氮去除空气中的

从方程(7.8)的比率增加氨/铵是不好的离子强度,这意味着更高的pH值是需要获得相同的剥离在高离子强度的影响。

表7.1给出了不同离子的活度系数,计算从方程(7.5)。

表7.1

在不同的离子活度系数f的优势

表7.1

在不同的离子活度系数f的优势

	六世	f为	f为	f为
我	1 +六世	Z = 1	Z = 2	Z = 3
0	0	1.00	1.00	1.00
0.001	0.03	0.95	0.82	0.64
0.005	0.07	0.93	0.74	0.51
0.01	0.09	0.90	0.66	0.40
0.02	0.12	0.87	0.57	0.28
0.05	0.18	0.81	0.43	0.15
0.1	0.24	0.76	0.33	0.10
0.2	0.31	0.70	- - - - - -	- - - - - -
0.5	0.41	0.62	- - - - - -	- - - - - -

I =离子强度,Z = f =活度系数

I =离子强度,Z = f =活度系数

因为氢氧化钙是最便宜的氢氧根离子的来源,它是最常用于调整前的pH值剥离过程。添加氢氧化钙导致离子强度增加。然而,大多数浪费水的离子强度,添加足够的氢氧化钙后获得10个以上的pH值,只有在0.05 - -0.1的顺序,这意味着pH值的增加需要获得蒸馏水的剥离效果一样是大约只有0.1。

7.2流程变量

多达13 g氨气在100毫升水在室温下可溶性。由于这个非常高氨在水中的溶解度需要大量的空气氨有效地从水中转移到空气中。原则上有三种不同的构型剥离单位,见图7.3;看到蒙哥马利(1985)。

图7.3。配置的空气清洗单元。从左到右:逆流,平行和交叉流。

流程的效率取决于:

1。pH值,根据上面提到的注意事项。方程(7.2)

(7.3)可以适用情况下,离子强度是重要的,方程(7.7)和(7.8)。

2。温度。氨的溶解度随着温度增加而减小。效率在三个温度- 0°C, 20°C和40°C -策划与pH值在图7.4和与塔的高度在图7.5

3所示。空气每立方米水处理的数量。至少需要3000立方米的空气每m3of水(见Fig.7.6)。

4所示。汽提塔的高度。效率和空气的数量之间的关系绘制三山庄——无花果,7.5和7.6。

5。填料的比表面积(m2 / m3)。更大的比表面导致更高的效率。

图7.4。汽提效率pH值在三个不同温度的函数。

图7.5。水温的影响氨汽提。使用4立方米空气每升废水。效率是策划和塔高度为各种温度。

塔深度(米)

图7.5。水温度对氨汽提效果。使用4立方米空气每升废水。效率是策划和塔高度为各种温度。

图7.7演示了汽提塔的原则。在废水处理厂的塔霍湖畔,加利福尼亚州,包含一个剥离过程。每24小时10000立方米的废水处理的成本大约8美分每立方米(1992)。资本成本在每立方米20美分的顺序(基于16%每年折旧和利息的投资)。

因此剥离的成本是相对温和,但这个过程有两个重要的限制:

1。几乎是不可能的工作温度低于5 - 7°C。大量的空气会导致相当大的蒸发,从而导致国内塔冻结的水。

2。沉积的碳酸钙可以降低效率,甚至阻止塔。

由于限制1)有必要使用热空气剥离在温带气候冬季期间,或在室内安装塔。raybet雷竞技最新这使得植物的过程太贵地区的人口有10000多万,限制了应用治疗热带或亚热带纬度的大卷。

害怕l600 3200 + 800 6 ^ 00 8000 96 oo

图7.6。效率的函数m3的空气每立方米水三种不同的塔高度线= 8 m, _line = 6.7米,- = 4米。

一个非常重要的一些技术解决方案的缺点是,他们不认为总环境解决方案,因为他们解决一个问题,但创建一个新的。剥离过程特点的例子,因为

	如果
y y
/	/
/ / J /;/ / / /	/
/ / / / / / / / / /

氨从废水中移除,但转移到大气中,除非复苏的氨气。在每个特定情况下有必要评估是否造成的空气污染问题更大,水污染问题解决。如果大量的市政废水处理空气剥离,氨被空气将做出重要贡献的空气污染问题含氮化合物一个地区性的基础上。

暗的了

暗的了

图7.7。一个汽提塔的原则。

7.3。气体传输

曝气和剥离涉及气液传质过程的驱动力是由偏离平衡状态。换句话说,气相的驱动力是部分压力梯度,并且是在液相浓度梯度。

气体的传输可以被视为一个四个步骤的过程。第一步的剥离过程包括通过溶解气体从液相到气液界面。第二步是通过气体通过液膜在液体端接口的气体必须通过气体薄膜的蒸汽侧接口。气体在最后一步必须分散在大量的气体。一般条件,病原的步骤之一,整个气体运移速率的基础上可以计算这个步骤。剩下的步骤通常微不足道的整体过程。

在停滞条件下扩散的气体通过本体溶液和表达式通常是最慢的一步分子扩散可以用来预测传输速率。

可以计算通过菲克扩散定律:

dy,

每单位时间N =质量传递

=的横截面积在扩散发生直流/ dy =浓度梯度垂直于横截面积,A

D =扩散系数。

然而,如果解决方案是足够激动通过自然气流或机械混合,传输的速率通过气液界面成为控制因素。少可溶性气体如氧气和二氧化碳,液膜的电阻控制气体传输的速率,而对高可溶性气体,如氨、传输速率由阻力控制的气相。

气体溶解度

平衡浓度的气体接触液体由亨利定律可以计算:

在哪里

测查=气体的平衡浓度溶液中的摩尔分数H =亨利常数p =气相中的气体的分压。

亨利的常数是大致与温度成正比;即。与温度增加,气体的溶解度降低。图7.8给出了氨溶解度和温度之间的关系。可以看到,溶解度与温度变化显著;参见无花果。7.2,7.4和7.5。

溶解度

0 20 40 60 80 100

图7.8。氨的溶解度策划与温度。

亨利常数的温度依赖性可能会发现使用下列两个方程之一:(Srinath和Loehr 1974和蒙哥马利1985)

亨利常数也受到溶解固体的存在。溶解固体的组合效应和温度对氧气在水中的溶解度是表现出下列方程(Gameson和罗伯逊,1955):

在哪里

cd =总溶解固体的浓度表示g / l T = K表达的绝对温度

必须强调,这个方程是发达的条件下,压力是760毫米汞柱,干净的水接触湿空气。

在这种情况下,必须要强调的一点是,亨利定律是一个理想的法律和仅提供近似的价值观。最好使用溶解度数据如果这些是可用的。

传质

刘易斯和惠特曼(1924)发展方程的传输速率控制的气膜阻力以及传输速率控制的液膜阻力:

在哪里

每单位时间N =质量传递

一个=截面面积

测查=浓度达到平衡(饱和度)

p =在气相分压peq =分压的接口

Kl =液膜系数定义为Dl /黄

公斤=气膜系数定义为Dg / Yg

Dl =扩散系数的液体

Dg =气体的扩散系数

图7.9显示了一个示意图表示达到气液传质。liquid-film-controlled过程可以表示浓度单位除以体积,V:

1直流

V dt

吉隆坡,= KL * (a / V)称为整体膜系数。

Kl,传递系数影响的变量。在一般情况下,液膜系数增加而增加温度根据:

吉隆坡(t) = KL, 1.028 20°C”20»(7.16)

KL.ain气泡曝气系统的方程

KL、(t) = KL, 20°* 1.02 (t-20) (7.17)

存在的表面活化剂对Kl废水有重要影响和a / V(面积与体积比)。表面张力下降将减少生成气泡的大小,这将增加AA /。在某些情况下增加的A / V将超过Kl的减少,整体效果,传输速率增加。一般来说,吉隆坡,在水中杂质随浓度增大而减小。b系数,定义为KL的比值,蒸馏水的浪费水,用于占废水中的杂质的影响在Ki_, A。图7.10显示了一个特征的变化系数b的函数残暴的水。

液膜阻力的重要性通常不是氨汽提。因此可以直接与转移过程气膜阻力,这实际上是由经验阻力系数和塔填料之间的关系。

图7.9。界面传质的示意图表示。

BOD-5的影响

图7.10。一个典型的BOD5 / b的关系。

7.4。汽提塔的设计

图7.11显示了应用程序的质量守恒原理逆流塔。塔可以是一个充满泡罩包装或喷雾塔盘,或任何内部建设带来良好的气液接触。

下面的关系是有效的(y«1):

在G

Gs: Pt气流总摩尔数/ h / m2扩散溶质的摩尔分数分压扩散溶质的摩尔比摩尔/ h / m2of non-diffusing,基本上不溶气体总压强

图7.11。质量守恒原理应用于逆流塔。

同样,下面的方程是有效的液体流(x«1): x

在哪里

L =液体流摩尔/ h / m2 x =可溶性气体的摩尔分数x =可溶性气体的摩尔比Ls / h =摩尔/ m2的非易失性溶剂

由于溶剂气体(空气)和溶剂液体(水)本质上是需求量不变,因为他们通过塔,它是方便的表达物料平衡在这些方面。

在塔的下部的平衡(见图7.11)可以表达的

这是一条直线的方程,所谓的操作线,斜率为Ls / Gsand穿过(Xi, Yi)。操作线也穿过点(X2, Y2)。

在图7.12的操作线是策划一起平衡溶解度曲线,可以发现从亨利定律和绘制的摩尔比。

汽提塔,下面的操作线总是平衡溶解度曲线(见图7.12)。

如果我们考虑一个包装或喷雾塔横截面单位面积,方便描述气体和液体之间的界面表面液体的分散的函数在薄膜包装。以下方程是有效的:

在哪里

S =接口表示为平方米/ m2塔截面= m2界面表面/ m3包装体积z

图7.12。平衡曲线(1)和操作线(2)剥离的过程。

固体的气体的量传递的微分部分塔是G * y摩尔/ h / m2,和传质速率液体,d (G * y)。这可能是相关的传质系数如下:

在肯塔基州=整体传递系数。

G和Y变化从一个到另一个塔的一部分,但Gs并非如此。因此,它更方便使用Gs在这些表达式:

y dy Gdy d (G * y) = G * d (_) = Gs_ = _ (7.25)

一个组件的扩散传质系数通过第二个(溶剂)包括一个任期涉及的平均浓度,Ym, non-diffusing气体扩散的路径。如果溶质的浓度变化很大从塔的一端到另一个极端,公斤* (1 y) m数量将持续多公斤*。因此,方程(7.25)将被转换

继续阅读:Y Y yeq

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