Мокрое озоление органического вещества. Как правило, в аналитической практике при определении углерода органических соединений используют метод Кнопа-Сабанина - мокрое озоление почвы раствором бихромата калия (К2Сг207) в серной кислоте. О количестве углерода органических соединений, подвергшихся мокрому озолению, можно судить как непосредственно по количеству выделившегося углекислого газа, так и по количеству окислителя, пошедшего на сжигание органического вещества. Классический метод Кнопа-Сабанина предусматривает прямое гравиметрическое определение выделившегося при, разложении органических веществ углекислого газа. Многие современные модификации предусматривают определение остаточного количества окислителя титриметрическими (метод Тюрина) или фотометрическими (метод Орлова-Гриндель) методами. Поскольку все предлагаемые ниже методы представляют собой модификации этого подхода, т.е. мокрого сжигания органического вещества с последующим определением избытка окислителя, рассмотрим вначале общие принципы, лежащие в его основе.[ ...]
МОКРОЕ СЖИГАНИЕ — 1) способ очистки сточных вод от органических веществ путем их минерализации в специальных установках при повышенной до 150—200°С температуре и давлении до нескольких паскалей; 2) прием подготовки проб почв и растений для химического анализа, заключающийся в их растворении концентрированными кислотами и их смесями.[ ...]
Мокрое сжигание сточных вод. В методе мокрого сжигания органических загрязнений сточных вод использовано деструктивное окисление растворенных и взвешенных органических компонентов стоков кислородом растворенного под давлением воздуха при температуре 200—300° С. При давлении около 150 кгс/см2 растворимость кислорода достигает 2000 мг/л и существенно превышает растворимость азота. Поэтому растворенный воздух оказывается обогащенным кислородом и является более энергичным окислителем, чем газообразный в тех же условиях.[ ...]
Метод «мокрого сжигания». Обезвреживание промышленных стоков от органических примесей этим методом [17] производится кислородом воздуха при избыточном давлении 10 МПа и 300 °С. Этот метод позволяет провести достаточно глубокую очистку сточных вод от фенола. Однако процесс мокрого сжигания протекает полнее и быстрее при повышенных температурах и давлении, а на сжатие воздуха, расходуемого на окисление органических примесей, требуется большой расход электроэнергии [18] и в настоящее время этот метод не нашел промышленного применения. Однако в ряде случаев, несмотря на высокую стоимость, его целесообразно использовать, например для очистки от токсичных соединений, не извлекаемых из сточных вод и биологически не окисляемых (детергентов, сульфокислот ароматического ряда, гетероциклических и других соединений).[ ...]
В процессе мокрого сжигания существует важная зависимость между давлением в реакторе, температурой и количеством снимаемого пара. Такая же зависимость имеется и между количеством пара, образующегося при сгорании 1 кг сухого вещества, и предварительным нагревом и концентрацией отработанного щелока. При достаточном подогреве и низкой концентрации отработанных щелоков можно поддерживать производительность пара на такой же высоте, как у более насыщенных щелоков. Сравнивая избытки энергии, полученные различными методами сжигания отработанных сульфитных щелоков, получаем следующие коэффициенты полезного действия установок: мокрое сжигание 85—90%, выпаривание с перепадом давления и сжигание 60%, 5-ступен-чатое выпаривание и сжигание 40%. Более того, мокрое сжигание дает то преимущество, что эксплуатационные расходы значительно меньше, а выход энергии в виде пара значительно выше, чем при других методах. Содержание сухого вещества в отработанных щелоках в пределах практических значений имеет второстепенное значение, поэтому многие промывные и «разбавленные» воды могут совместно перерабатываться по этим методам. Следует также учесть, что в процессе мокрого сжигания не происходит образования летучей пыли и золы, что имеет место при сжигании упаренных щелоков.[ ...]
Установки «мокрого сжигания» сложны по устройству, но эффективны, их можно применять для очистки сточных вод, содержащих метиловый спирт и формальдегид, бензол, циклогексан, низшие дикарбо-новые кислоты, сложные эфиры, жирные кислоты и другие органические вещества. Есть и разрабатываются и другие «огневые» способы очистки сточных вод.[ ...]
Аппарат для мокрого сжигания (рис. I—18) представляет собой своего рода котел (5), где топливом служит сточная вода, подаваемая из приемника (2) насосом (3) через теплообменник (4). Воздух сжимается компрессором (1), а газы, отходящие из сепаратора (6), могут быть вновь поданы на турбину, осуществляющую сжатие воздуха.[ ...]
В установках мокрого сжигания для предотвращения инкрустации теплообменных поверхностей даже при относительно невысокой минерализации воды необходимо устранять жесткость. При этом следует иметь в виду, что растворимость СаСОз и Са304 в воде с повышением температуры резко уменьшается. В парогазовой фазе при 300° С и 150 кгс/см2 содержится значительное количество продуктов окисления органических веществ, большей частью имеющих кислотный характер. Поэтому при проектировании необходимо решать вопрос о защите материала, из которого изготовляются ответственные узлы установки, от коррозии. Затраты электроэнергии на перекачивание воды и нагнетание воздуха под высоким давлением делают метод мокрого сжигания более эффективным, чем метод сжигания стоков в циклонных топках, только при низкой цене электроэнергии.[ ...]
| УН-2. Схема мокрого сжигания сульфитных щелоков по методу Циммермана |  |
Обычно используются реакторы в виде теплообменников «труба в трубе». Применение теплообменников и дросселирующих устройств сокращает расходы теплоты и энергии на создание высокого давления. Повышение температуры мокрого сжигания ускоряет процесс деструкции загрязнений и уменьшает расход энергии за счет экзотермических реакций. В любом случае строительству установки по регенерации сорбента предшествуют подробные исследования в конкретных условиях.[ ...]
Если сравнить метод мокрого сжигания по Циммерману с методом Гаувина, то на первый взгляд кажется, что метод Циммермана более экономичен, в частности из-за переработки слабого щелока, тогда как метод мокрого сжигания связан с большими затратами на кислотоупорную аппаратуру для окисления под высоким давлением и требует высокой квалификации обслуживающего персонала. При методе Гаувина применяется •давление порядка только 2 ати; работа ведется с концентрированными щелоками. Окажется ли целесообразным нагрев т-рубы до 700—750° в промышленном масштабе, покажут результаты работы первой опытной заводской установки.[ ...]
Поскольку мокрое сжигание фильтра при помощи азотной и серной кислот—операция очень продолжительная, рекомендуется первоначальный осадок солей серебра отфильтровывать не через бумажный фильтр, а через наименее плотный мембранный фильтр («предварительный», см. стр. 16), поместив последний в стеклянный фильтрующий тигель. Эти фильтры очень быстро окисляются при обработке их серной и азотной кислотами.[ ...]
Обезвреживание ПСВ-г методом «мокрого сжигания» может быть осуществлено при постоянном объеме. В этом случае установка состоит из периодически работающего автоклава, имеющего электрообогрев, воздушного компрессора, небольшой производительности, и насоса, подающего ПСВ-г в автоклав. На рис. 60 приведена схема установки обезвреживания ПСВ-г при постоянном объеме [ИЗ].[ ...]
Определение хлорофоса методом мокрого сжигания см. стр. 386.[ ...]
Метод жидкофазного окисления («мокрое» сжигание, метод Циммермана) используют для обезвреживания жидких отходов и осадков сточных вод. Суть метода состоит в окислении кислородом воздуха органических и элементоорганических примесей сточной воды при температурах 150—350 °С и давлениях 2— 28 МПа.[ ...]
Обезвреживание осадков БСВ методом «мокрого сжигания» на установках подобных установке, построенной в г. Чикаго, осуществляется в городах Уилинг (штат Западная Виргиния), Уаусау, Южная Милуоки (штат Висконсин), Рай (штат Нью-Йорк) [105— 107]. Данные работы установок приведены в табл. 9.[ ...]
| Схема опытной установки для «мокрого сжигания». |  |
Все виды фосфатов в пробе переводятся путем мокрого сжигания в присутствии серной кислоты и перепой водорода в растворенные неорганические ортофосфаты, которые определяют колориметрическим методом с молибдатом аммония.[ ...]
Впервые на возможность использования метода «мокрого сжигания» для обезвреживания ПСВ-г указали в 1913— 1920 гг. Стреленерт [208] и Фишер [209, 210]. Однако практическое применение этот метод в то время не получил из-за высокой стоимости аппаратурного оформления процесса и наличия большого числа водоемов для сброса ПСВ-г.[ ...]
Углерод органических веществ учитывают методом мокрого сжигания, разработанным И. В. Тюриным для определения гумуса в почве и .модифицированного для растительного материала. Окисление углерода проводят 0,4 н. раствором бихромата калия в присутствии серной кислоты. Неизрасходованное количество бихромата калия устанавливают обратным титрованием 0,2 н. раствором соли Мора. В качестве индикатора применяют дифениламин, который в восстановленной форме бесцветен, а при окислении переходит в дифеиилбензидии-виолет сине-фиолетового цвета.[ ...]
Сущность метода жидкофазного окисления, или метода «мокрого» сжигания, состоит в окислении органических компонентов сточных вод кислородом воздуха при относительно невысоких температуре (до 35°С) и давлении, обеспечивающих нахождение воды в жидкой фазе. В зависимости от температуры и времени контакта окисление органических примесей сточных вод происходит полностью или частично. Преимуществом метода являются значительно меньшие затраты тепла, так как отсутствует необходимость в испарении воды.[ ...]
В зарубежной практике применяют так называемую схему мокрого сжигания сульфитных щелоков по способу Циммермана [1, 2]. По этой схеме (рис. УП-2) исходные стоки нагревают в теплообменнике 2 до 150° С и под давлением 15,0 Мн/м2 насосом 10 подают в камеру сжигания 3, куда из компрессора поступает сжатый воздух под давлением 15,0 Мн/м2 с температурой 250° С. Органические вещества окисляются в камере сжигания с образованием паро-газовой смеси и золы. Паро-газовая смесь очищается от золы в циклоне 4 и поступает в паропреобразователи 5, где первичный пар конденсируется с получением вторичного пара более низких параметров. Конденсат от газа отделяется в аппарате 6, газы далее используют для выработки электроэнергии в газовой турбине 9, а конденсат возвращается в парообразователи, где получается вторичный пар, используемый в паровой турбине 8.[ ...]
Содержание гумуса по методу Тюрина (метод так называемого "мокрого сжигания”) определяется путем окисления (сжигания) небольшой навески почвы бихроматом калия с последующим титрованием избытка бихромата калия солью Мора (Тюрин, 1951; Аринушкина, 1970). Результаты анализа пересчитываются на содержание органического углерода, и далее умножением на коэффициент 1,72 - на содержание гумуса. Предварительно понва просеивается через сито 0.25 мм, и в ней отбираются корни.[ ...]
Наиболее радикальным способом обезвреживания стоков является сжигание. В последнее время получает все большее распространение так называемое мокрое сжигание, основанное на том, что все органические вещества способны окисляться в жидкой фазе более энергично, чем в газовой. При этом химические процессы активизируются с повышением температуры.[ ...]
Все шире начинают применять метод жидкофазного окисления или «мокрого сжигания». Он заключается в том, что органические загрязнители окисляются кислородом воздуха непосредственно в воде, куда подают воздух, причем процесс происходит при повышенной температуре (обычно свыше 350°С), но вода не обращается в пар, потому что находится под давлением. Преимуществом этого способа является значительно меньший расход тепла, поскольку отсутствует необходимость испарять воду и нагревать ее пары до высоких температур.[ ...]
В последние годы успешно разрабатывается метод окисления (или «мокрого сжигания») органических веществ при высоком (до сотен атмосфер) давлении и высокой (до сотен градусов) температуре. Возможность утилизации выделяющегося при этом тепла повышает экономическую рентабельность метода. Надежных данных, характеризующих работу установок по мокрому сжиганию сильноконцентрированных стоков в практических условиях, еще не получено. Лабораторные же исследования свидетельствуют о перспективности этого метода при обработке стоков многих производств, в частности стоков химической промышленности.[ ...]
| Схема непрерывной установки по обезвреживанию БСВ методом «мокрого сжигания» при постоянном давлении |  |
В зависимости от температуры и времени ко такта окисление органических примесей сточных вод происход! полностью или частично (до карбоновых и дикарбоновых кисл( или других промежуточных продуктов).[ ...]
Для разложения растений применяют два метода: сухое озоление и кислотное сжигание (мокрое озоление) (с. 450 - 451). Описанный способ сухого озоления используют для определения железа, марганца, цинка, меди, кобальта, никеля, свинца, кадмия, хрома. После мокрого озоления кроме названных элементов возможно определение молибдена. При использовании фотометрических методов определения золу и остаток от мокрого сжигания проб обрабатывают 0,3 М раствором соляной кислоты. Золу в тигле осторожно смачивают 0,3 М соляной кислотой, затем приливают 5 см’’ этого же раствора. Тигли помещают на водяную баню и нагревают в течение 30 мин. Полученный раствор переносят через воронку в градуированные пробирки объемом 20 см"’. Тигель обмывают бидистиллированной водой и доводят ею раствор до метки.[ ...]
| Технологическая схема установки для обезвреживания ПСВ-г методом «мокрого сжигания» |  |
Достигнутые к настоящему времени результаты в практическом применении метода мокрого сжигания для обезвреживания сточных вод целлюлозно-бумажной промышленности, уничтожению осадков биологических очистных сооружений городских станций, а также промышленных сточных вод ряда химических предприятий позволяют предположить дальнейшее развитие этого метода. Метод «мокрого сжигания» может быть применен к обезвреживанию органических веществ различного состава и строения и использован при очистке ПСВ-г, для которых до сих пор еще нет эффективных методов [118, 121].[ ...]
Определение ДДТ проводят по иону хлора ламповым методом (см. стр. 382) или методом мокрого сжигания (см. стр. 386). Коэффициент для пересчета хлора на ДДТ равен 2. А. М. Кульберг и соавторы предлагают метод определения ДДТ, основанный на его нитровании, восстановлении нитропродукта до аминосоединения, диазотировании последнего и получении основного красителя. В. П. Вендт и Т. А. Лебедева рекомендуют экспрессный метод определения ДДТ, основанный на выпадении мути из уксуснокислого раствора при прибавлении воды. М. В. Нифонтова разработала метод, основанный на отщеплении хлора омылением спиртовой щелочью.[ ...]
Для очистки стоков производства капролактама от нитроциклогексанона применяется мокрое сжигание.[ ...]
Циммерманом предложено несколько схем осуществления процесса обезвреживания БСВ методом «мокрого сжигания» [101—103], некоторые из них приведены на рис. 55 и 56.[ ...]
Если ХПК смеси превышает 15— 25 г/дм3, то возможно автотермическое нагревание реакционной зоны.[ ...]
В I9I3-I920 гг. Стреденертом и £.Филером ( Gesammelte Abhandiing, 1920, 4. К» 5) впервые указана возможность применения метода "мокрого сжигания" для очистки сточных вод от органических соединений. Однако широкого распространения этот метод в те годы не получил из-sä высокой стоимости аппаратуры.[ ...]
Озоление и приготовление анализируемого раствора. Разложение растений для определения бора проводят сухим озолением. Мокрое сжигание невозможно применять из-за улетучивания соединений бора в кислых растворах.[ ...]
В табл. 7.2 приведены варианты ориентировочного энергетического баланса установки обезвреживания сточных вод методом «мокрого» сжигания [309, с. 92].[ ...]
Термоокислительные методы обезвреживания сточных вод — парофазное окисление («огневой» метод), жидкофазное окисление («мокрое» сжигание), а также парофазное каталитическое окисление.[ ...]
Существует целый ряд лабораторных модификаций методов определения ООУ. Наиболее распространенные из них сводятся к сухому или мокрому сжиганию пробы воды в присутствии катализаторов и к определению, тем или иным путем, количества образовавшейся двуокиси углерода. Присутствующий в воде неорганический углерод также подлежит определению и вычитается из общего.[ ...]
Указанные методы используют для удаления из сточных вод органических примесей. К ним относятся: методы жидкофазного окисления («мокрое» сжигание) и парофазного каталитического окисления, а также «огневой» метод (парофазное окисление).[ ...]
При содержании в пробе больших количеств органических веществ проводят предварительную обработку (органические вещества удаляют сухим или мокрым сжиганием).[ ...]
В период с 1920 по 1957 гг. проведен целый ряд исследований по возможному обезвреживанию ПСВ-г бумажных и лесохимических заводов [86—88] и БСВ [89] методом «мокрого сжигания».[ ...]
Зарубежные методы термического использования отработанных щелоков целлюлозного производства. В Норвегии в 1959 г. введена в эксплуатацию заводская установка для мокрого сжигания щелока, работающая по методу Циммермана. По этому методу, несгущенные отработанные щелока целлюлозного производства во всех видах, а также шлам окисляются сжатым воздухом под давлением 100—150 ати при 200—280°.[ ...]
Источником загрязнения на данной стадии могут служить посуда и реактивы. Для сухого озоления растительного материала и прокаливания осадков лучше использовать кварцевые и платиновые чашки и тигли, для мокрого сжигания - кварцевую и платиновую посуду, фторопластовые автоклавы. Фарфоровые тигли и чашки могут стать причиной загрязнения проб медью. При подготовке и выполнении анализа на тяжелые металлы может применяться лабораторная посуда из стекла любой марки. Для определения бора необходимо использовать кварцевую посуду или посуду из стекла марок ХУКЛП, ДГ-29, С-90. Вся посуда должна быть тщательно вымыта (как описано выше). Однако, даже при соблюдении основных требований по очистке посуды, лучше исключить из использования те лабораторные предметы, которые были в контакте с очень высокими концентрациями растворов тяжелых металлов.[ ...]
Широкое внедрение данного метода в промышленность для обезвреживания ПСВ-г затруднено ввиду отсутствия методики расчета подобных установок [119]. Поэтому в Приложении дается методика расчета установки по обезвреживанию ПСВ-г методом «мокрого сжигания» при постоянном давлении процесса.[ ...]
Этот метод для очистки сточных вод, содержащих синтетические ПАВ, в литературе не описан. Однако, как показал Лыков [125, с. 241], для значительной группы различных промышленных сточных вод, содержащих органические примеси, метод является надежным и целесообразным. Сущность мокрого сжигания (или термического обезвреживания) заключается в том, что органические примеси полностью окисляются (сжигаются) при высокой температуре с получением нетоксичных газообразных продуктов горения и твердых веществ.[ ...]
Предпосылками применения этих методов является отсутствие на предприятиях сооружений для биологической очистки, а также наличие в сточных водах веществ, не подвергающихся биохимическому распаду. В связи, с высокими затратами электроэнергии эти методы применяют только в тех случаях, когда другие методы либо трудно осуществимы, либо экономически не оправданы (например, выпарка или «мокрое» сжигание сточных вод).[ ...]
Некоторые мембранные электроды из ионообменных смол обладают электродной функцией, зависящей от концентрации в растворе ионов СПАВ. Описаны ион-селективные электроды такого типа для лаурилсульфата натрия и цетилтриметиламмония. Прямолинейные участки кривой зависимости электродного потенциала от логарифма концентрации дают возможность определять СПАВ вплоть до критической концентрации мицеллообразования [37, 38]. В работе [39] описано определение органической серы в анионных СПАВ методом мокрого сжигания при 140—160° С со смесью азотной и хлорной кислот, с последующим определением образующейся серной кислоты осаждением в виде сульфата бария.[ ...]
Наиболее точной характеристикой общего содержания органических веществ в подземных водах является количество С0рГ. При этом важно, чтобы метод его определения учитывал все формы, виды и состояния органических веществ: истинно растворенные и коллоидные, летучие и нелетучие, кислые, основные, нейтральные и т. д. Поэтому при оценке содержания органических веществ в водах важно знать, каким методом определено содержание С0рГ. В литературе можно встретить такие обозначения как Сдит (определен С0рГ битумной части органических веществ) , Снелег (определены только нелетучие вещества), С0рГ общее (определена сумма органических веществ). Для пресных вод часто используют методы суммарного определения органического и неорганического углерода, фотохимического окисления, ’’мокрого” сжигания и др.[ ...]