1.3.9 Дегазація

У теплоенергетиці, водозабезпеченні гарячою водою та деяких інших виробництвах, що потребують особливо чистої води для отримання високо­якісної продукції і запобігання підвищеному спрацюванню обладнання внаслідок корозії, з води видаляють розчинені гази. Процес вилучення з води розчинених газів називають дегазацією. Найчастіше з води видаляють оксид карбону (IV), кисень, сірководень і рідше метан. Однак це не виключає того, що в багатьох особливих випадках доводиться вилучати й інші розчинені гази. Оксид карбону (IV), кисень і сірководень належать до корозійно-активних речовин, що спри­яють корозії металів, а вуглекислий газ спричинює також корозію бетону. Метан, виділяючись з води в процесі її обробки, утворює вибухонебезпечні суміші з повітрям. Сірководень надає воді неприємного запаху. З метою запобігання цим явищам і впливу розчинених газів на технологічні процеси та обладнання слід прагнути до якомога повнішої дегазації води.

У процесі зм'якшення води Н—Na-катіонітовим методом, знесолювання води йонітовим методом, а також видалення заліза і мангану з підземних гід-рокарбонатних вод може утворюватися значна кількість вільного вуглекислого газу. В підземних водах може міститися багато сірководню та інших розчинених газів.

Зміст методів дегазації води полягає в істотному зменшенні розчинності газів у воді або утворенні за їх участю важкорозчинних сполук. Існуючі методи дегазації води поділяють на фізичні і хімічні.

Фізичний метод дегазації води

У процесі дегазації води в апаратах барботувального типу створюється більша по­верхня контакту рідкої і газової фаз. Залежно від залишкової концентрації газу, який видаляють, застосовують односекційні і двосекційні дегазатори. У двосекційному апараті вода проходить послідовно через обидві секції. Повітря, яке подають у дегазатор, розподіляється на два однакових потоки, що надходять окремо в кожну секцію через повітророзподільну плиту. Розбризкування води здійснюють дірчастими стаканами із заглушеним днищем

Значного поширення в практиці очищення води від газів набули термічні дегазатори. Принцип дії цих апаратів ґрунтується на контакті очищуваної води з парою. Нагрівання води до температури насичення за даного тиску сприяє зниженню парціального тиску газу над водою до нуля, розчинність його також зменшується до нуля. Підвищення температури очищуваної води інтенсифікує дифузію молекул газу і видалення їх у парову фазу. Одночасно зменшується коефіцієнт абсорбції газу.

1.3.10 Адсорбція

Адсорбція розчинених органічних речовин покладена в основну багатьох технологічних процесів. Особливо актуальне використання сорбційних процесів у технології глибокого очищення стічних вод від органічних речовин.

Адсорбція органічних молекул з водних розчинів залежить від різниці між енергією адсорбційної взаємодії молекул компонентів розчину з атомами поверхні адсорбенту та енергією взаємодії органічної молекули з молекулами води, що утворюють за допомогою системи водневих зв'язків упорядковану структуру рідини. Ця взаємодія визначає розчинність органічної речовини та енергію, що перешкоджає переходу органічної молекули з водного оточення на поверхню поділу фаз. У водних розчинах вона значною мірою визначається структурою рідкої води і змінами структури, що виникають під час розчинення у воді органічних речовин. Зв'язок молекул розчиненої речовини з розчинником виявляється насамперед у величинах розчинності та зміні розчинності речовини з температурою.

Залежно від характеру сорбційної взаємодії адсорбату та адсорбенту розрізняють фізичну адсорбцію, активовану адсорбцію і хемосорбцію.