,QVWUXNFMDZ\NRQDQLDüZLF]HQLDQU

Transkrypt

1 ABSORPCYJNE ODSIARCZANIE ODLOTOWYCH GAZÓW 35=(0<6à2:<&+,QVWUXNFMDZ\NRQDQLDüZLF]HQLDQU &HOHPüZLF]HQLDMHVW]DSR]QDQLH]DEVRUSF\MQPHWRGXVXZDQLDSO 2 z gazów RGORWRZ\FKSU]H]SRFKáDQLDQLHZ]DZLHVLQLHZJODQXZDSQLD-HVWWRPHWRGD QLHUHJHQHUDF\MQD$EVRUSFMDSRáF]RQDMHVW]QLHRGZUDFDOQUHDNFMFKHPLF]QZZ\QLNX której powstaje siarczyn i siarczan wapnia (gips) zawieszony w roztworze wodnym. I w ten VSRVyEVWDMHP\SU]HGQRZ\PSUREOHPHPXW\OL]DFMLFLHNá\FKLVWDá\FKRGSDGyZSRZVWDMF\FK w trakcie procesu absorpcji SO 2 5R]ZL]DQLHWHJRSUREOHPXFKRüF]FLRZHWH*MHVWFHOHP WHJRüZLF]HQLD Odsiarczanie prowadzone jest w aparacie EáNRWNRZ\P]PLHV]DGáHP7DNLH UR]ZL]DQLHSR]ZDODSU]\VSLHV]\üDEVRUSFMSO2LUHDNFMZUR]WZRU]HZJODQXZDSQLD 2SLVüZLF]HQLD :QDV]\PüZLF]HQLXVWRVXMHP\DEVRUEHUEHáNRWNRZ\]PLHV]DGáHPZFHOX ]DSHZQLHQLDPDNV\PDOQHJRVW\NXGZyFKID]±JD]RZHMLFLHNáHM:DEVRUEHU]HXPLHV]F]DP\ ZRGQ]DZLHVLQZJODQXZDSQLD,QWHQV\ZQHPLHV]DQLH]DSRELHJD]ELMDQLXVLRVDGX ZJODQXZDSQLDMDNLSRZVWDMFHJRVLDUF]\QXLVLDUF]DQX3URFHVSURZDG]LP\Z WHPSHUDWXU]HSRNRMRZHMLZVSRVyEFLJá\NRQWUROXMHP\pH. Powietrze zanieczyszczone GLWOHQNLHPVLDUNLMHVWSRGDZDQHRGGRáXUHDNWRUDD ZLUXMFHPLHV]DGáRUR]GUDEQLDSFKHU]\NLJD]X6]\ENRüSRGDZDQLDSO 2 oraz powietrza MHVWRGF]\W\ZDQD]HZVND]Drotametrów. 0DQRVWDW]DPRQWRZDQ\]DEXWO]SO2 ]DEH]SLHF]DXNáDGSU]HGQLHNRQWURORZDQ\PZ]URVWHPFLQLHQLD2F]\V]F]RQHSRZLHWU]H opuszcza reaktor wylotem na górze. Do reaktora jest wprowadzona elektroda do pomiaru ph. 3URFHVSURZDG]LP\GRPRPHQWXNWyU\]RVWDQLHXVWDORQ\ZF]HQLHM0R*HWRE\üPRPHQW RVLJQLFLD*GDQHJRS+OXELQQ\:WHG\]DWU]\PXMHP\SU]HSá\ZJD]X1DVWSQLHQDOH*\ RGVF]\üRVDGSRUHDNF\MQ\L]EDGDüJRZFHOXRNUHOHQLDVNáDGX2]QDF]\üLOHQLHSR*GDQHJR VLDUF]\QXSRZVWDáR2F]\ZLFLHVWDUDP\VLWDNXVWDOLüZDUXQNLSU]HELHJXSURFHVXDEVRUSFML DE\RWU]\PDüVLDUF]DQZDSQLDRGX*HMF]\VWRFL3R]RVWDMHMHV]F]HSUREOHPSU]HVF]X1DOH*\ ]EDGDüS+RUD]SU]HZRGQLFWZRRWU]\PDQHJRUR]WZRUXLSRUyZQXMF]QRUPDPLRFHQLüF]\ QDGDMHVLDE\JRZ\ODüGRNDQDOL]DFMLEH]RF]\V]F]DQLD 1

2 &HOHPüZLF]HQLDMHVWRNUHOHQLHMDN]PLDQDUy*Q\FKSDUDPHWUyZSURZDG]HQLDSURFHVXPD ZSá\ZQDZ\GDMQRüDEVRUSFML62 2. =QDMFSU]HSá\ZGLWOHQNXVLDUNLRUD]F]DVZMDNLPSURZDG]RQDMHVWUHDNFMDPR*QD REOLF]\üLOH62 2 ]RVWDáRSRFKáRQLWHZ]DOH*QRFLRGZ\EUDQHJRSDUDPHWUX o RGVW*HQLDZJODQXZDSQLDGODWHMVDPHMZ\VRNRFLVáXSDFLHF]\ o RGZ\VRNRFLVáXSDFLHF]\SU]\WHMVDPHMLORFLZJODQX o RGLORFLUR]WZRUXZJODQXRW\PVDP\PVW*HQLX o RGNRFRZHJRpH, o RGV]\ENRFLSU]HSá\ZX62 2, o RGV]\ENRFLPLHV]DQLD Opis aparatury - rysunek 1. Ditlenek siarki pobierany jest z butli (1) i przez manostat (2) oraz rotametr (3) NLHURZDQ\GRZ]áDPLHV]DQLDLNUDQX3RZLHWU]H]GPXFKDZ\SU]H]rotametr (4) SRGDZDQHMHVWGRNUDQX.UDQNLHUXMHPLHV]DQLQGRUHDNWRUDOXEGR]ELRUQLND]VLWDPL ;5HDNWRUQDSHáQLRQ\PLHV]DQLQZRG\LZJODQXZDSQLDMHVW]DRSDWU]RQ\Z PLHV]DGáRRUD]HOHNWURGSHKDPHWUX:OHZVáX*\GRQDSHáQLDQLDUHDNWRUD=DZyU VáX*\GRRSUy*QLDQLDUHDNWRUD 6FKHPDWDSDUDWXU\GRüZLF]HQLD 2

3 1. Butla z ditlenkiem siarki 8. Elektroda 2. Manostat 9..UDQGZXGUR*Q\RGFLQDMF\GRSá\Z ditlenku siarki 3. 5RWDPHWUGRPLHU]HQLDSU]HSá\ZX ditlenku siarki [l/godz] 10. Kran do odbierania mieszaniny poreakcyjnej 4. 5RWDPHWUGRPLHU]HQLDSU]HSá\ZX powietrza [l/godz] Pehametr.UDQWUyMGUR*Q\ 5. Pompa powietrzna 13 2GSURZDG]HQLHJD]XGRNDQDáX wentylacynego. 7 Wylot oczyszczonego powietrza 14 :OHZGRQDSHáQLDQLDNROXPQ\ Odczynniki do dyspozycji: - Ditlenek siarki - Powietrze - :JODQZDSQLD - Roztwór 0,1 molowy NaOH - Roztwór 0,5 molowy HCl - Fenoloftaleina Metody analityczne: 2NUHOHQLHVNáDGXRVDGyZSRUHDNF\MQ\FK 6NáDGRWU]\PDQ\FKRVDGyZRNUHODP\GZRPDPHWRGDPL o na podstawie widm IR o przez miareczkowanie otrzymanego osadu. 1. Wykonanie widma IR osadu poreakcyjnego :LGPD,5RVDGXSRUHDNF\MQHJRZ\NRQDQHWHFKQLNZSDVW\OFHKBr. Do wykonania pastylki RGZD*DP\PJKBr oraz 2 mg osadu. W widmie IR dla czystego Ca SO 4 Z\VWSXM FKDUDNWHU\VW\F]QHSLNLJUXS\ZJODQRZHM - silny przy 1130 cm -1, - UHGQLSU]\FP -1. Dla czystego CaCO 3 Z\VWSXMFKDUDNWHU\VW\F]QHSLNLJUXS\VLDUF]DQRZHM - silny przy 1450 cm -1, - UHGQLSU]\FP Miareczkowanie osadu poreakcyjnego 3

4 2NUHOHQLHLORFLSR]RVWDáHJRZJODQ\ZDSQLDZRVDG]LHSRUHDNF\MQ\PSU]HSURZDG]DP\]D SRPRFRGPLDUHF]NRZDQLD]DSRPRFUR]WZRUXNaOH nadmiaru kawsu solnego. Z Z\VXV]RQHJRRVDGXSRUHDNF\MQHJRRGZD*DP\RNRáRJQDZDG]HDQDOLW\F]QHMLSU]HQRVLP\ do HUOHQPDMHUNL]DSRPRFPDáHMLORFLZRG\GHVW\ORZDQHM'RGDMHP\POPRORZHJR NZDVXVROQHJR2GVWDZLDP\UR]WZyUQDMHGQPLQXWDE\SU]HUHDJRZDáPLHV]DMFRGF]DVX do czasu. Dodajemu 2 3 krople fenoloftaleiny. Miareczkujemy 0,1 molowym roztworem 1D2+GRSRMDZLHQLDVLUy*RZHJR]DEDUZLHQLD,ORüZJODQXZDSQLRZHJRZPJZ JUDPLHSUyENLRNUHODP\]HZ]RUX V w = Z±LORüJZJODQXZDSQLRZHJRZJSUyENL 0 CaCO3,5 M 2m V = V k V z LORüPOPRORZHJRUR]WZRUX+&ONWyUDSU]HUHDJRZDáD]ZJODQHP wapnia. V k REMWRüUR]WZRUX0NZDVXVROQHJRGRGDQHJRGRSUyENL V z REMWRüPRORZHJR1D2+]X*\WDGRPLDUHF]NRZDQLDSU]HOLF]RQDQDUR]WZyU M. M CaCO3 masa jednego milimola 0,1 g/mol m masa próbki do 0,001g ±ZVSyáF]\QQLNVWHFKLRPHWU\F]Q\Z\QLNDMF\]HVWHFKLRPHWULLUHDNFMLHCl i CaCO 3. ±LORümmoli w 1 ml roztworu. 3RGVWDZLDMFRWU]\PDP\Z]yUQDLORüZJODQXZDSQLDZJRVDGXSRUHDNF\MQHJR w = [ V V ] HCl NaOH 2m [ g] 0,05 [ g] 2]QDF]HQLHZáDVQRFLUR]WZRUXSRUHDNF\MQHJR =UR]WZRUXSRRGVF]HQLXRVDG\SREUDüPOZFHOL]PLHU]HQLDSU]HZRGQLFWZD]DSRPRF konduktometru oraz S+]DSRPRFpehametru :\NRQDQLHüZLF]HQLD 1. =HVWDZDSDUDWXU\MDNQD]DáF]RQ\PU\VXQNX 2. 8SHZQLüVL*H]DPNQLW\MHVWNUDQL 4

5 3. 3U]\JRWRZDüPLHV]DQLQZRGQ&D&2 3 RRNUHORQHMLORFLZJODQXLXPLHFLüMZ reaktorze przez wlew (15). 4. :áf]\üplhv]dgár 5. =DZyUXVWDZLüWDNDE\RGFLQDáGRSá\ZSRZLHWU]DRGUHDNWRUD:\UHJXORZDü SU]HSá\Z62 2 RUD]SRZLHWU]DWDNDE\VW*HQLH62 2 ZSRZLHWU]XZ\QRVLáRD SU]HSá\ZSRZLHWU]DX]JRGQLü]DV\VWHQWHP3U]HSá\ZUHJXOXMHP\]DZRUDPLQDEXWOLL RGF]\WXMHP\MHJRZDUWRü]HZVND]Drotametów. 6. 5R]SRF]üSU]HSXV]F]DQLHPLHV]DQLQ\SRZLHWU]DL62 2 przez reaktor. W tym celu przestawiamy odpowiednio zawór (12) i uruchamiamy stoper. 7. Obserwujemy zmiany ph. 8. Gdy S+RVLJQLHRF]HNLZDQZDUWRüQDOH*\SU]HUZDüSURFHVSU]H]SU]HNUFHQLH kranu DVWSQLHRSUy*QLüUHDNWRUSU]H]NUDQGR]ZD*RQHM]OHZNL 10. =ZD*\üPLHV]DQLQSRDEVRUSFML 11. 2GVF]\üRVDGQDOHMNXLZ\VXV]\üZVXV]DUFH 12. 3RZ\VXV]HQLXRVDG]ZD*\ü 13. :\NRQDüZLGPR,5RVDGXLSU]H]SRUyZQDQLH]NU]\ZZ]RUFRZRNUHOLü]DZDUWRü uwodnionego siarczanu wapnia NUHOLüVNáDGSU]HVF]X 15. 3U]\JRWRZDüMHV]F]HUR]WZRU\Z]DOH*QRFLRG]JRGQLH]SURFHGXUSU]HGVWDZLRQ od pkt. 4 do pkt. 14. Obliczenia 1DSRGVWDZLHZ\QLNyZX]\VNDQ\FKZWUDNFLHüZLF]HQLDQDOH*\REOLF]\ü LORüSRFKáRQLWHJR62 2 ZND*GHM]SU]\JRWRZDQ\FKPLHV]DQLQ:\NRQDüZ\NUHV LORFLSRFKáRQLWHJR62 2 (m) o RGVW*HQLDZJODQXZDSQLDGODWHMVDPHMZ\VRNRFLVáXSDFLHF]\ lub o RGZ\VRNRFLVáXSDFLHF]\SU]\WHMVDPHMLORFLZJODQX lub o RGLORFLUR]WZRUXZJODQXRW\PVDP\PVW*HQLX lub 5

6 o RGNRFRZHJRpH. LORüRWU]\PDQHJRXZRGQLRQHJRVLDUF]DQXZDSQLDLVLDUF]\QXRUD] QLHSU]HUHDJRZDQHJRZJODQXGODND*GHJRHNVSHU\PHQWX VNáDGFLHNyZGODND*GHJRHNVSHU\PHQWX Opracowanie wyników 3RUyZQDüZ\QLNLSRGNWHPPDNV\PDOQHJRZ\NRU]\VWDQLDZJODQXREOLF]\ü LORüSRFKáRQLWHJR62 2 na gram stosowanego CaCO 3, LORü]DQLHF]\V]F]HZRWU]\PDQ\PZJODQLHZDSQD VWRSLHF]\VWRFLUR]WZRUXSRUHDNF\MQHJR 3UREOHPGRUR]ZL]DQLD =PDáHMNRWáRZQLRJU]HZDMFHMNLONDV]NODUQLZNWyUHMVSDODVLROHMRSDáRZ\ HPLWRZDQHVJD]\]V]\ENRFLP 3 ZFLJXGRE\]DZLHUDMFH62 2. Do RF]\V]F]DQLDJD]yZRGSDGRZ\FKPDMVáX*\üabrorbery EHáNRWNRZH]PLHV]DGáHP SUDFXMFHQD]PLDQF\NODEVRUSFMLLF\NORF]\V]F]DQLDL]DáDGXQNXQRZHMPLHV]DQLQ\ $EVRUSFMDQDVWSXMHZZRGQHMPLHV]DQLQLHZJODQXZDSQLD1DOH*\Z\OLF]\üMDNLHSRZLQQR E\üVW*HQLHZJODQXZDSQLDDE\ND*G\DEVRUEHUOSUDFRZDáPLQLPXPSU]H]RNUHVJRG]LQ 'DQHGRW\FKZ\OLF]HQDOH*\]HEUDü]SRPLDUyZODERUDWRU\MQ\FKZ\NRQDQ\FKQDDSDUDWXU]H przedstawionej na rys. 1,QIRUPDFMHGRGDWNRZHGRW\F]FHZDUWRFLS+FLHNyZRUD]SU]HZRGQRFL ZáDFLZHMZRG\ Normy ph =JRGQLH]]DU]G]HQLHP0LQLVWUD2FKURQ\URGRZLVND=DVREyZ1DWXUDOQ\FKL /HQLFWZD]GQLDUDz.U z 1991r., nr 116, poz.503) w sprawie klasyfikacji wód RUD]ZDUXQNyZMDNLPSRZLQQ\RGSRZLDGDüFLHNLZSURZDG]DQHGRZyGOXEGR]LHPL GRSXV]F]DOQ\RGF]\QFLHNyZZ\QRVL ph = 6,5 9,0. Dane SU]HZRGQRFLZáDFLZHMZRG\ 6

7 %UDNQRUPRNUHODMF\FKSU]HZRGQLFWZRFLHNyZ'ODSU]\EOL*HQLDWHPDWXSU]HGVWDZLDP\ F]üopracownaia umieszczonego w internecie pod adresem: 0DáJRU]DWD0D]XUHN =ELJQLHZ=ZROLVNLÄ67$1*(2(.26<67(0Ï:32/6., :52.8,QVW\WXW%DGD&]ZDUWRU]GXLGeoekologii Uniwersytet im. A. Mickiewicza )UHGU\3R]QD :VND(QLNLHP]DZDUWRFL]ZL]NyZUR]SXV]F]RQ\FKZZRG]LHMHVWZLHONRü SU]HZRGQRFLZáDFLZHMZRG\:ZRG]LHGRSLFLD,NODV\F]\VWRFL]DZDUWRü VXEVWDQFMLUR]SXV]F]RQ\FKQLHSRZLQQDSU]HNUDF]DüZJQRUPNUDMRZ\FK µscm -1, a wg przepisów UE 1000 µscm -1 (Ostrowski, 1998). Monitoring wód U]HF]Q\FKZVND]XMH*HZRG\&]DUQHM+DF]\3DUVW\0á\VNLHJR3RWRNX.DQDáX Olszowieckiego, %\VWU]DQNLQDOH*GRZyGRUHGQLHMPLQHUDOL]DFML2GF]\Q ZV]\VWNLFKEDGDQ\FKZyGU]HF]Q\FKPLHFLáVLZSU]HG]LDOHMHGQRVWHNpH. 3U]HZRGQRüZáDFLZDEDGDQ\FKZyGU]HF]Q\FKZDKDVLZJUDQLFDFKRGGR 1000 µscm -1. UHGQLHZD*RQHSU]HZRGQLFWZRHOHNWU\F]QHZáDFLZH6(&EGFHPLDU ]DZDUWRFLVXEVWDQFMLUR]SXV]F]RQ\FKGODRSDGyZDWPRVIHU\F]Q\FKZ6WDFMDFK %D]RZ\FK=03ZURNXK\GURORJLF]Q\PFKDUDNWHU\]RZDáRVLPDá\PL ]PLDQDPLZVWRVXQNXGRURNXSRSU]HGQLHJRLPLHFLá\VLZ]DNUHVLHRGP6P -1 (Puszcza Borecka) do 5,9 msm -1 3R*DU\ 5\FUHGQLDURF]QDSU]HZRGQRüHOHNWUROLW\F]QDZáDFLZD6(&RUD]pH wód RSDGRZ\FKREVHUZRZDQHZ6WDFMDFK%D]RZ\FK=03ZURNXK\GURORJLF]Q\P 7

8 5\FUHGQLHPLHVLF]QHZDUWRFLSU]HZRGQRFLHOHNWUROLW\F]QHMZáDFLZHM6(& ZyGRSDGRZ\FKPLHU]RQHZ6WDFMDFK%D]RZ\FK=03ZURNXK\GURORJLF]Q\P 5\FUHGQLHPLHVLF]QHZDUWRFLpH wód opadowych mierzone w Stacjach %D]RZ\FK=03ZURNXK\GURORJLF]Q\P 8