ОБЕССОЛИВАНИЕ ВОДЫ МЕТОДОМ ИОНИТОВОГО ОБЕССОЛИВАНИЯ
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
«Ижевский Государственный Технический Университет»
Им. Калашникова
Кафедра «Водоснабжения и водоподготовки»
Т. В. Яковлева
ОБЕССОЛИВАНИЕ ВОДЫ ИОНИТОВЫМ МЕТОДОМ
Методические указания для выполнения
практических занятий по дисциплине
“Водоподготовка и водный режим теплогенерирующих установок”
для студентов направления 270100 “Строительство” специальности
270109 “Теплогазоснабжение и вентиляция”
(всех форм обучения)
Ижевск
Издательство ИжГТУ
УДК 628.3
Я47
Рецензент канд. техн. наук, доц. М.В.Свалова
Я47
| Яковлева, Т. В.
Обессоливание воды ионитовым методом.: метод. указания для выполнения практических занятий по дисциплине “Водоподготовка и водный режим теплогенерирующих установок” для студентов направления 270100 “Строительство” специальности 270109 “Теплогазоснабжение и вентиляция” всех форм обучения. – Ижевск: Изд-во ИжГТУ, 2011. – 28 с.
Методические указания составлены на основе учебного плана дисциплины “Водоподготовка и водный режим теплогенерирующих установок” по направлению 270100 “Строительство” специальности 270109 “Теплогазоснабжение и вентиляция”.
К методическим указаниям даны варианты заданий для самостоятельного решения задач студентами.
|
Ó Яковлева Т.В., 2013
© Издательство ИжГТУ, 2013
ОГЛАВЛЕНИЕ
1.Обессоливание и опреснение воды……………………………………4
2.Практическое занятие № 1Обессоливание воды методом ионитового
бессоливания. Основные расчетные формулы………………………..5
3.Примеры решения задач по обессоливанию.........................................7
4.Практическое занятие № 2. Задания для самостоятельного решения.13
5. Приложение 1.Графики и схемы……………........................................28
6. Приложение 2.Таблица технические характеристики анионитов. ..30
7. Список литературы.................................................................................33
ОБЕССОЛИВАНИЕ И ОПРЕСНЕНИЕ ВОДЫ.
Под обессоливанием воды понимают процесс снижения содержания раствореннывх в ней солей до требуемой величины прокаленного растворенного остатка.
Различают частичное и полное обессоливание. Полное обессоливание обеспечивает получение в процессе обработки воды, близкой по качеству к дистиллированной, используемой в большинстве случаев для питания барабапнных и прямоточных паровых котлов ТЭЦ и ГРЭС.
Частичное обессоливание-когда прокаленный растворенный остаток в воде не превосходит допустимого. Примером частичного обессоливания является питьевая вода по ГОСТу 2874-82 прокаленный осадок доведен до 1000 мг\л.
К наиболее распространенным методам обессоливания воды относятся: ионный обмен, электродиализ, обратный осмос и дисциляция.
Выбор метода обессоливания определяется производительностью установки, качеством исходной и очищенной воды и осуществляется на базе технико-экономитческого сравнение вариантов.
Ионообменный метод обессоливания воды основан на способности ионитов обменивать ионы Н+ и ОН- ,СО32+, НСО3- соответственно на катионы
( Са2+,Мg2+ и Na+) и анионы (SO42-,Сl-,SiO32-) растворенных в воде солей, и реализуется путем последовательного пропуска обрабатываемой воды через Н-катионитовые фильтры:
Н[К] + NaHCO3 ↔Na [К] + СО2↑+ Н2О
2 Н[К]+ Na2 SO4 ↔ 2 Na [К] + Н2 SO4
Н[К] + NaCl ↔ Na [К] + НСl
и ОН, СО3 или НСО3 – анионитовые фильтры, в которых процесс обмена может быть представлен следующими уравнениями реакций:
2[А] ОН + Н2 SO4 ↔ [А]2 SO4 + 2Н2О
[А]2СО3 + Н2 SO4 ↔ [А]2 SO4+ СО2↑+ Н2О
[А] НСО3 + НСl ↔ [А] Сl + СО2↑+ Н2О
[А] ОН + НСl ↔ [А] Сl + Н2О
В зависимости от требований, предъявляемых к очищенной воде, различают одно-, двух- и трехступенчатые схемы ионитового обессоливания воды.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 1
ОБЕССОЛИВАНИЕ ВОДЫ МЕТОДОМ ИОНИТОВОГО ОБЕССОЛИВАНИЯ
ЦЕЛЬ: научиться определять объема ионитов, кол-во и размер устанавливаемых фильтров.
Рабочая обменная способность, Н-катионитовых фильтров первой ступени, определяется по формуле (2.1):
[1]
- коэффициент, учитывающий снижение рабочей обменной способности по катионитам натрия по сравнению с обменной способностью по катионитам кальция.
Можно принимать = 0,5-0,7
- сумма катионов в обессоленной воде, в мг-экв\л;
остальные обозначения те же, что и в формуле при Н-Na- катионированием.
В остальном расчет, Н-катионитовых фильтров первой ступени, производится так же, как и для водоумягчительных установок.
Н-катионитовые фильтры второй ступени служат в основном для задержания катионов натрия, не задержанных Н-катионитовыми фильтрами первой ступени.
Рабочую обменную способность, Н-катионитовых фильтров II-ступени, определяют по формуле (2.2):
[1]
по приложению 1рис.2 для удельного расхода 100%-ой серной кислоты 100 г/г – экв.
q – удельный расход отмывочной воды (после анионитовых фильтров I-ступени) – 8-10 м3/м3
- содержание натрия в отмывочной воде, которое принимается равным 0,2-0,25 мг-экв\л; такое же содержание натрия в воде, поступающей на Н-катионитовые фильтры второй ступени.
Последний член формулы 0,5q ∙ относительно мал, и в практических расчетах им можно пренебрегать.
Скорость фильтрования на этих фильтрах допускается до 40-50 м/час при высоте слоя катионита до 1,5 м.
Рабочая обменная способность анионитов разных марок приведена в приложении 3. таб.1.
В схемах полного ионитового обессоливания воды кремниевая кислота поглощается фильтрами, загруженными сильноосновными анионитами. Для этой цели используют анионит ЭДЭ – 10П, АВ-17.
По данным эксплуатации, рабочая обменная способность анионита ЭДЭ-10П зависит от начального содержания кремниевой кислоты в воде и колеблется в пределах от 6 до 60 г – экв/м3 (приложение 1 рис.3).
Такая кремнеемкость анионита ЭДЭ-10П получается в случае отключения фильтра на регенерацию в момент проскока Si в фильтрат в кол-ве 0,1 мг/л; при этом средняя концентрация Si в фильтрате получается 0,03-0,04 мг/л.
Если допустимая большая концентрация Si в фильтрате, то обменную способность этого анианита по кремниевой кислоте можно поднять примерно в два раза.
В зависимости от того, какой водой отмывается анионит, от продуктов регенерации, в рабочую обменную способность вносят следующие поправки:
а) при отмывке слабоосновного анионита Н-катионитовой водой по формуле (2.3):
; [1]
б) при отмывке такого анионита исходной осветленной водой или обессоленной по формуле (2.4):
[1]
в) при отмывке сильноосновного анионита водой после анионитовых фильтров первой ступени , по формуле (2.5):
[ 1]
- расчетная обменная способность в г-экв/м2
q – удельный расход на отмывку анионита; q = 10-11 м3/м3 – для слабоосновного анионита; q = 7-8 м3/м3 для сильноосновного анионита
А – концентрация анионов в отмывочной воде, г-экв/м2
Ак – концентрация кремниевой кислоты в отмывочной воде г-экв/м2.
Длительность операции регенерации анионитовых фильтров составит для фильтров со слабоосновным анионитом ~ 4 час для фильтров с сильноосновным анионитом ~ 2,5 час.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|