УДК 661.333
Морковіна С.В.
ВИКОРИСТАННЯ ВОДОРОЗЧИННИХ ПОЛІЕЛЕКТРОЛІТІВ
ДЛЯ РОЗПОДІЛУ ДИСТИЛЕРНОЇ СУСПЕНЗІЇ
СОДОВОГО ВИРОБНИЦТВА
Українська інженерно-педагогічна академія
Вивчено вплив полімерних флокулянтів на швидкість розподілу дистилерної суспензії содового виробництва.
Ключові слова: поліелектроліти, дистилерна суспензія, розподіл, содове виробництво.
The influence of polymeric flocculants on the speed distribution of distilled suspension of soda production is studied.
Key words: polyelectrolytes, distilled suspension, distribution, production of soda.
При одержанні хлористого кальцію з відходів виробництва кальцинованої соди лімітуючою стадією процесу є розподіл дистилерної суспензії, що складається з хлористого кальцію, хлористого натрію, сірчанокислого кальцію, гідроксиду кальцію, піску і т.д.
Водорозчинні поліелектроліти широко використовуються для прискорення різних виробничих процесів [1,2].
При одержанні рідкого хлористого кальцію з дистилерної рідини процес розподілу твердої і рідкої фаз відрізняється великою трудомісткістю і високою вартістю через наявність у суспензії дрібнодисперсних часток, що повільно відстоюються і фільтруються. У зв'язку з цим інтенсифікація процесів розподілу набуває істотного значення.
У роботі [3] описані ряд синтетичних флокулянтів і поверхнево-активних речовин, що використовувалися для прискорення розподілу суспензії. Однак, незважаючи на свою ефективність, вони не одержали широкого практичного застосування через їх недостатню дослідженість і високу вартість.
Метою дослідження є прискорення процесів розподілу дистилерної суспензії у виробництві рідкого хлористого кальцію з використанням суміші натрієвої солі алкілгідроксамової кислоти і поліакріламіда та поліетиленоксида.
У даній роботі наведені результати досліджень інтенсифікації процесів розподілу виробничої дистилерної суспензії в присутності поліакріламіда (ПАА) або поліетиленоксиду (ПЕО) у різному співвідношенні з натрієвою сіллю алкілгідроксамової кислоти (NаАГК).
Досліди проводили в лабораторних умовах таким чином: 250 мл дистилерної суспензії вносили в реакційну колбу, куди попередньо була введена добавка поліелектроліту, вмикали мішалку і вміст колби перемішували протягом 10 хв. за температур 25 і 90 °С. Після взаємодії вміст колби виливали в циліндр ємкістю 250 мл, позначений міліметровою шкалою, і спостерігали розподіл суспензії фіксуванням через визначені проміжки часу положення границі розподілу фаз. За результатами розрахунків визначали для кожного даного моменту висоту прозорого шару і ступінь відстоювання. На основі седиментаційних кривих розраховували середні швидкості освітлення за весь період розподілу. У роботі використовували поліелектроліти концентрацій 0,005 – 0,018 %, мас. Результатами дослідження встановлено, що найкращим коагулюючим реагентом є суміш NаАГК : ПЕО у співвідношенні 1:1.
Попередніми дослідами було встановлено, що швидкість розподілу суспензії без добавок складає 0,28 м/год. Велике значення для коагуляції суспензії має співвідношення NаАГК : ПАА (ПЕО) та концентрація ПАА і ПЕО, зі збільшенням якої вище оптимальних відбувається стабілізація суміші і швидкість розподілу сповільнюється.
Відзначено, що седиментація зростає зі збільшенням концентрації ПАА або ПЕО та їх співвідношенням з NаАГК і максимальна величина досягається при концентрації 0,01 % мас. При цьому відбувається бурхлива флокуляція з дуже швидким освітленням суспензії. Явище швидкої флокуляції пояснюється утворенням великих, не пов'язаних між собою, агрегатів з високою швидкістю седиментації. Слід зазначити високу поділяючу здатність добавок у перші хвилини відстоювання. Великі концентрації флокулянта погіршують флокуляцію часток. Відбувається це тому, що надлишкова кількість поліелектроліту обволікає частки дисперсної фази суспензії, утворюючи захисний шар, що перешкоджає їх коагуляції.
Велике значення має прозорість освітленої дистилерної рідини, так як вона надходить на розпарювання у вакуум-випарні апарати і надлишкові кількості суспензій у освітленій частині призводять до засмічення поверхонь гріючого апарату, знижуючи його продуктивність. Про мутність судили по величині оптичної густини розчину, яку вимірювали за допомогою ФЕК-56.
Цікаво було перевірити фільтрацію дистилерної суспензії з додаванням поліелектролітів. Досліди по фільтрації проводили таким чином. При 90 °С в суспензію додавали певні концентрації поліелектроліту, перемішували 2-3 хв. і фільтрували на воронці Бюхнера. За закінченням фільтрації судили за появою тріщин на поверхні осаду. Вологість коливалася в межах 40-50 %.
Результати дослідів підтвердили правильність вибору оптимальної концентрації добавки поліелектроліту. Таким чином, застосування водорозчинних поліелектролітів можна рекомендувати для впровадження у виробництво.
Робота виконана під керівництвом доц. Посторонка А.І.
Література:
1. Взаимодействие водорастворимых полиэлектролитов с дисперсными системами. – Ташкент: ФАН, 1970. – 125 с.
2. Исмаилов Х.Р., Зайнутдинов С.А., Ахмедов К.С. Водорастворимые полиэлектролиты в гидрометаллургии. – Ташкент: ФАН, 1972. – 47 с.
3. Ривный В.С., Посторонко А.И., Чаус Г.С. Разделение дистиллерной суспензии в присутствии добавок поверхностноактивных веществ. – Сб. „Вопросы химии и химической технологии”. Вып. 45. Харьков: Высшая школа, 1976. – стр. 91 – 93.