11б) 5 7,5 3,0 41,5 0,12
10 7,4 2,0 30,0 0,98
2 7,5 8,0 45,3 0,00
А1(0Н)2С1 (11в) 5 7,5 5,8 36,0 0,00
10 7,5 4,9 30,5 0,52
2 7,6 10,0 43,0 0,00
А1(0Н)2С1 (11г) 5 7,5 7,3 36,0 0,25
10 7,4 6,2 27,0 0,75
2 7,6 5,3 25,5 0,00
А12(0Н)5С1 (III а) 5 7,6 5,1 18,3 0,00
10 7,6 2,3 12,5 0,00
А12(0Н)5С1 (Шб) 2 5 10 7,6 7.5 7.6 6,5 5,0 3,7 34,5 28,5 14,5 0,00 0,02 0,00
А12(0Н)5С1 (Шв) 2 5 10 7,6 7,6 7,6 7,3 5,2 4,2 32,1 22,3 16,8 ООО о о о сл о о
Рис. 2. Вплив дози 5/6 ГОХА на ступшь знебарвлення (А) днтровськоТ води: 1 - 111а, 2 - 1116, 3 -Шв
Рис. 3. Залежшсть ступеню осв^лення (Z) днтровськоТ води вщ дози 2/3 ГОХА: 1 - 11а, 2 - 116, 3 - 11в, 4 - 11г
Рис. 4. Залежжсть ступеню знебарвлення (А) днтровськоТ води вщ дози 2/3 ГОХА: 1 - 11а, 2 - 11б, 3 - 11в, 4 - 11г
Рис. 5. Залежжсть ступеню осв^лення води (1, 2) та ступеню знебарвлення днтровськоТ води (А) (3, 4) вщ дози А12^0„)з (1, 3) та 1/3 ГОХА (2, 4)
1нш1 гдроксохлориди, як 1 5/6 ГОХА, по сво!й ефективност1 при освиленш води переважають над сульфатом алюмшш. При цьому ефектившсть 2/3 г1дроксохлорид1в алюм1н1ю, як 1 у випадку солей Ша-Шв, залежить вщ способу !х одержання. Най-вищу ефективн1сть при осв1тленн1 води забезпечу-вав г1дроксохлорид 11б, отриманий при обробщ 1/3 г1дроксохлориду (1а) оксидом магн ш, а при знебарвленн 1 води найефектившшим був идроксохлорид (11г), отриманий 1з сол1 (1а) при використанн1 карбонату кальцш
Що ж до ефективност 1/3 ГОХА, який викори-стовувався для синтезу 2/3 г1дроксохлорид1в (11а-11г) та 5/6 г1дроксохлорид1в (Ша-Шв) алюм1н1ю, вш мало поступаеться останн1м як при освиленш, так 1 при знебарвленш води. Тому його доц1льно використовува-ти без додатково! обробки.
Важливим аспектом, що розглядаеться при ощнщ ефективност коагулянт1в, е залишкова концентрац1я 1ону в1дпов1дного металу в вод1 п1сля !! осв1тлення. Як видно з таблиц 1, найнижчий вм1ст алюм1н1ю в осв1тлен1й вод1 в1дм1чено в раз1 використання 5/6 ГОХА. 1нш1 1/3 та 2/3 гдроксохлориди алюм1н1ю по за-лишковому вм1сту 1он1в алюм1н1ю близьк1 м1ж собою 1 в незначн1й м1р1 переважають над сульфатом алюм1н1ю.
Проте, при такш низьк1й каламутност1 води важко ощнити ефективн1сть отриманих коагулянта. Так як одним з компонента, що спричиняють каламутн1сть природно! води, е глинист! речовини (у вигляд1 за-вислих часток), доц1льно було застосувати модельну суспензш бентон1ту (100 мг/дм3) в дн1провськ1й вод1. Дншровська вода мала наступн1 показники: рН=8,1;
жорстк1сть 3,5 мг-екв/дм3; каламутн1сть 2,2 мг/дм3 (по SiO2); кольоров1сть 77 град. хроматно-кобальтово! шкали. Дози коагулянту становили 2-10 мг/дм3. Шсля внесення коагулянту воду штенсивно перем1шували 2 хвилини, поим плавно перемшували 15 хвилин, п кля чого вщстоювали 2 години. П1сля в1дстоювання води визначали залишков1 каламутн1сть та кольоров1сть. Дал1 в1дстояну воду пропускали через насипний фшьтр 1з зернистою загрузкою (тском) з1 швидк1стю 10 см3/хв (при зб1льшенн1 швидкост1 пропускання води процес очищення пог1ршуеться). Внутр1шн1й д1аметр ф1льтру 30 мм, висота фшьтруючого завантаження 210 мм. П1сля чого в фшьтрат1 знову визначали каламутшсть та кольоров1сть. Результати осв1тлення модельно! суспен-зГ! приведено на рис. 6 та 7.
Як видно з рис. 6 та 7, при освилент модельно! суспензГ! бентотту в дншровськш вод1 синтезован1 по розроблених нових методиках пдроксохлориди алюмшш суттево переважають над сульфатом алюмшш по освиленню води як при вщстоювант, так 1 при фшьтруванш в1дстояно! води. При цьому, сульфат алюмЬ н1ю практично не впливае на процес вщстоювання бентотту, але тдвищуе ефектившсть освилення води при !! фшьтруванш. Це характерно 1 для шших коагулянт1в.
В1дносно невелика ефективн1сть освилення води при ф1льтруванн1 обумовлена малою висотою шару фшьтруючого завантаження - всього 210 мм.
Слщ вщмиити, що без коагулянта зависл1 речовини видаляються на 92 % 1з води при фшьтруванш. А от кольоров1сть води без застосування коагулянта мало знижуеться як при в щстоювант, так 1 при ф шьтрувант. Ефектившсть процесу значно зростае при обробщ води коагулянтами (рис. 8, 9). В бшьшш м1р1 цей ефект проявляеться при застосуванш г1дроксохлорид1в алюмшш.
Рис. 6. Вплив типу та дози коагулянту на ефективжсть осв^лення суспензи бентошту в днтровськш водi (Сзм.реч.= 100 мг/дм3) вщстоюванням: 1 — Al2(SO4)3, 2 - Al(OH)Cl2 (Ia), 3 - Al(OH)2Cl (IIa), 4 - Al(OH)2Cl (II6), 5 - Al(OH)2Cl (11в), 6 - Al2(OH)sCl (II 16)
При знебарвленш води вщстоюванням найвищу ефектившсть забезпечував 1/3 ГОХА (1а). Лише при дозi 10 мг/дм3 вш поступався 5/6 ГОХА (Шб). Остан-нiй при дозах до 6 мг/дм3 за своею ефектившстю був близький до 2/3 ГОХА, з яких найкращим в цьому випадку був гдроксохлорид (11б). Найкращим результатом при знебарвленш води вщстоюванням визначено зниження кольоровосп води до 22 градусiв хроматно-кобальтово! шкали при дозi 5/6 ГОХА 10 мг/дм3. При доочищенш води фшьтруванням ефективнiсть зне-
барвлення води зросла на 10-20 %. Це дещо менше, шж при видалент завислих домшок.
Рис. 7. Залежшсть ефективностi освiтлення суспензiТ бен-тонiту в днiпровськiй водi фтьтруванням: 1 - Al2(SO4)3, 2 - Al(OH)Cl2 (Ia), 3 - Al(OH)2Cl (IIa), 4 - Al(OH)2Cl (II6), 5 - Al(OH)2Cl (Ив), 6 - Al2(OH)sCl (II 16)
Рис. 9. Вплив типу та дози коагулянту на ефектившсть знебарвлення суспензи бентонiту в днтровськш водi при
фiльтруваннi: 1 - Al2(SO4)3, 2 - Al(OH)Cl2 (Ia), 3 - Al(OH)2Cl (IIa), 4 - Al(OH)2Cl (II6), 5 - Al(OH)2Cl (Ив), 6 - Al2(OH)sCl (II 16)
Так як кольоров1сть природно! води в основному обумовлена присутшстю у нш гум1нових кислот, то для дослщження ефективност1 отриманих коагулянт1в по знебарвленню води були використаш модельн1 розчи-ни гумату натр1ю в водопровщнш вод1. Концентрац1я гумату натр1ю складала 25 мг/дм3. Кольоров1сть суспензи 390 град. хроматно-кобальтово! шкали. Ре-зультати знебарвлення модельного розчину приведено на рис. 10, 11.
Д (Ali Od. иг «и*
Рис. 8. Вплив типу та дози коагулянту на ефективнють зне-6арвлення вщстоюванням суспензи 6ентожту в днтровськш водi: 1 - Al2(SO4)3, 2 - Al(OH)Cl2 (Ia), 3 - Al(OH)2Cl (IIa), 4 - Al(OH)2Cl (II6), 5 - Al(OH)2Cl (Ив), 6 - Al2(OH)5Cl (III6)
В даному випадку найвищою ефектившстю ха-рактеризувався 5/6 ГОХА (111б) в усьому дiапазонi використаних концентрацш. За ефективнiстю до нього наближалися 1/3 та 2/3 пдроксохлориди алюмшш, кращими з яких були сполуки (1а) та (11б). Сульфат алюмшш менш ефективний в порiвняннi з основни-ми солями алюмшш, як при вщстоювант, так i при фiльтруваннi.
Рис. 10. Вплив типу та дози коагулянту на ефективнють знебарвлення суспензи гумату натр^ у водi (К=390 град.): 1 - А12^04)З, 2 - А1(ОН)С12, 3 - А12(ОН)ЗС1
Як видно з рис 10, 11, практично вс1 коагулянти мало ефективш при знебарвлент модельно! суспензи в дозах, менших 15 мг/дм3. Лише синтезований 1з г1дроксиду а люм 1н1ю та со ляно! кис лоти г щроксохлорид (1а) забезпечував знебарвлення води на 78 % при доз1 10 мг/дм3 (по А1203). Серед 2/3 г1дроксохлорид1в алюмшш кращим був г1дроксохлорид (11б). Як 1 у вс1х шших випадках, при знебарвленн1 модельно! суспензи гумату натрш у вод1, гдроксохлориди ви-явилися ефективн1шими за сульфат алюмшш. При використанш останнього максимальний ступшь знебарвлення, досягнутий при доз1 20 мг/дм3, складав лише 73,1 %, тод1 як для идроксохлорид1в алюм1н1ю цей показник досягав 85-90 %.
Рис. 11. Залежшсть ефективносп зне6арвлення суспензiТ гумату натр^ у водi вiд дози 2/3 ГОХА (К=390 град.): 1 - 11а, 2 - 116, 3 - 11в
Як видно з приведених вище результата, при очи-шеннi природно! води та модельних суспензш на !! основi синтезованi г!дроксохлориди алюмiнiю пере-важали над сульфатом алюмшш. До найефективтших коагулянта слщ в!днести 1/3 ГОХА, синтезований iз г!дроксиду алюмiнiю та соляно! кислоти.
Висновки
1. Створено новий споаб отримання гiдроксохлоридiв алюмшш i3 пдроксиду алюмшш та соляно! кислоти при використант надлишкового тиску на першiй стади процесу та вакууму на другш стади процесу.
2. Визначено умови переходу 1/3 пдроксохлориду алюмiнiю у високоосновш солi при застосуваннi основних реагенпв (CaO, MgO, CaCO3).
3. Вивчено процеси освилення природно! води вщстоюванням та фiльтруванням. Показано,
що ефектившсть процесiв пiдвищуeться при збшьшенш доз коагулянтiв i при переходi вiд сульфату алюмiнiю до гiдроксохлоридiв алюмiню. Кращi результати отримано при використант 1 /3 та 5/6 гiдроксохлоридiв алюмшш.
4. На прикладi модельних розчишв бентонiту та гу-мату натрiю у водi показано, що ефектившсть ви-далення завислих речови вища при застосуваннi розроблених гiдроксохлоридiв алюмiнiю.
Лiтература
1. ЭКВАТЭК - 2006: 7-й международный конгресс "Вода: экология и технология" Применение коагулянтов на российских водопроводах: тез. докл. конф. (30 мая - 2 июня, 2006) [Текст] / Гетманцев С.В. - Москва: 2006. - с. 166.
2. Шутько, А. П., Использование алюминийсодержащих отходов промышленных производств [Текст] / Шутько А. П., Басов В. П.;- К.: Тэхника, 1989. - 112 с.
3. Чистая вода России - 2001. Пути снижения стоимости коагулянтов: тез. докл. на VI Международном симпозиуме (2001) [Текст] / Гомеля Н. Д., Шабанов М. В., Крысенко Т. В. - Екатеринбург: 2001 - С. 109.
4. А.с. 386843 СССР, МКИ СО 1 F7/56. Способ получения основного хлорида алюминия [Текст] / Щепачев Б. М., Левицкий Э. А. .- № 1326832; заявл. 10.03.71; опубл. 21.05.73, Бюл.№ 27.
5. Гомеля М. Д. Отримання основних солей алюмшш - високоефективних коагулянт1в для очищення води / Гомеля М.Д./ Науков! в1ст1 НТУУ "КП1". - 1999. - № 2. - С.150 - 154.
6. Гомеля, М. Д. Розробка коагулянт1в для процеав осв1тлення води [Текст] /Гомеля М. Д., Крисенко Т. В. // Науков1 вют1 НТУУ "КП1". -2004.- № 2.- С. 111 - 116.
7. Гомеля, М. Д. Получение гидроксохлоридов алюминия и оценка их эффективности при осветлении воды [Текст] /Гомеля М. Д., Крисенко Т. В., Шаблий Т. А. // Экотехнологии и ресурсосбережение. - 2004. - № 2. - С. 49 - 52.
Abstract
The problem of highly effective reagent production (aluminuim hydroxchlorides) for water purification is quite urgent nowadays. Even more urgent is the necessity to create the technology of synthesis of aluminium coagulants from aluminuim hydroxchloride manufactured intermediate product and aluminium processing wastes. This article suggests the ways of obtaining aluminium hydroxchloride from amorphous aluminium hydroxid and hydrochloric acid applying positive pressure on the first stage and vacuum on the second stage of the whole process. The reagents relation is established in such a way for the process to progress in production of 1/3 of aluminium hydroxchloride. During the solvent vacuum evaporation on the second stage at different temperatures, solid hydroxchlorides of various basicity were obtained. At t° 80 0С 1/3 of aluminium hydroxchloride was obtained, at t°80-100 0С - 2/3 of aluminium hydroxchloride, at t° 120-140 0С - 5/6 of aluminium hydroxchloride. Easier method of increase of aluminium hydroxchloride basicity is the interaction of 1/3 aluminium hydroxchloride with the basis reagents, such as calcium and magnesium oxide, calcium carbonate.
The efficiency of obtained coagulants was examined on the Dnieper water, model suspensions of betonite and sodium humate in the Dnieper water.
As one can see from the results, during clarification of natural water and model suspensions on its base, the synthesized aluminium hydroxchlorides prevailed over aluminium sulphate. The efficiency of processes increases due to the increase of coagulant dose and change from aluminium sulphate to aluminium hydroxchlorides. The best results were obtained while using 1/3 and 5/6 of aluminium hydroxchlorides.
Keywords: coagulant, water clarification, aluminuim hydroxchlorides
