Получение результатов опытов по сорбции маслопродуктов отходами металлургического производства
Дипломная работа - Химия
Другие дипломы по предмету Химия
имость степени сорбции масел (400мг/л) от величины рН раствора
Поскольку масла состоят из углеводородов (нафтеновых, парафиновых, ароматических), то с определенной долей приближения, для объяснения полученных опытных -.данных можно использовать результаты исследований по сорбции органических соединений ( поверхностно- -активных веществ, красителей и т.п. ). Согласно справочным данным полученные изотермы характерны для систем, в которых происходит сорбция органических монофункциональных веществ с очень большим меж- молекулярным притяжением. Сорбируемые молекулы перед актом сорбции находятся в виде больших групп (ассоциатов).
Таким образом, при рассмотрении полученных изотерм приходим к выводу, что неоднородность сорбента, которая отражается на сродстве сорбата к твердой фазе, существенно может влиять на характер сорбции. Значения параметра К , имеющего смысл Cc при единичной концентрации сорбата, изменяются обратно пропорционально величине гг для всех изученных видов масел.
5.4 "ияние массы сорбента
Прежде чем использовать различные вещества в качестве фильтровальных вспомогательных веществ (ФВВ), необходимо установить оптимальное количество последних для лучшей фильтруемости стоков и сорбции масел. Поэтому в данной работе исследовали зависимость степени сорбции масел от массы сорбентов.
Результаты опытов представлены на рис. 1.9, где прослеживается возрастание количества масла с увеличением массы сорбента.
Причем, медленный прирост степени сорбции при больших массах сорбента (рис. 1.9) можно объяснить непропорциональностью улучшения доступной для молекул сорбата поверхности с ростом количества осадка. Это подтверждается сорбцией на ваграночном шлаке различной крупности (рис. 1.10). Увеличение количества шлака более мелкой крупности способствует заметному росту поверхности и, следовательно, значительному повышению сорбции масел.
В случае сорбции масла на шлаке с более развитой поверхностью (крупность до 100 меш) значения n >1, что свидетельствует о диссоциации сорбируемых частиц. При этом может быть определенная структура адсорбционных слоев, когда одна частица масла занимает несколько адсорбционных центров.
Все ото свидетельствует, что на характер сорбции существенно сказывается неоднородность сорбента, которая отражается на сродстве сорбата к твердой фазе.
Резюмируя вышесказанное, можно отметить, что из изученных сорбентов наилучшими сорбционными свойствами обладает окалина, затем ваграночный шлак, осадок конвертерной газоочистки и травильного отделения. Все они могут быть использованы в качестве ВВ при обезвоживании OMO сточных вод прокатного производства.
5.5 "ияние электролитов
Наличие в системе нейтральных электролитов до 0,3-0,5 моль/л (рис. 1.11) (на примере сорбции И-50 показано влияние NaCl, CaC, ) практически не влияет на ход сорбционного процесса. Только в некоторых случаях происходит незначительное повышение эффекта очистки: сорбция на осадке стоков травильного отделения в присутствии NaCl (на 6-8%), CaC (10-12%), на окалине - (5-7%).
5.6 "ияние времени процесса
Одним из важнейших показателей, характеризующих эффект очистки воды от масел, является скорость сорбционного процесса. В нашем случае сорбция основной части масел протекает достаточно быстро (рис. 1.12, 1.13).
Например, степень сорбции в случае, когда контакт сорбата и сорбента (включая время на отбор пробы для проведения анализа на остаточное содержание масел) не превышает 50-60 секунд, составляет для МС-20 на осадке конверторной газоочистки 62-6 4% на осадке травильного отделения 65- 67%, на окалине 70-72%. Увеличение времени контакта до 30 минут повышает степень сорбции весьма, незначительно (на 5-8%), т.е. процесс сорбции масел изученными сорбентами протекает, как правило, почти мгновенно, практически достигая сорбционного равновесия в течение первой минуты.
Такие кинетические особенности процесса сорбции масел положительно характеризуют эти вещества при использовании в качестве компонентов ФBB, т.к. время контакта фильтрата, содержащего масла, и слоя ФЕБ при фильтровании OMO очень незначительно (секунды).
5.7 Сорбция малых количеств масел
Для ясного понимания сорбционных процессов, происходящих в системе "твердый сорбент - маслопродукт, необходимо было изучить концентрирование масел при малых их концентрациях в растворе (100 мг/л и менее). Дело в том, что и при сорбционной очистке маслосодержащих сточных вод, и при обезвоживании OMO всегда будем иметь в определенный момент такие условия, когда в фильтрате концентрация масел невелика.
Все вышеприведенные опыты были повторены в статических условиях для сорбции масел И-40, И-50, МС-20 на уже изученных сорбентах. "ияние pH раствора показано на рис. 1.14. В этом случае степень сорбции, в отличие от опытов, где концентрация масла в системе составляет до 1000 мг/л и более, в нейтральной среде минимальна. А повышение ее происходит при увеличении ионной силы раствора, т.е наличии кислоты или щелочи. Следовательно, при малых концентрациях масло продуктов в растворе начинают сказываться не только состав самого сорбата, но и электростатические свойства поверхности сорбентов.
Степень сорбции масла МС-20 составляет 82-90%, И - 50 - 60-70%, И - 40 - 35-40%.
Влияние массы сорбента, и изотермы сорбции приведены на рис. 1.15 на примере сорбции масла. Из рисунков следует, что в данном случае процессы адгезии масел уже не играют главну