Қазақстан Республикасының Ғылым және жоғарғы білім министрлігі
Тұндыру процесінің теоретикалық негіздемесі
жүктеу/скачать 1,48 Mb.
|
Суды жұмсартудың әк-сода әдісі[1]
| 2 Тұндыру процесінің теоретикалық негіздемесі
2.1 Көмекші реагенттерді қолдану арқылы тұндыру процестеріндегі тепе-теңдік Әк суының әсерін арттыру үшін аз еритін электролиттің ерігіштік заңдарына, яғни ерігіштік өнімі ұғымына негізделген әдістеме қолданылады. Еске салайық, аз еритін электролит иондарының бірімен аттас ионы бар электролит болған кезде соңғысының ерігіштігі төмендейді. Бұл иондық активтіліктің туындысы болып табылатын ерігіштік өнімінің берілген температура үшін тұрақты мәнге ие болуымен және бұл жағдайда аз еритін электролиттің диссоциациялану тепе-теңдігінің ығысуы диссоциацияланбаған молекулаларға бағытталғанымен түсіндіріледі. Бұл дегеніміз, судан бөлінетін иондардың тұнбаға түсуінің толықтығын арттыру үшін процесті тұндырғыштың белгілі бір артық мөлшерімен жүргізу қажет, бұл процесс сода-әк тұндыру әдісімен жүзеге асырылады; Бұл әдісті қолдана отырып, қаттылық тұздары әк және сода қоспасымен (Na2CO3) бірге тұндырылады және әктастандыру процесіне ұқсас реакциялар жүреді. Алайда реакцияға сәйкес оның карбонатты емес қаттылығын кальциймен ауыстырған кезде магний толығымен дерлік жойылады, ал карбонатты емес қаттылықтағы кальций тұздары содамен тұндырады: Сода және әкпен өңделген судың есептелген (теориялық) қалдық кермектігі. мЭк/кг, мына теңдеумен анықталады: + 2.2 Қалыпты бөлшектердің тұндыру теориясының элементтері Тұндыру процестері сұйықтықтағы қатты заттардың қозғалысымен байланысты. Өндірістік жағдайларда бұл процестер қатты фазаның жоғары концентрациясында шектеулі көлемде жүзеге асырылады. Мұндай жағдайларда шөгу бөлшектері өзара үйкеліс немесе соқтығысуы салдарынан бір-бірінің қозғалысына әсер етуі мүмкін. Мұндай тұндыру шектелген деп аталады және оның заңдылықтары ортадағы бір бөлшектің біркелкі қозғалысынан ерекшеленеді. Диаметрі d сфералық бөлшекті қозғалтатын күш оның массасы мен қалқымалы архимед күші арасындағы айырмашылықпен өрнектеледі, бөлшек көлеміндегі сұйықтың массасына тең: мұндағы қатты бөлшек пен сұйықтың тығыздықтары. ; g-гравитациялық үдеу. Ортаның ішінде қозғалатын денеге R кедергі күшін кедергі заңының теңдеуі арқылы өрнектеуге болады: Шөгу жылдамдығы ( ) деп аталатын сұйықтықтағы дененің бірқалыпты қозғалыс жылдамдығын қозғалыс пен қарсылық күштерінің теңдігі шартынан табуға болады: = , бұдан,
Дененің сұйықтағы ламинарлы қозғалысымен (Стокс заңының әсер ету диапазоны) шамамен Re<2: мен формулаларын қорыта келе, Сфералық емес бөлшектер үшін 0,77-0,43 диапазонында болатын пішін коэффициентінің мәні бойынша аз. Сонымен, тұндыру жылдамдығы бөлшектердің диаметріне, олардың пішініне, қатты фаза мен сұйықтықтың тығыздықтарының айырмашылығына және сұйықтықтың тұтқырлығына байланысты. Еркін және шектелген қозғалыстан айырмашылығы, тұндыру процестерінде кіші бөлшектер үлкендердің қозғалысын тежейді, ал үлкен бөлшектер олармен бірге ұсақ бөлшектерді алып жүреді, олардың қозғалысын жылдамдатады. Ұқсас жылдамдықтары бар бөлшектердің ұжымдық тұнбасы аппараттың әрбір бөлімінде орын алады. Гидродинамикалық тұрғыдан шектелген тұндыру қайнау қабатының сипаттамаларына ұқсайды және сұйықтану жылдамдығы c болса, бұл кезде қабаттың қозғалмайтындығы бұзылады, оның биіктігі мен кеуектілігі артады (сұйықтық көлемі мен сұйықтық және бөлшектерінің көлемдерінің суммасы қатынасы), шектелген шөгу жылдамдығына тең . Бұл маңызды қорытынды олардың әрқайсысын сипаттау үшін екі процесті зерттеу нәтижесінде алынған тәжірибелік деректерді пайдалануға мүмкіндік береді, өйткені қазіргі уақытта полидисперсті жүйелер үшін пішін коэффициенттері және құлаған кездегі бөлшектер қозғалыстың тік бағытынан ауытқу кезіндегі ортаның қозғалысының шөгу жылдамдығына әсері туралы сенімді деректер жоқ. жүктеу/скачать 1,48 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|