МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Пензенская государственная технологическая академия»

Кафедра «Биотехнологии и техносферная безопасность»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

По дисциплине «Теоретические основы защиты окружающей среды»

На тему: «Основы переработки твердых отходов методами растворения и выщелачивания»

ПГТА 2.280202.22 ПЗ

Выполнил: студент группы 09ЭК Лисенкова А.А.

Проверил: доцент кафедры БТБ Сагуленко В.С.

Пенза 2012

УТВЕРЖДАЮ

Заведующий кафедрой БТБ

______________ Таранцева К.Р.

«__» _______________2012 г.

Задание на курсовую работу по дисциплине

«Теоретические основы защиты окружающей среды»

Студенту группы 09ЭК Лисенковой А.А.

1. Тема: Основы переработки твердых отходов методами растворения и выщелачивания.

2. Цель работы: Ознакомиться с методами переработки твердых отходов.

Задание выдал доцент каф. БТБ

«__ » __________ 2012 г.________________________________ Сагуленко В.С.

Задание получил студент группы 09 ЭК

«__ » __________ 2012г.________________________________ Лисенкова А.А.

Оглавление.

Введение……………………………………………………………………..….4

1.Экстрагирование из твердых фаз…………………………………………..5

1.1 Растворение………………………………………………………………...5

1.2. Растворение твердых тел в жидкостях………………..…………………7

1.3. Интенсификация процесса растворения……………………………......8

1.4. Произведение растворимости …….……………………………………..9

1.5 Теория растворов………………………………………………………..12

1.6 Выщелачивание…………………………………………………………..16

1.6.Интенсификация процесса выщелачивания..………………………….19

Задача…………………………………………………………………………21

Заключение…………………………………………………………………...22

Список литературы………………………………………………………….23

Введение.

Строгого, однозначного определения понятия «отходы производства» не сформулировано. Обычно под этим термином понимают разнообразные по составу и физико-химическим свойствам остатки, характеризующиеся потенциальной потребительской ценностью (пригодностью для полезного использования) и являющиеся по своей природе вторичными материальными ресурсами (ВМР), использование которых в материальном производстве как правило требует определенных дополнительных операций с целью придания им необходимых свойств или четкой фиксации этих свойств.

Накопление значительных масс твердых отходов во многих отраслях промышленности обусловлено существующим уровнем технологии переработки соответствующего сырья и недостаточностью его комплексного использования. Удаление (транспортирование) отходов и их хранение (устройство и содержание отвалов и шламонакопителей) являются дорогими мероприятиями.

1. Экстрагирование из твердых фаз.

Во многих случаях из твердых отходов или из почв не обходимо извлечь ценные или опасные загрязняющие компоненты. С помощью растворителей (экстрагентов) которые растворяют только определенные вещества и не растворяют другие присутствующие вещества. К этому методу извлечения относят растворение и выщелачивание.

1.1 Растворение.

Этот метод заключается в гетерогенном взаимодействии между жидкостью и твердым веществом сопровождается переходом вещества в раствор. Этот переход происходит за счет диффузии и за счет того что ионы извлеченных веществ могут вступать во взаимодействие с растворителем образуя гидраты переменного состава. Среди растворителей выделяются следующие группы:

1. Неполярные и малополярные растворители (бензол, гексан) которые не содержат подвижных протоков и донорных атомов способных к образованию координационных связей. В данном случае действует только Ван-дер-Ваальсовы силы.

2.Полярные растворители, содержащие донорные атомы, но не содержащие фотоны, простые эфиры, третичные амины.

3.Полярные растворители, содержащие донорные атомы и подвижные протоны (вода, спирты, карбоновые кислоты)

Лучшим растворителем является вода. Отходы, содержащие соли щелочных металлов аммония, магния, мочевины хорошо извлекаются водой. Иногда в воду добавляют немного кислоты для предотвращения гидролиза. Для растворения органических соединений применяют органические растворители (спирты, кетоны). В процессе растворения извлекаемое вещество может переходить в жидкую фазу в различных формах: нейтральные молекулы, комплексные соединения. Поэтому процесс растворения характеризуется такой величиной как растворимость-это общая концентрация вещества в его насыщенном растворе. При извлечении малорастворимых электролитов необходимо учитывать величину произведения концентрации.

,то экстракция труднорастворимого электролита не происходит, а происходит, если, . На растворимость малорастворимых электролитов действуют следующие факторы: температура, величина произведения растворимости, природа экстрагента. При увеличении температуры, как правило, растворимость увеличивается. На растворимость так же влияет растворитель. Вещества состоящие из неорганических ионов растворимы в воде лучше чем в органических растворах а вещества содержащие крупные органические объекты лучше растворимы в органических. Растворимость в малорастворимых электролитов зависит от присутствия других растворимых электролитов не имеющих с ними общих ионов и в этих случаях растворимость увеличивается. На растворимость большее влияние оказывает добавление веществ имеющих одноименные ионы с извлекаемым веществом т.е при увеличении концентрации одноименного иона растворимость уменьшается. На растворимость малорастворимых электролитов сильное влияние оказывает присутствие кислот с солеобразователей. К сильным электролитам требования те же за исключением того, что необходимо учитывать активности ионную силу раствора.