A Magyar Hidrológiai Társaság XVIII. Országos Vándorgyűlése I. kötet (Veszprém, 2000. július 5-6.)
2. SZEKCIÓ: Ivóvíz- és szennyvízminőség és tisztítástechnológia - Kemény Imre: CRYSTALACTOR®: Víz- és szennyvíztisztítás környezetszennyezés nélkül
A nukleáció a kristályok létrejötte („születése") az oldatból. A növekedés az a folyamat amely által az ionok átkerülnek a kristály felületére és kristály rácsokba rendeződnek. Ahol a bevitt kristályszemcsék száma alacsony (pl. a hagyományos kicsapatási eljárásokban) a nukleáció és a növekedés szimultán jelen van, ezt spontán, vagy homogén kristályosításnak nevezik. Amikor a kristály koncentráció magas, mint a pellet reaktorban, a növekedés a domináló folyamat, ezt heterogén nukleációnak nevezik. A CaC0 3 spontán nukleációja túltelített oldatokból megy végbe viszonylag magas telítettségi indexnél (kb. 2,5 fölött) és jelentősen függ a szennyező összetevők jelenlététől, amelyek helyet kínálnak a kristály növekedés számára. A CaC0 3 heterogén nukleációja viszonylag alacsony telítettségi indexnél (0,3 alatt) következik be és annál inkább reprodukáló-képes, minél több hely áll rendelkezésre a kristályok növekedéséhez. A CaC0 3 heterogén nukleációját a következő egyenlet mutatja be: - = k T s{(Ca 2 + )(C0 3 2" )-K s\ [ 1 ] dt ahol: k T= 0,0255*l,053 ( T" 2O ) (1 m s' 1 mol' 1) T = hőmérséklet (°C) S = töltet fajlagos felülete (m 2/m 3) (Ca 2 +)(C0 3 2>K s = túltelítettség (mol 21" 2) A fenti képlet azt mutatja, hogy a kinetikát alapvetően két változó határozza meg: • A túltelítettség; ez a kristályosítási reakció hajtóereje, ez kifejezhető a telítettségi indexszel (SI) is, azaz (Ca 2 +)(C0 3 2>K s =K S(10 S 1-1), • A fajlagos felület (S); ez képviseli a reaktor fizikai hatékonyságát. A fluidágyas reaktor esetében ezt a pellet átmérője (d) és az ágy porozitása (p) határozza meg : S = {6(\-p)}/d [2] A pellet reaktorban mindkét változó változik a reaktor magasságával. A reaktor fenekén a kezelendő víz és a kémiai reagens összekeveredik, amely a túltelítettségi érték maximumához vezet.(akkor, ha kémiai reagens oldatban van, pl. NaOH esetében.) Felfelé haladva a túltelítettség folyamatosan csökken, ahogy a kristályosítási folyamat előre halad (ideális átfolyási viszonyokat feltételezve, keveredés és visszafolyás nélkül). A pellet átmérő 219.
