OH-C Flashcards
Separation av olika typer av avlopsvatten
Exempel på åtgärder för att minska vattenförbrukningen?
- Användning av slutet kylvattensystem
- Användning av motströmteknik för alla tvätt-, spol- och lakprocesser
- Optimering av vattenbehovet
- Processförändringar/val av processväg med lägre vattenbehov
- Användning av transportband i stället för vatten för transporter i processen
- Användning av vatten för ändamål med lägre krav på vattenkvalitetet s.k. nedklassning av vatten
- Återanvändning av förorenat vatten efter rening
- Eliminera periodiska utsläpp, undvik stänk, läckvatten och liknande förluster
Motströmsskölj
Användning av sparskäljbad
Internreningsprocesser
Användning av ett internreningssteg
Internreningsprocesser
Separationsmetoder
Jonbyte
Exempel på jonbytare
Uppbyggnad av en jonbytare
Zeoliter som jonbytare
Jonbytesanläggningar
Jonbyte vid förkromning
Syra-retardation vid stålverk
Regenerering av betbad.
Fördelar?
- LÄgre neutraliseringskostnad
- Lägre kostnad för olika syror
- Lägre föroreningskoncentration i badet ger kortare bettid och lägre temperatur
- Ej stopp av produktionen pga rengöring av betkar från slam
- Lägre utsläpp av nitrösa gaser när syror används
- Produktionsökning pga kortare bettider
Jonbyte vid förnickling
Jonbyte som komplement till kemisk metallutfällning
Adsorption
Adsorptionsmekanismer
- Fysikalisk adsorption: Bindningen sker med van der Waals-krafter. Bindningsentalpi = kondenseringsentalpi
- Kemisk adsorption: Kemisk bindning mellan adsorptionsmedel och adsorberade molekyler. Bindningsentalpi = aktiveringsentalpi
Adsorption = Exoterm process
Värme avges vid adsorptionen
Adsorptionsmedel typiska data
Tumregler för aktivt kol-adsorption
Adsorption på aktivt kol
Aktivt kol och Pol. ads. en jämförelse
Aktivt kol:
- Hög adsorptionsförmåga, även vid låga halter
- Hög adsorptionskapacitet
- Svårt att reagera
- Binder opolära organiska ämnen
- Flack genombrottskurva
Polymera adsorbenter:
- Lägre adsorptionskapacitet
- Lätt att regenerera
- Kan skräddarsys
- Dålig adsorptionsförmåga vid låga halter
- Brant genombrottskurva
Aktivt kol → Polermetod
Pol.adsorbenter → Återvinningsmetod
Jämförelse mellan olika adsorptionsmedel
Regenerering
Regenerering av ett adsorptionsmedel kan ske genom:
Kemisk desorption
- med Syror
- med Alkali
Desorption (motsats till adsorption)
- med lösningsmedel
Eluatet som erhålls kan upparbetas för återvinning för desorptionsmedel och adsorbat eller destrueras.
Termisk regenerering i ugn
Adsorbatet oxideras och drivs av som gas- man får en destruktion av adsorbatet.
Adsorptionsanläggning för vattenrening
Membranseparation
Principen för membranseparation
Membranprocesser
Jämförelse mellan omvänd osmos och ultrafiltrering
Cellulosaacetat
Aromatiska polyamider
Polysulfon
Polyvinykdiflourid
Polytetrafluoretylen (teflon)
Keramiska membran
Cellulosaacetat: Snäv porstorleksfördelning men klarar bara pH 3-8 och temperatur 0-35ºC. Är hydrofil. Används för assymetriska membran för RO, UF och MF.
Aromatiska polyamider: Används för många kompositmembran för RO men även för UF. Tål pH 2-12 och temperatur 0-60ºC men klarar ej oxiderande ämnen som Cl2.
Polysulfon: Kemiskt tålig, klarar temperatur 0-80ºC och är stabil i hela pH-intervallet. Är hydrofob dvs ej lämplig för RO-membran. Används för UF- och MF-membran.
Polyvinyldiflourid: Är det mest kemiskt resistenta och temperaturtåliga polymermaterialet för UF-membran.
Polytetrafluoretylen (teflon): Ett inert och mycket hydrofobt material som används för MF-membran. TÅl korrosiva lösningar och organiska lösningsmedel.
**Keramiska membran: **Används för MF- och UF-membran. Tål höga temperaturer, är ofta pH-resistenta och tål de flesta typer av lösningar.
Membrantyper
Homogena membran: Membranet är homogent och kan ha raka porer med samma diameter eller “svampig” struktur med varierande porstorlek. Membrantjocklek > 5 mikrometer.
Assymetriska membran: Membranet har ett mycket tunnt aktivt skikt - 0,1 - 2 mikrometer - som övergår i en mer porös struktur - stödskiktet. I stödskiktet ökar porstorleken från topp till botten. Total membrantjocklek ca 100 - 200 mikrometer
Membranegenskaper
Driftparametrar för membranfiltrering
Membranmoduler
Rörmodul: Rör med innerdiameter 5 - 25 mm. Har liten membranyta relativt inbyggnadsvolym. Minimal risk för igensättningar.
Hålfibermodul: Många mycket fina rör (hårfina - ngn mm). Membranytan kan finnas på rörens ytteryta eller deras inneryta. Ger stor membranyta men kräver god förrening.
Plattmodul: Består av ett antal flata membran. Har stor membranyta relativt inbyggnadsvolym. Kräver mycket god förrening.
Spiralmodul: Är ett plattmembran som rullats ihop. Har mycket stor membranyta relativt inbyggnadsvolym. Kräver mycket god förrening.
Membranfiltreringsanläggningar
Spräckning av oljeemulsion med ett ultrafilter
Rening av alkaliska avfettningsbad med UF
Spräckning av oljeemulsion mha ultrafilteranlggning
Extraktion
Membran-bioreaktor
Extraktion
Apparatur för extraktion - Mixer - settler
Avdrivning - “Strippning”
Avskiljning av toluen från tryckeriluft
Avskiljning av toluen från tryckeriluft, forts
Indunstning
För- och nackdelar med indunstning?
- Mycket höga avskiljningsgrader kan nås för oorganiska ämnen (salter, metaller m.fl.)
- För organiska ämnen - spec. lättflyktiga ämnen kan det bli höga koncentrationer i kondensatet.
- Inkrusterbildning kan ge försämrad värmeöverföring dvs försämrad kapacitet.
- I vissa tillämpningar finns risk för skumbildning som bl.a. kan förorena kondensatet.
- I vissa tillämpningar kan korrosiva ämnen ge problem med utrustningen.
Flashindunstare med mekanisk ångkompression
Vakumindunstare med värmepump
Användningsområden för olika internreningsprocesser.
- Adsorption med aktivt kol. Polersteg, utmärkt för avskiljning av organiska svårnedbrytbara ämnen i låga koncentrationer.
- Adsorption med polymer adsorbent: Återvinning av organiska ämnen i högre koncentrationer. Mindre lämpligt som polersteg för låga koncentrationer.
- Jonbyte: Återvinning, polersteg för oorganiska ämnen i låga koncentrationer.
- Membranfiltrering: Återvinning av organiska och oorganiska ämnen i låga till medelhöga koncentrationer. Alternativ till indunstning för destruktionsprocesser.
- Elektrodialys: Avskiljning av jonformiga ämnen ur komplext sammansatta vatten i låga till medelhöga koncentrationer.
- Extraktion: Återvinning, avskiljning av organiska ämnen i höga koncentrationer.
- Avdrivning: Avskiljning av bl.a. svårnedbrytbara ämnen i låga till höga koncentrationer
Minimering av utdragsförlust
- Omformning av produkt
- Badets viskositet. Kan sänkas genom höjd temperatur, tillsats av vätmedel etc.
- Godsupphängning. Underlätta avrinning genom riktig upphängning.
- Återföring av urdrag. T.ex. med jälp av avstrykare, renblåsning etc.
- Avriningstid. Används så lång tid som möjligt.
- Badets koncentration. Använd så låg koncentration som möjligt.
- Trumlig - upphängning? Trumling ger ca 10 ggr högre utdrag.
- Trumlingsteknik. Rotation vid upptag ur badet ger ca 50 % lägre utdrag.
Jämförelse mellan olika processutformningar för ytbehandling
