waardoor de stikstofcomponent als gevolg van het concentratieverschil naar de gasfase overgaat. Strippen kan middels twee manieren: met behulp van lucht of met behulp van stoom. Bij luchtstrippen wordt uitgegaan van p 100/101 lucht als gasfase, bij stoomstrippen wordt uitgegaan van water in gasvormige toestand. Overdrachtsnelheid De ligging van het evenwicht wordt bepaald door de temperatuur en de pH volgens de De snelheid van de stofoverdracht wordt mede bepaald door het concentratieverschil en de eigenschappen van de formule: specifieke component. Stikstof is aanwezig in de vorm van ammonium en ammoniak. Ammoniak is een in water goed oplosbaar gas en in deze vorm stripbaar. Voor eenpH goede stripbaarheid zijn de pH, temperatuur en het volume van het uitwisselend -oppervlakte+van belang. In10 waterige oplossing stelt zich een evenwicht in tussen een NH 3 N = NH 4 - N • 6344 ammoniak en ammonium. De ligging van het evenwicht wordt bepaald door de temperatuur en de pH volgens de ( ) e 273− T + 10 pH formule: STOWA 2010-10 nieuwe sanitatie westland Uit figuur B-4-1 blijkt dat bij verhoging van de pH of de temperatuur het evenwicht naar het gasvormige ammoniak verschuift. Hierdoor neemt het rendement, in verhouding tot de benodigde striplucht, toe. Figuur B-4-1 Evenwicht tussen ammoniak en ammonium in functie van temperatuur en pH Fasenevenwicht 10 𝑝𝑝𝐻𝐻 Uit figuur B-4-1 blijkt door + verhoging van de pH of oplossing wordt geleid, stelt zich Wanneer een gasfase dat bijeen ammoniakhoudendede temperatuur het evenwicht naar een 𝑁𝑁𝐻𝐻3 − 𝑁𝑁 = 𝑁𝑁𝐻𝐻4 − 𝑁𝑁 ∗ 6344 evenwicht in tussen het ammoniak in(273 ∗𝑇𝑇 ) neemt het rendement, in verhouding tot de de gasfase 𝑝𝑝𝐻𝐻 het ammoniak in de waterfase. Het en het gasvormige ammoniak verschuift. Hierdoor 𝑒𝑒 + 10 evenwicht striplucht, toe. volgens: benodigde wordt berekend y= He •x P y= molfractie NH3-N in gas, mol/mol x=molfractie NH3-N in vloeistof, mol/mol He= Henry coëfficiënt, Pa P=systeemdruk , Pa De Henry coëfficiënt… p 100/101 p 100/101 m Dee ligging van het evenwicht wordt bepaald door de temperatuur en de pH volgens de H = De ligging van het evenwicht wordt bepaald door de temperatuur en de pH volgens de P formule: formule: p 102 pH He 𝐻𝐻𝑒𝑒 kan Het rendement van de stripkolom ∗ 𝑥𝑥 vervolgens worden bepaald met behulp van de y = He • x y= y= P •x 𝑃𝑃 onderstaande vergelijking: P y= molfractie molfractie NH -Nmol/mol in gas, mol/mol y = NH3-N in gas, mol/mol y= molfractie NH -N in gas, 3 gas [mol/mol] y= molfractie NH3 in x=molfractie NH33 in vloeistof, mol/mol x=molfractie NH3-N in NH3-N in vloeistof, mol/mol -N x = molfractie vloeistof, mol/mol x=molfractie NH3 in vloeistof [mol/mol] He= Henry coëfficiënt, Pa He= Henry coëfficiënt, Pa S− = Henry-coëfficiënt, Pa He He= Henry-constante P=systeemdruk ,1Pa [Pa] η theorie = ( N +1) , Pa P=systeemdruk − 1 P=systeemdruk [Pa] P S = systeemdruk, Pa De Henry-coëfficiënt wordt beschreven als: De Henry coëfficiënt… Fasenevenwicht Wanneer een gasfase door een ammoniakhoudende oplossing wordt geleid, stelt zich een Wanneer een gasfase door een ammoniakhoudende oplossing wordt geleid, stelt zich een G evenwicht in tussen het ammoniak in de gasfase en het ammoniak in de stelt zich een S = m • een gasfase het ammoniak in de gasfase en het ammoniak in de waterfase. Het Wanneer evenwicht in tussen door een ammoniakhoudende oplossing wordt geleid, waterfase. Het L Fasenevenwicht evenwicht in tussen het ammoniak in de gasfase en het ammoniak in de waterfase. Het evenevenwicht wordt berekend volgens: evenwicht wordt berekend volgens: wordt geleid, stelt zich een evenwicht in tussen het G= molair gasdebiet, kmol/h Wanneer een gasfase door een ammoniakhoudende oplossing wicht wordt berekend volgens: L= molair vloeistofdebiet, kmol/h ammoniak in de gasfase en het ammoniak in de waterfase. Het evenwicht wordt berekend volgens: Fasenevenwicht Figuur B-4-1. Evenwicht tussen ammoniak en ammonium in functie van temperatuur en pH Fasenevenwicht 10 pH + 10 NH 3 - N = NH 4+ - N • 6344 NH 3 - gegeven temperatuur6344 pH wordt het striprendement bepaald door de stripfactor S: N = NH 4 - N • ( en ) Bij een e ( 273− T ) + 10 pH e 273− T + 10 pH m = verdelingscoëfficiënt De verdelingscoëfficiënt en daarmee de Henry-constante zijn stofspecifiek en afhankelijk van de temperatuur. Bij verdelingscoëfficiënt en daarmee dewordt het striprendement bepaald door de stripfactor S: Het evenwicht tussen de hoeveelheidtemperatuur en pH wordt het striprendement bepaald de gasfase van De Bij een gegeven temperatuur en pH de hoeveelheid zijn stofspecifiekin afhankelijk is een gegeven opgeloste stof en Henry-constante van deze stof en door de stripfactor S: rechtevenredig met dede temperatuur. Het evenwicht wordt de wet van Henry genoemd. Deze afhankelijkheid concentratie van het gas; dit tussen de hoeveelheid opgeloste stof en de hoeveelheid van m p 102 p 102 De Henry coëfficiënt… De dimensionering van de stripper wordt gebaseerd op het HTU-NTU-concept. Hierbij wordt De Henry-coëfficiënt wordt beschreven als: de uiteindelijke pakkingshoogte in de kolom bepaald door de HTU met de NTU te 𝑚𝑚 m He = He = m vermenigvuldigen (Tabel B-4-1). 𝑃𝑃 He = P P = verdelingscoëfficiënt G Henry genoemd. Deze afhankelijkheid wordt in de literatuur door veel verschillende relaties S=m• G S = m • L Deze hebben gemeen dat bij stijgende temperatuur de verdelingscoëfficiënt 31 beschreven. toeL G= molair houdt in datkmol/h temperatuur meer ammoniak kan oplossen in de gasfase, neemt. Dit gasdebiet, kmol/h bij hogere G= molair gasdebiet, L= molair vloeistofdebiet, kmol/h rendement van het strippen. hetgeen een positief effect heeft op het L= molair vloeistofdebiet, kmol/h Het rendement van de stripkolom kan vervolgens worden bepaald met behulp van de Het rendement van de stripkolom kan vervolgens worden bepaald met behulp van de 101 onderstaande vergelijking: onderstaande vergelijking: deze stof in de gasfase is rechtevenredig met de concentratie van het gas; dit wordt de wet van S− η theorie = ( N +1) 1 η theorie = S ( N +1) − 1 S −1 S −1 Pagina 111

Pagina 113

Scoor meer met een online shop in uw tijdschriften. Velen gingen u voor en publiceerden vakbladen online.

418 Lees publicatie 113Home


You need flash player to view this online publication