Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Környezettechnika 4. témacsoport Tankönyv I. 1.10.4 fejezet 87-89. o. 1.11 fejezet1.11 fejezet 89-129. o. 1.12 fejezet 1.12.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Környezettechnika 4. témacsoport Tankönyv I. 1.10.4 fejezet 87-89. o. 1.11 fejezet1.11 fejezet 89-129. o. 1.12 fejezet 1.12."— Előadás másolata:

1 Környezettechnika 4. témacsoport Tankönyv I fejezet o fejezet1.11 fejezet o fejezet 1.12 fejezet o. 13. C

2 Tartalom Membránszűrés – fordított ozmózis Semlegesítés, pH-beállítás RedukcióRedukció, oxidációoxidáció Hidrolízis Derítés Termikus eljárások – égetés – hőbontás, pirolízis Kicsapatás Ioncsere 2

3 Membránszűrés Fogalma: Célja: Miért? Hogyan? Mivel? Mire? oldat vagy kolloid oldat kezelése vékony, kis pórusméretű hártyákon. az összetevő elválasztása, töményítése. az összetevő lehet értékes vagy szennyező, ártalmas. hártyán való átnyomás. ultraszűrés ( 10 –2 …10 –6 mm, M = 300… , p = 1…15 bar) fordított ozmózis ( 10 –6 …10 –7 mm, p = 15…100 bar ) alkalmazásával. Ld. következő oldalak. Pl. víz oldott anyagainak eltávolítására, oldott anyag mentes víz előállítására. 3

4 Az ozmózis jelensége (ismétlés) hígabb oldat töményebb oldat töményedik hígul csökken a szint emelkedik a szint kiegyenlítődés indul meg ΔhΔh h2h2 h1h1 p 1 = h 1 ·  1 ·g p 2 = h 2 ·  2 ·g féligáteresz tő hártya Az ozmózisnyomás:  = c·R·T a hidrosztatikai nyomások Sejthártyák, bőr, stb. 4

5 A fordított ozmózis (RO) Az ozmózis jelensége,a fordított ozmózis elve A membrán cellulóz-acetátból vagy poliamidból készülhet, érzékeny mechanikai és biológiai lerakódásokra, vegyszerek- re, ezért a víz előkezelést igényel. Esetenként a kapott víz sem felel meg a kívánt célnak, emiatt utókezelés lehet szükséges. Dr. Pátzay György: Víz1 (internetről) 5

6 Egyszerű, kis felületű membránkészülék elvi felépítése Dr. Pátzay György: Víz1 (internetről) fordított ozmózis nyersvíz ( N )koncentrátum ( K ) permeátum ( P )víz áramlásmembrán visszatartott részecskék Teljes anyagmérleg: N = P + K Részleges anyagmérleg: N·c(N) = P·c(P) + K·c(K) 6

7 Tekercselt, nagy felületű membránkészülék elvi felépítése Dr. Pátzay György: Víz1 (internetről) fordított ozmózis 7

8 Fordított ozmózis – számolási feladat Egy „RO”-víz készítő üzem 36 bar nyomással dolgozik. Az óránkénti termelés 600 ℓ. Az előtisztított (szűrt) víz kiindulási koncentrációja 0,025 mol/dm 3, a permeátumé 0,001 mol/dm 3, a koncentrátumé 0,125 mol/dm 3. Az üzem napi 8 órában működik. a)Hány m 3 a napi „RO”-víz termelés? b)Hány kWh a napi energia fogyasztás? W = p·V c)Hány W a teljesítmény-szükséglet? d)Hány m 3 /h a vízfogyasztás? N·0,025 = 0,6·0,001 + (N–0,6)·0,125 e)Hány m 3 /h a koncentrátum térfogatárama? f)Hány m 3 /(m 2 ·h) a felületi terhelés? 600 W 0,744 m 3 /h 0,144 m 3 /h 4,8 m 3 W = 3,6·10 6 Pa·4,8 m 3 = 4,8 kWh J = 8

9 Semlegesítés, pH-beállítás Fogalma: Célja: Miért? Hogyan? Mivel? Mire? savas vagy lúgos oldat pH-jának 7-re, illetve a szükséges értékre állítása. a szükséges körülmény (pH) megteremtése. a savas – lúgos kémhatás a környezetre ártalmas, egyes folyamatok megfelelő pH-tartományt igényelnek. megfelelő mennyiségű savas vagy lúgos anyaggal való összekeverés. semlegesítő, illetve pH-beállító szerek (pl. savak, lúgok) használatával, megfelelő berendezésben. Ld. következő oldalak. Pl. ipari savas – lúgos szennyvíz kezelése, pH beállítás csapadék képzéshez. 9

10 Semlegesítés, pH-beállítás Semlegesítő: savas szenny- vizek semlegesítése Ca(OH) 2 víz 10

11 Semlegesítés – számolási feladat Egy semlegesítő berendezésbe óránként 3,6 m 3 pH = 2,6 szennyvíz folyik be. A szennyezés erős savtól származik. A semlegesítést 50 g/dm 3 -es CaO tartalmú mésztejjel végzik. Az üzem napi 8 órában működik. A CaO-hoz képest 2,5- szeres mennyiségű szárított mésziszap képződik. a)Hány g CaO kell 1 m 3 szennyvízhez? b)Hány dm 3 az óránkénti mésztej fogyasztás? c)Hány kg a napi CaO szükséglet? d)Hány m 3 /nap a kezelt szennyvíz? e)Hány kg a heti szárított mésziszap mennyiség? CaO + 2 H 3 O + → Ca H 2 O c(H 3 O + ) = 10 -2,6 mol/dm 3 n(H 3 O + ) = 2,51 mol 2,02 kg 28,8 m 3 /nap 35,4 kg 70,3 g 5,06 dm 3 11

12 Semlegesítés – számolási feladat Egy semlegesítő berendezésbe óránként 1,8 m 3 pH = 10,6 szennyvíz folyik be. A szennyezés erős lúgtól származik. A semlegesítést 49 g/dm 3 -es H 2 SO 4 tartalmú kénsav oldattal végzik. Az üzem napi 8 órában működik. A H 2 SO 4 -hoz képest 1,5-szeres mennyiségű szárított gipsziszap képződik. a)Hány g H 2 SO 4 kell 1 m 3 szennyvízhez? b)Hány dm 3 az óránkénti kénsav oldat fogyasztás? c)Hány kg a napi H 2 SO 4 szükséglet? d)Hány m 3 /nap a kezelt szennyvíz? e)Hány kg a heti szárított gipsziszap mennyiség? H 2 SO OH – → SO 4 2– + 2 H 2 O c (H 3 O + ) = ,6 mol/dm 3 = 2,51· mol/dm 3 n (OH – ) = 0,716 mol c (OH – ) = 3,98 ·10 -4 mol/dm 3 0,281 kg 14,4 m 3 /nap 2,95 kg 19,5 g 0,716 dm 3 12

13 Redukció Fogalma: Célja: Miért? Hogyan? Mivel? Mire? vegyületek olyan reakciója, amelynek során az anyag redukálódik. az összetevő átalakítása. Az egyik, hogy mérgező anyagokból kevésbé mérgező vagy ártalmatlan vegyületekhez jussunk (pl. NO x → N 2, Cr +6 →Cr 3+ ). A másik, hogy a nem kívánatos anyagot (pl. oxigén a kazántápvízben) eltávolítsuk. Redukálószerekkel (H 2, CO, SO 2, N 2 H 4 ) való reakcióval. kevert reaktor, medence, égő (láng vagy katalitikus). Ld. következő oldalak. Pl. a nitrogén-oxidok, króm(VI)-vegyületek, oldott oxigén. 13

14 Redukció Néhány példa NO redukciója: 2 NO + 4 H 2 → N H 2 O 6 NO + 4 NH 3 → 5 N H 2 O* 2 NO + 2 CO → CO 2 + N 2 * Oxigén-mentesítés: O 2 + N 2 H 4 → N H 2 O Króm(VI) redukció: 2 Cr SO H 2 O → 2 Cr SO 4 2– + 12 H 3 O + 14

15 NH 3 H2OH2O N2N2 NO x Redukció levegő ventilátor tisztítan- dó gáz katalizátor katalitikus reaktor tisztított gáz ammónia tartály meleg levegő ammónia gőz ammónia és levegő elegye NO x NH 3 H2OH2O 15

16 Oxidáció Fogalma: Célja: Miért? Hogyan? Mivel? Mire? vegyületek olyan reakciója, amelynek során az anyag oxidálódik. az összetevő átalakítása. Az egyik, hogy mérgező anyagokból kevésbé mérgező vagy ártalmatlan vegyületekhez jussunk (pl. CN – ). A másik, hogy a további átalakításra alkalmas anyagot nyerjünk (pl. Fe 2+ ), esetleg kórokozókat pusztítsunk (pl. klór, ózon a fertőtlenítésben). O 2 -nel, ózonnal (O 3 ), klórral való reakcióval. kevert reaktor, medence. Ld. következő oldalak. Pl. a cianidok, szén-monoxid, szénhidrogének. 16

17 Oxidáció 17

18 Oxidáció 18

19 Oxidáció 19

20 Barótfi István: Környezettechnika (internet) Oxidáció 20

21 Oxidáció klórpalack klóradagoló érzékelő szivattyú nyersvíz klórosvíz bevezetés szabályozó fertőtle- nített víz mintavevő szűrő 21

22 Oxidáció – számolási feladat Egy ivóvíz fertőtlenítő medencében a vizet klórgázzal fertőtlenítik. A termelés Q = 20 m 3 /h. A víz fertőtleníté- séhez 15 mg/dm 3 klór használódik el. A fertőtlenített víz maradék klór koncentrációja  B = 2 mg/dm 3. Az üzem folyamatos munkarendben működik. Tartózkodási idő a medencében t = 30 perc. Vízmélység h = 1 m. a)Hány m 3 a napi ivóvíz termelés? b)Hány kg a napi klór szükséglet? c)Mennyi időre elég a palack 11 kg-ja? d)Hány m 3 -es legyen a medence? e)Mekkora legyen a medence felülete? f)Mennyi a medence felületi terhelése? kb. 32 óra 10 m 3 10 m m 3 8,16 kg 2 m 3 /(m 2 ·h) 22

23 Hidrolízis Fogalma: Célja: Miért? Hogyan? Mivel? Mire? vegyületek olyan reakciója, amelynek során víz hatására legalább két új vegyület keletkezik. az összetevő átalakítása. Az egyik, hogy mérgező anyagokból kevésbé mérgező vagy ártalmatlan vegyületekhez jussunk. A másik, hogy vízzel hevesen, esetleg robbanás- szerűen reagáló anyagok reakcióját ellenőrzött körül- mények között végezzük. vízzel, esetleg savval vagy lúggal való reakcióval. kevert reaktorban. Pl. a cianidok, cianátok, halogenidek, fém-alkoholátok, karbidok, hidridek, alkálifémek, szulfidok eredménye- sen kezelhetők. 23

24 Hidrolízis Néhány példa Vas(III)-ionok hidrolízise: Fe H 2 O  Fe(OH) H 3 O + Klórgáz reakciója vízzel: Cℓ H 2 O  HCℓ + HOCℓ Észterek hidrolízise (lúggal elszappanosítás): R-COOR’ + H 2 O  R-COOH + R’-OH R-COOR’ + NaOH → R-COONa + R’-OH szappan Keményítő vagy cellulóz hidrolízise: (C 6 H 10 O 5 ) n + n H 2 O  n C 6 H 12 O 6 derítés fertőtlenítés biodiesel gyártás szappangyártás bioetanol gyártás 24

25 Derítés Fogalma: Célja: Miért? Hogyan? Mivel? Mire? vegyszerrel elősegített tisztítás, segédművelet- ként ülepítés vagy szűrés szükséges. A nem ülepedő lebegő anyagok eltávolítása. Azért, hogy kristálytiszta legyen a (ivó- vagy ipari) víz. A kolloiddal ellentétes töltésű csapadékot adunk a vízhez, vagy állítunk elő benne. Hidrolizáló fémsók (Al, Fe) vagy szerves elektrolit. Berendezés: derítő (ld. következő oldalak) Részfolyamatok: bekeverés, pelyhesítés, ülepítés pl. ivó- vagy ipari víz. Hol találkoztunk már derítéssel (labor)? Mire használják az élelmiszeriparban? 25

26 Derítés Derített Iszap víz Derítő medence 26

27 Derítés Derítő medence 27

28 Termikus eljárások Fogalma: hőhatást, melegítést alkalmazó eljárások összefoglaló neve. Két fő típusa van ( az előzőekben megismert szárításon kívül ) Égetés – oxigén, levegő jelenlétében, – égési folyamatok, hőfejlődés – termékei: légnemű (füstgáz), szilárd (hamu, salak). Hőbontás, pirolízis – oxigén, levegő jelenléte nélkül, – bomlási folyamatok, hőelnyelés – termékei: légnemű (pirogáz), folyékony (olaj vagy kátrányszerű), szilárd (koksz vagy salak jellegű). 28

29 Égetés Fogalma: Célja: Miért? Hogyan? Mivel? Mire? oxigén, levegő jelenlétében végrehajtott termikus eljárás. (1) az éghető anyag hőjének kinyerése, (2) veszélyes anyag (hulladék) ártalmatlanítása. (1) energia-termelés, ill. (2) környezetvédelem. Az anyagot megfelelő hőmérsékletre előmelegítik, levegő jelenlétében meggyújtják, elégetik. égető berendezések, kemencék (ld. következő oldalak) pl. kommunális és veszélyes hulladék. 29

30 Égetés Égető berendezések Rostélyos: a kiégett anyag (hamu, salak átesik rajta) – sík – ferde – lépcsős – mozgó – forgó (henger) Rostély nélküli – forgódobos kemence – fluidizációs kemence 30

31 Égetés Forgódobos kemence 1. adagológarat szilárd anyag számára; 2. hidraulikus adagolómű; 3. csigás adagoló iszapok számára; 4. a kemence fejrésze; 5. kifalazott forgódobos kemence; 6. utóégető tér; 7. folyékony hulladék égetése; 8. nedves rendszerű salakkihordó; 9. hajtómű 31

32 Égetés A forgódobos kemence hőmérsékleti szakaszai 32

33 Égetés Forgó (henger) rostélyos kemence 33

34 Kicsapatás, csapadékképzés Fogalma: Célja: Miért? Hogyan? Mivel? Mire? olyan folyamat, amely során egy összetevőből rosszul oldódó anyagot (csapadékot) képezünk. (1) az összetevő elválasztása, kinyerése, (2) veszélyes anyag ártalmatlanítása. zavaró összetevő, ill. környezetvédelem. Az anyagot megfelelő vegyszer oldatával reagáltat- ják, a csapadékot ülepítik v. szűrik. Kevert reaktor (ld. következő oldalak) pl. ivóvíz, ipari víz – lágyítás; szennyvíz – foszfát, nehézfémek eltávolítása. 34

35 Vízkeménység, lágyítás Fogalma: a víznek az a tulajdonsága, hogy – nem habzik benne a szappan, – lassabban fő meg benne a rizs, a bab, stb. Oka: a vízben oldott Ca 2+ és Mg 2+ ionok. Fajtái: – karbonát keménység, Kk ( régi nevén változó keménység, Vk ), – nemkarbonát keménység, Nkk ( régi nevén állandó keménység, Ák ). Összes keménység = karbonát keménység + nemkarbonát keménység Mértékegységei: mmol/dm 3, mg CaO/dm 3, német keménységi fok (nkº). 1 nkº = 10 mg CaO/dm 3 -rel egyenértékű Ca 2+ és Mg 2+ ion. 1 mmol/dm 3 = 56 mg CaO/dm 3 M(CaO) = 56 g/mol 35

36 Kicsapatás, csapadékképzés A meszes vízlágyítás folyamatai A karbonát-keménység lágyítása: Ca(HCO 3 ) 2 + Ca(OH) 2 = 2 CaCO H 2 O Mg(HCO 3 ) 2 + Ca(OH) 2 = 2 CaCO 3 + MgCO 3 + 2H 2 O A magnézium-keménység lágyítása: MgCO 3 + Ca(OH) 2 = Mg(OH) 2 + CaCO 3 MgSO 4 + Ca(OH) 2 = Mg(OH) 2 + CaSO 4 MgCl 2 + Ca(OH) 2 = Mg(OH) 2 + CaCl 2 A szabad (agresszív) szén-dioxid megkötése: CO 2 + Ca(OH) 2 = CaCO 3 + H 2 O Az alkáli-karbonátok és -hidrogén-karbonátok átalakítása: 2 NaHCO 3 + Ca(OH) 2 = CaCO 3 + Na 2 CO H 2 O Na 2 CO 3 + Ca(OH) 2 = CaCO NaOH 13. H 36

37 1. vízelosztó 2. mészoltó 3. mésztejadagoló 4. mésztelítő 5. reaktor 6. szűrő Dr. Pátzay György: Víz1 (internetről) Víztisztítás – mészvizes vízlágyítás Kicsapatás, csapadékképzés 37 nyersvíz bevezetés lágyított víz mésziszap mésztej mészvíz

38 Dr. Pátzay György: Víz1 (internetről) 1. mészhidrát tartály 2. elszívó vezeték 3. mésztejkeverő 4. vákuumszivattyú 5. mésztejadagoló 6. nyersvíz bevezetés 7. reaktor 8. szűrő Ipari víz készítése – mésztejes vízlágyítás Kicsapatás, csapadékképzés 38

39 Fülöp Tamás: A Föld vízkészlete (02viz.ppt, internet) Ipari víz készítése – mésztejes gyorslágyító reaktor Kicsapatás, csapadékképzés 39

40 Mika László Tamás: aviz.pdf (internet) Ipari víz készítése – meszes – szódás vízlágyítás Kicsapatás, csapadékképzés 40

41 A szóda lágyítja a mésszel nem reagáló vegyületeket (kalcium – nemkarbonát keménység): CaSO 4 + Na 2 CO 3 = CaCO 3 + Na 2 SO 4 CaCl 2 + Na 2 CO 3 = CaCO NaCl A szóda és a mész feleslege egymással is reagál (kausztifikálás): Ca(OH) 2 + Na 2 CO 3 = CaCO NaOH Kicsapatás, csapadékképzés 41

42 A foszfátos (trisós, alkáli-foszfátos) vízlágyítás folyamatai: 3 Ca(HCO 3 ) Na 3 PO 4 = Ca 3 (PO 4 ) NaHCO 3 3 Mg(HCO 3 ) Na 3 PO 4 = Mg 3 (PO 4 ) NaHCO 3 3 CaSO Na 3 PO 4 = Ca 3 (PO 4 ) Na 2 SO 4 3 MgCl Na 3 PO 4 = Mg 3 (PO 4 ) NaCl A változó keménységből keletkező NaHCO 3 kiküszöbölésére (termikus) előlágyítás után alkalmazzák. A víz keménysége a kalcium- és magnézium foszfátok kis oldhatósága miatt 0,1-0,15 nk°-ra csökkenthető (a meszes – szódás eljáráshoz képest lágyabb vizet eredményez). Mika László Tamás: aviz.pdf (internet) Kicsapatás, csapadékképzés 42

43 Vízlágyító üzemben 400 ℓ/h kapacitással napi 7,5 órában meszes előlágyítást alkalmaznak. A víz magnézium- keménysége 2 nkº, karbonát-keménysége 6 nkº, szén- dioxid „keménysége” 2 nkº. A felhasznált CaO tömegének háromszorosa keletkezik szárított mésziszapból. a)Hány m 3 a napi termelés? b)Hány kg CaO kell 1 m 3 vízhez? c)Hány kg a napi CaO felhasználás? d)Hány kg a heti mésziszap képződés? Kicsapatás, csapadékképzés – számolási feladat 3 m 3 0,1 kg 0,3 kg 6,3 kg 43

44 Egy víz Ca 2+ ion tartalma 90 mg/dm 3, összes keménysége 16 nkº, lúgossága 3 mmol/dm 3. a)Számolja ki a hiányzó mennyiségeket, és egészítse ki a következő táblázatot! b)Hány kg 5 w%-os mésztej kell 1 m 3, az előbbieknek megfelelő víz előlágyításához? Ca(HCO 3 ) HCl → CaCl H 2 O + 2 CO Keménység – számolási feladat LÖkKkNkkCa 2+ Mg 2+ HCO 3 – mmol/ℓ3 mg CaO/ℓ–– nkº–16– mg/ℓ––––90 2,36 kg 44

45 A január – februári környezettechnika órák Sz3. témazáró dolgozat CsMembránszűrés: fordított ozmózis SzFélévi osztályzatok Semlegesítés, pH-beállítás, redukció Oxidáció CsHidrolízis, derítés SzTermikus eljárások: égetés SzKicsapatás CsKicsapatás ellenőrző kérdések kiadása SzIoncsere Cs4. témazáró dolgozat SzÚj tananyag: a vizek jellemzői (FKB) 13. C 45

46 Ioncsere Fogalma: Célja: Miért? Hogyan? Mivel? Mire? (vízben) oldott ionok cseréje más ionokra. (1) az ionok eltávolítása (a víz kell), (2) az ionok kinyerése (az ionok kellenek). (1) zavaró vagy mérgező anyag, (2) kell az anyag. Az anyagot megfelelő anyaggal (ioncserélő) érintkeztetik. Ioncserélő oszlopok: kation- és anioncserélő, kevert ágyas ioncserélő (ld. következő oldalak) pl. ioncserélt víz előállítása (kazán), nehézfémek eltávolítása, kis koncentrációjú anyag töményítése, kinyerése, elválasztása. 46

47 Ioncserélő anyagok: olyan szilárd anyagok, amelyek ion- jaikat képesek a velük érintkező folyékony fázis (víz) ionjaira kicserélni. Ioncserélő anyagok a természetben is vannak (pl. a talajban egyes agyagásványok és a humusz). Ioncserélő műgyanták: olyan műanyagok, amelyeknek a felületén savas vagy bázisos csoportokat alakítottak ki. A kationokat H + ionra, az anionokat OH – ionra cseréli. Ezek lényegében szilárd, vízben nem oldódó savként vagy bázisként viselkednek. Ugyanúgy, mint más savak, bázisok, ezek is lehetnek erősek vagy gyengék. Az erős ioncserélők minden iont lecserélnek, a gyengék szelektívek Ioncsere 47

48 szennyvíz Ioncsere Két ütem: 1.ütem: ioncsere 2.ütem: regenerálás kation-cserélő savval anion-cserélő lúggal előkezelt víz CO 2 + levegő kation- cserélő anion- cserélő ioncserélt víz levegő regene- ráló sav regene- ráló lúg 48

49 A kationcserélő gyantát elhagyó víz pH-ja 2,4. Hány mmol/dm 3, ill. nk° volt az ionmentesített víz keménysége, ha csak a kalcium- és magnéziumionok cserélődtek ki a gyantán? A kationcserélésnél a Ca 2+ és Mg 2+ ionokat H + ionra cserélik. Egy mol kétértékű Ca és Mg ion megkötéséből 2 mol H-ion szabadul fel. pH = -lg c(H 3 O + ) = 2,4 c(H 3 O + ) = 10 -2,4 = c(H 3 O + ) = 2·{c(Ca 2+ ) + c(Mg 2+ )} = 2·Ök Ök = M(CaO) = 56 g/mol 1 mmol/dm 3 = ? mg CaO/dm 3 1,99 · 56 = 111,44 mg CaO/dm 3. Mivel 10 mg CaO = 1 nk°, ez megfelel nk°-nak Ioncsere – számítási feladat 0,00398 mol/dm 3 = 3,98 mmol/dm 3 3,98 mmol/dm 3 /2 =1,99 mmol/dm ,14 49

50 Környezettechnika – 2. félév – házi feladat 1.Egy „RO”-víz készítő üzem óránként 1600 ℓ vizet állít elő. Az előtisztított (szűrt) víz kiindulási oldott anyag koncentrációja 0,020 mol/dm 3, a permeátumé 0,001 mol/dm 3, a koncentrátumé 0,140 mol/dm 3 Hány m 3 /h a vízfogyasztás? 2.1 m 3 pH = 2,4 szennyvíz semlegesítéséhez hány g CaO szükséges? 3.Egy ivóvíz fertőtlenítő medencében a vizet klórgázzal fertőtlenítik. A termelés Q = 15 m 3 /h. A víz fertőtlenítéséhez 18 mg/dm 3 klór használódik el. A fertőtlenített víz maradék klór koncentrációja  B = 2 mg/dm 3. Hány kg a napi (24 h) klór szükséglet? Kiadás:13. H K Beadás:13. H K

51 Környezettechnika – 2. félév – házi feladat 4.Vízlágyító üzemben 600 ℓ/h kapacitással napi 8 órában meszes előlágyítást alkalmaznak. A víz magnézium- keménysége 2 nkº, karbonát-keménysége 6 nkº, szén- dioxid „keménysége” 2 nkº. Hány kg CaO kell 1 m 3 vízhez? 5.A kationcserélő gyantán kimerülésig 15 m 3 12,6 nkº keménységű vizet vezettek át. Mennyi az ioncserélőről jövő víz pH-ja? Kiadás:13. H H 13. K K Beadás:13. H P 13. K Cs 51

52 VÉGE a 4. témacsoportnak. ISMÉTLÉS következik én azután TÉMAZÁRÓ DOLGOZAT én. 52

53 Fordított ozmózis – számolási feladat Egy „RO”-víz készítő üzem 54 bar nyomással dolgozik. Az óránkénti termelés 1000 ℓ. Az előtisztított (szűrt) víz kiindulási koncentrációja 0,02 mol/dm 3, a permeátumé 0,001 mol/dm 3, a koncentrátumé 0,10 mol/dm 3. Az üzem napi 15 órában működik. a)Hány m 3 a napi „RO”-víz termelés? b)Hány kWh a napi energia fogyasztás? W = p·V c)Hány W a teljesítmény-szükséglet? d)Hány m 3 /h a vízfogyasztás? N·0,02 = 1·0,001 + (N–1)·0,10 e)Hány m 3 /h a koncentrátum térfogatárama? 1500 W 1,238 m 3 /h 0,238 m 3 /h 15 m 3 W = 5,4 ·10 6 Pa· 15 m 3 = 22,5 kWh J = 53

54 Oxidáció – számolási feladat Egy cianidos technológiával dolgozó aranybányában a szennyvíz mennyiség Q = 360 m 3 /nap. A víz cianid (CN – ) tartalma 20 mg/dm 3. A szennyvíz ártalmatlanítását Hypo (NaOCl) oldattal végzik (50 g/dm 3 klórtartalom). Az ártalmatlanítás napi 8 órában történik. Tartózkodási idő a medencében t = 40 perc. Vízmélység h = 0,5 m. a)Hány m 3 az óránkénti tisztítás? b)Hány dm 3 a napi Hypo szükséglet? c)Mennyi időre elég a raklap 480 dm 3 -e? d)Hány m 3 -es legyen a medence? e)Mekkora legyen a medence felülete? f)Mennyi a medence felületi terhelése? CN – + 2 NaOH + Cl 2 → OCN – + 2 NaCl + H 2 O kb. 9,7 óra 30 m 3 60 m 2 45 m dm 3 0,75 m/h 54

55 A kationcserélő gyantán kimerülésig 25 m 3 8,7 nkº keménységű vizet vezettek át. a)Hány mol/m 3 a víz keménysége? b)Mennyi a műgyantán átfolyó víz pH-ja? c)Hány mol (Ca+Mg)-ot távolított el összesen a műgyanta? d)Hány dm 3 5 mol/dm 3 koncentrációjú HCl kell a regeneráláshoz 10 % felesleggel? e)Hány mol/kg (egyértékű ion) a gyanta kapacitása, ha tömege 5 kg? Emlékeztető: 1 mol Ca 2+ vagy Mg 2+ hány mol H 3 O + -nak felel meg? Ioncsere – számítási feladat 1,55 mol/m 3 pH = 2,51 n = 38,75 mol 17,05 dm 3 15,5 mol/kg 55

56 Semlegesítés, pH-beállítás Semlegesítő: savas szenny- vizek semlegesítése ? ? ? ? ? ? ? ? ? Részek, anyagáramok 56

57 ? ? ? ? ? ? Redukció ? Részek, anyagáramok 57

58 Oxidáció ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Részek, anyagáramok 58 klórpalack klóradagoló érzékelő szivattyú nyersvíz klórosvíz bevezetés szabályozó fertőtle- nített víz mintavevő szűrő

59 Derítés 59 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Részek, anyagáramok ?

60 Dr. Pátzay György: Víz1 (internetről) Ipari víz készítése – mésztejes vízlágyítás Kicsapatás, csapadékképzés ? ? ? ? ? ? ? ? ? 60

61 szennyvíz Ioncsere Két ütem: 1.ütem: ioncsere 2.ütem: regenerálás kation-cserélő savval anion-cserélő lúggal előkezelt víz CO 2 + levegő kation- cserélő anion- cserélő ioncserélt víz levegő regene- ráló sav regene- ráló lúg 61

62 ? Ioncsere ? ?? ? ? ? ? ? Részek, anyagáramok 62

63 Semlegesítés, pH-beállítás 63 A B C D E4

64 Semlegesítés, pH-beállítás 64


Letölteni ppt "Környezettechnika 4. témacsoport Tankönyv I. 1.10.4 fejezet 87-89. o. 1.11 fejezet1.11 fejezet 89-129. o. 1.12 fejezet 1.12."

Hasonló előadás


Google Hirdetések