Перегонка и ректификация
Перегонка и ректификация являются одними из наиболее распро- страненных методов выделения из сточных вод растворенных органи- ческих жидкостей. Установки перегонки и ректификации сточных вод, как правило, входят в состав технологических схем основных произ- водств. Выделенные из сточной воды примеси используются на этих же производствах.
Для очистки сточных вод применяют простую перегонку, пере- гонку с водяным паром или инертными носителями, азеотропную пе- регонку и ректификацию в присутствии перегретого водяного пара. Специфичность процесса очистки сточных вод этими методами обу- славливается относительно малыми концентрациями примесей и необ- ходимостью практически полного выделения их из сточных вод.
Перегонка
Простую перегонку проводят в установке периодического или непрерывного действия путем постепенного испарения сточной воды, находящейся в перегонном кубе. Образующиеся пары конденсируются в конденсаторе-холодильнике, и дистиллат поступает в сборник. При- меняют ее для очистки сточных вод от примесей, температура кипения которых значительно ниже температуры кипения воды (ацетон, мети- ловый спирт и т.п.). Для более полного разделения смесей и получения концентрированного дистиллата перегонку проводят с дефлегмацией. Над перегонным кубом устанавливают трубчатый или змеевиковый дефлегматор, в котором пары более высококипящей воды частично
конденсируются, и она в виде флегмы сливается в куб, а пары, обога- щенные низкокипящим компонентом, направляются в холодильник- конденсатор.
В тех случаях, когда органические вещества в смеси с водой обра- зуют нераздельно кипящую (азеотропную) смесь, для отгонки указан- ных веществ из сточной воды может быть использована азеотропная отгонка. Чаще всего азеотропы характеризуются минимальной темпе- ратурой кипения, поэтому их отгонка проходит при температуре, ниже температуры кипения воды при данном давлении. Многие азеотропные смеси при конденсации расслаиваются, при этом сырой органический компонент может быть легко отделен от водного насыщенного раство- ра. В этих случаях азеотропная отгонка загрязняющего компонента из сточной воды наиболее экономична. На рис. 14.20 представлена схема отгонки азеотропов из сточной воды.
Отгонка азеотропной смеси осуществляется в отгонной насадоч- ной колонне 4, в нижнюю часть которой подается острый водяной пар. В отстойнике-сепараторе 2 конденсат органического вещества отделя- ется от конденсата пара. Последний смешивается с исходной водой и вновь направляется на отгонку. Азеотропная отгонка может быть ре- комендована для выделения из воды целого ряда органических ве- ществ, образующих с водой азеотропы - бензола, толуола, эфиров ук- сусной кислоты, четыреххлористого углерода, хлороформа и др.
Для очистки сточных вод довольно часто применяют перегонку в присутствии водяного пара или другого инертного носителя. Отличие ее от простой перегонки заключается во введении острого пара непо- средственно в сточную воду, что упрощает конструкции перегонных аппаратов, снижает расход тепла на перегонку. Для отгонки из воды примесей могут быть использованы инертные носители, например, га- зы: воздух, азот, диоксид углерода, углеводородные газы и др.
Рис.14.20. Схема установки для азеотропной отгонки летучих органических веществ из сточной воды
1 - емкость; 2 - отстойник-сепаратор; 3 - теплообменники; 4 - отгонная колон- на; 5 - насос