zinet home
home home
home ИНТЕЛЛЕКТ-ПОРТАЛ
home Стартовал прием материалов в сборник XХХIX-й научной конференции. Требования к публикациям - в разделе "Объявления".

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

РЕСУРСЫ ПОРТАЛА:

Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 28 мая 2016 г.)


Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)


Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)


Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24-27 ноября 2015 г.)


Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13-17 октября 2015 г.)


Тридцать третья научно-практическая конференция
(20-27 мая 2015 г.)


Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2-7 апреля 2015 г.)


Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)


Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)


Двадцать девятая международная научно-практическая конференция
(19-25 ноября 2014 г.)


Двадцать восьмая международная научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)


Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)


Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)


Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)


Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)


Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабя 2013 г.)


Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноябя 2013 г.)


Первая международная научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцать первая научно-практическая конференция
(14-18 мая 2013 г.)


Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)


Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февряля - 3 марта 2013 г.)


Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)


Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)


Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)


Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01 - 07 марта 2012 г.)


Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)


Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)


Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)


Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля - 04 мая 2011 г.)


Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)


Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)


Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)


Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)


Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)


Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)


Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)


Третья научно-практическая конференция
(20-27 декабря 2008 г.)


Вторая научно-практическая конференция
(1-7 ноября 2008 г.)


Первая научно-практическая конференция
(10-15 мая 2008 г.)



НАШИ ПАРТНЕРЫ:

Студия веб-дизайна www.zinet.info



Студия ландшафтного дизайна Флора-МК


Уникальное предложение!



Сайт-визитка - теперь
всего за 200 грн!

подробнее>>>



ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРОЛИЗА ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ХЛОРИДОВ ИЗ ПРИРОДНОЙ ВОДЫ И ЩЕЛОЧНЫХ РАСТВОРОВ

 

Кучерик Г.В., Омельчук Ю.А.

Украина, г. Севастополь,

Севастопольский национальный университет ядерной энергии и промышленности

 

Гомеля Н.Д.

Украина, г. Киев,

Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт»

 

In work results of researches by definition of influence of density of a current and also to duration electrolysis on efficiency of electrochemical processing of the fulfilled reclaiming solutions containing chlorine, in process ion-exchange sewage treatment.

 

Выделение хлоридов из воды является актуальной, но достаточно сложной проблемой. Наиболее надежным и эффективным методом является использование выпарных установок. Однако, данная технология является весьма энергоемкой и дорогостоящей. Кроме того, на сегодня объемы производства хлорида натрия из промышленных отходов в 2 раза превышают потребности в данном продукте. Метод электролиза сопровождается получением хлорсодержащих концентратов, утилизация которых является нерешаемой задачей [1]. Одним из подходов, который частично позволит решить эту проблему является выделение хлоридов из воды с получением активного хлора или гипохлорита натрия или кальция.

В работе использовали двух- или трехкамерные электролизеры. В двухкамерном электролизере была использована анионная мембрана АВ-17-8, которая разделяла катодную область, содержащую рабочий раствор, и анодную – с раствором щелочи концентрацией 1,0 мг-экв/дм3. В трехкамерном электролизере рабочая камера от катодной области отделялась катионной мембраной МК-40, а от анодной – анионной мембраной АВ-17-8.

При проведении электролиза в двухкамерном электролизере рабочий раствор (раствор хлорида натрия в севастопольской водопроводной воде с жесткостью 7,5 мг-экв/дм3 и концентрацией хлоридов 1,5 г/дм3) помещали в катодную камеру. В анодную камеру помещали 1н раствор NaOH. При электролизе водного раствора, содержащего хлориды, концентрация последних снижается с 1500,0 мг/дм3 до 70,0-160,0 мг/дм3. Значение остаточных концентраций хлора зависит от времени электролиза. Скорость процесса возрастает с увеличением анодной плотности тока. Так, при увеличении плотности тока с 4,44 А/дм2 до 8,88 А/дм2 время электролиза сокращается с 4 ч до 1,5 ч, концентрация хлоридов снижается до 130,0-160,0 мг/дм3. При увеличении времени процесса можно достичь более низких концентраций хлоридов в воде. Однако, при этом происходит существенное снижение выхода по току. В целом, процесс очистки происходит эффективно и степень очистки достигает 90-95%. При проведении электролиза отмечено повышение рН рабочего раствора. Уровень рН растет с повышением анодной плотности тока и увеличением времени электролиза. Во всех случаях отмечено снижение жесткости воды до уровня 0,4-2,6 мг-экв/дм3 [2].

Наиболее благоприятные условия для умягчения воды отмечены при плотности тока j=4,44 А/дм2, когда отмечено снижение жесткости до 0,4 мг-экв/дм3. Такую воду можно использовать для подпитки водогрейных котлов без дополнительного умягчения. Если судить по остаточному содержанию хлоридов и выходу по току, то наиболее благоприятные условия достигнуты при плотности тока j=6,66 А/дм2.

Во всех случаях процесс электролиза протекал при весьма низких значениях выхода по току. Обусловлено это тем, что при высоких значениях рН в катодной области значительная часть электричества переносится наряду с хлоридами гидрооксид-анионами, что в целом приводит к значительным затратам электроэнергии на электролиз воды.

Другим важным аспектом процесса является то, что реакция окисления хлоридов на аноде протекает весьма неэффективно. В данном случае, параллельно с реакцией окисления хлоридов происходит конкурирующая реакция окисления гидроксил-анионов.

Снижение концентрации хлоридов в катодной области компенсируется за счет увеличения концентрации хлоридов в анодной области, где она достигает в отдельных случаях более 1000,0 мг/дм3. Увеличение концентрации активного хлора в анодной области происходит за счет снижения концентрации щелочи вследствие электрохимического окисления гидроксил-анионов.

Проблемой, которая возникает при очистке воды от хлоридов в двухкамерном электролизере является повышение рН в катодной области до 10,0-12,8. Избежать это можно при использовании трехкамерного электролизера. В данном случае в рабочей зоне рН остается практически нейтральным в течение всего процесса, а в катодной области наблюдается повышение щелочности до 50,0 мг-экв/дм3 за счет миграции катионов натрия в катодную область и разложения воды с образованием водорода. Снижение концентрации хлоридов происходит за счет их миграции в анодную область. Из-за высокой концентрации щелочи в анодной области трансформация хлоридов в активный хлор относительно невысокая.

Метод электрохимического извлечения хлоридов был использован для отработанных регенерационных растворов, содержащих хлористый натрий [2]. Для этого использовался раствор, содержащий 10,0 г/дм3 NaCl и концентрацией щелочи 2 %. Рабочий раствор помещали в катодную область ячейки, разделенной анионообменной мембраной АВ-17-8, а в анодную область помещали 1н раствор NaOH. Процесс электролиза вели в течение 11 ч и достигли снижения концентрации хлоридов до 288,0 мг/дм3. С течением процесса скорость очистки регенерационного раствора от хлоридов снижается, что обусловлено повышением его щелочности. При этом выход по току в течение первого часа достигал 13 %, второго – 21 %, а далее снижался по мере снижения концентрации хлоридов в катодной области и с повышением концентрации конкурирующих гидроксил-анионов, что обуславливало увеличение скорости конкурирующего процесса. В данном случае при проведении электролиза за 11 ч концентрация активного хлора в анодной области достигала 10,0 г/дм3, т.е. произошло практически полное превращение хлора в активный хлор. Концентрация хлоридов в анодной камере снизилась до 137,0 мг/дм3. Выход по активному хлору можно повысить при снижении концентрации щелочи в анодной камере. Использование 0,125н раствора NaOH обеспечило достижение концентрации активного хлора на уровне 2262,0 мг/дм3 уже в течение первых двух часов электролиза. Однако, в данном случае при снижении концентрации щелочи в анодной области резко снижалась электропроводность в ячейке, что приводило к существенному снижению плотности тока и скорости процесса.

В целом, метод электролиза позволяет успешно решить проблему утилизации регенерационных растворов, содержащих хлорид натрия. После электрохимической обработки получен раствор щелочи с концентрацией 791,0 мг-экв/дм3, который может использоваться для повторной регенерации ионита [3] и раствор гипохлорита натрия с концентрацией 10,0 г/дм3, который можно использовать для обеззараживания воды, дезинфекции бассейнов и помещений.

 

Литература

 

1.      Фізико-хімічні основи технології очищення стічних вод / А.К. Запольський, Н.А. Мішкова-Клименко, І.М. Астрелін та ін. // Підручник. – К.: Лібра. – 2000. – 552 с.

2.      Николадзе Г.И. Технология очистки природных вод. – М.: Высшая школа, 1987. – 479 с.

3.      О регенерации некоторых отечественных ионитов / А.А. Мазо, Н.С. Анпилова, М.В. Пархоневич и др. // Теория и практика сорбционных процессов, Изд-во ВГУ. – 1971. – в.6. – с. 106 – 109.



Первая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(10-15 мая 2008 г.)


(отчет)
Вторая научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(1-7 ноября 2008 г.)
(отчет)
Третья научно-практическая конференция
"Инновационный потенциал украинской науки - ХХI век"
(20-27 декабря 2008 г.)
(отчет)
Четвертая научно-практическая конференция
(10-17 апреля 2009 г.)
(отчет)
Пятая научно-практическая конференция
(20-27 мая 2009 г.)
(отчет)
Шестая научно-практическая конференция
(1-15 апреля 2010 г.)
(отчет)
Седьмая научно-практическая конференция
(28 мая - 7 июня 2010 г.)
(отчет)
Восьмая научно-практическая конференция
(05-12 декабря 2010 г.)
(отчет)
Девятая научно-практическая конференция
(27-31 декабря 2010 г.)
(отчет)
Десятая научно-практическая конференция
(15-23 марта 2011 г.)
(отчет)
Одинадцатая научно-практическая конференция
(26 апреля 04 мая 2011 г.)
(отчет)
Двенадцатая научно-практическая конференция
(28 мая - 06 июня 2011 г.)
(отчет)
Тринадцатая научно-практическая конференция
(28 октября - 09 ноября 2011 г.)
(отчет)
Четырнадцатая научно-практическая конференция
(12-20 декабря 2011 г.)
(отчет)
Пятнадцатая научно-практическая конференция
(01-07 марта 2012 г.)
(отчет)
Шестнадцатая научно-практическая конференция
(09-14 апреля 2012 г.)
(отчет)
Семнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 октября 2012 г.)
(отчет)
Восемнадцатая научно-практическая конференция
(22-26 декабря 2012 г.)
(отчет)
Девятнадцатая научно-практическая конференция
(26 февраля - 3 марта 2013 г.)
(отчет)
Двадцатая научно-практическая конференция
(20-28 апреля 2013 г.)
(отчет)
Двадцать первая научно-практическая конференция
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Первая международная научно-практическая конференция
"Перспективные направления отечественной науки - ХХI век"
(13-18 мая 2013 г.)
(отчет)
Двадцать вторая научно-практическая конференция
(4-9 ноября 2013 г.)
(отчет)
Двадцать третья научно-практическая конференция
(10-15 декабря 2013 г.)
(отчет)
Двадцать четвертая научно-практическая конференция
(20-25 января 2014 г.)
(отчет)
Двадцать пятая юбилейная научно-практическая конференция
(3-7 марта 2014 г.)
(отчет)
Двадцать шестая научно-практическая конференция
(7-11 апреля 2014 г.)
(отчет)
Двадцать седьмая научно-практическая конференция
(20-25 мая 2014 г.)
(отчет)
Двадцать восьмая научно-практическая конференция
(08-13 октября 2014 г.)
(отчет)
Двадцать девятая научно-практическая конференция"
(19-25 ноября 2014 г.)
(отчет)
Тридцатая научно-практическая конференция
(19-25 января 2015 г.)
(отчет)
Тридцать первая научно-практическая конференция
(25 февраля - 1 марта 2015 г.)
(отчет)
Тридцать вторая научно-практическая конференция
(2 - 7 апреля 2015 г.)
(отчет)
Тридцать третья научно-практическая конференция
(20 - 27 мая 2015 г.)
(отчет)
Тридцать четвертая научно-практическая конференция
(13 - 17 октября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать пятая научно-практическая конференция
(24 - 27 ноября 2015 г.)
(отчет)
Тридцать шестая научно-практическая конференция
(29 декабря 2015 - 5 января 2016 г.)
(отчет)
Тридцать седьмая научно-практическая конференция
(19 - 22 апреля 2016 г.)
(отчет)
Тридцать восьмая научно-практическая конференция
(23 - 25 мая 2016 г.)
(отчет)

На главную | Объявления | Отчеты предыдущих конференций | История Украины | Контакты

Copyright © Zinet.info Идея сайта - Студия веб-дизайна Zinet