Magnezijev oksid iz morske vode - Kemijsko-tehnološki fakultet

Magnezijev oksid iz morske vode - Kemijsko-tehnološki fakultet Magnezijev oksid iz morske vode - Kemijsko-tehnološki fakultet

27.03.2014 Views

Korištenjem Kynchova izraza (32) za svako promatrano vrijeme τ, iz poznatih vrijednosti za v o , γo i γ izl , može se izračunati kapacitet taložnika, q m , tj. V& o ⋅γ o . A Iz izračunatih vrijednosti odabere se minimalni q m . Na osnovi izraza (40) te poznatog masenog protoka čvrste faze, taložnika, A: V& ul ⋅ γ ul , koji ulazi u taložnik, slijedi da je površina V& o ⋅γ o V& ul ⋅γ A = = q q m m ul (41) Promjer taložnika, d, odreñuje se prema izrazu: d 4 ⋅ A = (42) π Maseni protok koji u jedinici vremena proñe kroz kritičnu zonu, M & o , bit će: M& V& ⋅ γ = q ⋅ A (43) o = o o m Volumni protok suspenzije koja ulazi u taložnik, V & ul , bit će: = V & ⋅γ & o o ul (44) γ ul V Volumni protok izlazne suspenzije iz taložnika, V & izl , je: = V & ⋅γ o o V& izl (45) γ izl 91

2.5. NESTEHIOMETRIJSKI NAČIN TALOŽENJA MAGNEZIJEVA HIDROKSIDA IZ MORSKE VODE Nestehiometrijski način taloženja magnezijeva hidroksida iz morske vode (taloženje uz dodatak manje količine taložnog sredstva od stehiometrijski potrebne količine) koji su razradili B. Petric i N. Petric, ima znatne prednosti u tzv. mokroj fazi, što rezultira znatnim povećanjem kapaciteta postrojenja (proizvodnost taložnika). Dodatkom manje količine taložnog reagensa od stehiometrijski potrebne količine dolazi do opadanja koagulacijske (agregacijske) stabilnosti promatranog koloidnog sustava Mg(OH) 2 -morska voda, posljedica čega je povećanje brzine sedimentacije, a time i povećanje kapaciteta taložnika. Naime, zbog viška neistaloženih Mg 2+ iona smanjuje se elektrokinetički potencijal (ζ-potencijal), a time i ubrzava proces sedimentacije magnezijeva hidroksida. Ovakvim načinom taloženja, smanjuje se viskoznost i gustoća polazne suspenzije, a povećava se brzina slijeganja taloga magnezijeva hidroksida. Nestehiometrijskim taloženjem uz dodatak 80 % stehiometrijske količine taložnog reagensa (dolomitno vapno), povećava se preradljivost taložnika (izračunata prema Kynchovoj teoriji) za oko 86,5 % u odnosu na potpuno (stehiometrijsko) taloženje. Navedeno se može objasniti modelom čestice Mg(OH) 2 . Model čestice Mg(OH) 2 može se postaviti na osnovi elektrokinetičkog potencijala i različite adsorbiranosti pojedinih iona. U slučaju nestehiometrijskog taloženja, u otopini zaostaju Mg 2+ ioni, te se oni prvenstveno adsorbiraju na talog magnezijeva hidroksida, a ne Ca 2+ ioni. Naime, pri uvjetima stehiometrijskog i nestehiomterijskog taloženja protuioni koji se adsorbiraju na talog magnezijeva hidroksida, i time neutraliziraju naboj čestice magnezijeva hidroksida, su OH - ioni (taloženje se odvija u alkalnom mediju). Budući da Mg 2+ ion, u odnosu na Ca 2+ ion, gradi stabilniji (teško topljiv) spoj s OH - ionima, on će se jačim adsorpcijskim silama vezati na površinu Mg(OH) 2 . Time se smanjuje debljina električnog dvosloja oko čestice Mg(OH) 2 , tj. u prisutnosti viška Mg 2+ iona smanjuje se elektokinetički potencijal (ζ-potencijal), što rezultira ubrzavanjem procesa sedimentacije magnezijeva hidroksida. Nestehiometrijskim taloženjem znatno se smanjuje čistoća proizvoda, obzirom na kalcijeve soli, što se može objasniti zakonom adsorpcije koji su postavili Paneth, 92

2.5. NESTEHIOMETRIJSKI NAČIN TALOŽENJA MAGNEZIJEVA<br />

HIDROKSIDA IZ MORSKE VODE<br />

Nestehiometrijski način taloženja magnezijeva hidr<strong>oksid</strong>a <strong>iz</strong> <strong>morske</strong> <strong>vode</strong><br />

(taloženje uz dodatak manje količine taložnog sredstva od stehiometrijski potrebne<br />

količine) koji su razradili B. Petric i N. Petric, ima znatne prednosti u tzv. mokroj fazi,<br />

što rezultira znatnim povećanjem kapaciteta postrojenja (pro<strong>iz</strong>vodnost taložnika).<br />

Dodatkom manje količine taložnog reagensa od stehiometrijski potrebne<br />

količine dolazi do opadanja koagulacijske (agregacijske) stabilnosti promatranog<br />

koloidnog sustava Mg(OH) 2 -morska voda, posljedica čega je povećanje brzine<br />

sedimentacije, a time i povećanje kapaciteta taložnika. Naime, zbog viška<br />

neistaloženih Mg 2+ iona smanjuje se elektrokinetički potencijal (ζ-potencijal), a time i<br />

ubrzava proces sedimentacije magnezijeva hidr<strong>oksid</strong>a.<br />

Ovakvim načinom taloženja, smanjuje se viskoznost i gustoća polazne<br />

suspenzije, a povećava se brzina slijeganja taloga magnezijeva hidr<strong>oksid</strong>a.<br />

Nestehiometrijskim taloženjem uz dodatak 80 % stehiometrijske količine taložnog<br />

reagensa (dolomitno vapno), povećava se preradljivost taložnika (<strong>iz</strong>računata prema<br />

Kynchovoj teoriji) za oko 86,5 % u odnosu na potpuno (stehiometrijsko) taloženje.<br />

Navedeno se može objasniti modelom čestice Mg(OH) 2 .<br />

Model čestice Mg(OH) 2 može se postaviti na osnovi elektrokinetičkog<br />

potencijala i različite adsorbiranosti pojedinih iona. U slučaju nestehiometrijskog<br />

taloženja, u otopini zaostaju Mg 2+ ioni, te se oni prvenstveno adsorbiraju na talog<br />

magnezijeva hidr<strong>oksid</strong>a, a ne Ca 2+ ioni. Naime, pri uvjetima stehiometrijskog i<br />

nestehiomterijskog taloženja protuioni koji se adsorbiraju na talog magnezijeva<br />

hidr<strong>oksid</strong>a, i time neutral<strong>iz</strong>iraju naboj čestice magnezijeva hidr<strong>oksid</strong>a, su OH - ioni<br />

(taloženje se odvija u alkalnom mediju). Budući da Mg 2+ ion, u odnosu na Ca 2+ ion,<br />

gradi stabilniji (teško topljiv) spoj s OH - ionima, on će se jačim adsorpcijskim silama<br />

vezati na površinu Mg(OH) 2 . Time se smanjuje debljina električnog dvosloja oko<br />

čestice Mg(OH) 2 , tj. u prisutnosti viška Mg 2+ iona smanjuje se elektokinetički<br />

potencijal (ζ-potencijal), što rezultira ubrzavanjem procesa sedimentacije magnezijeva<br />

hidr<strong>oksid</strong>a.<br />

Nestehiometrijskim taloženjem znatno se smanjuje čistoća pro<strong>iz</strong>voda, obzirom<br />

na kalcijeve soli, što se može objasniti zakonom adsorpcije koji su postavili Paneth,<br />

92

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!