Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Водоподготовка




Исходные данные: река Ангара, город Ангарск.

Химический состав воды:

4.1 Сухой остаток: 116,0 мг/кг

Минеральный остаток: 87,7 мг/кг

Окисляемость по О2: 2,8-6,7 мг/кг

Взвешенные вещества: 1,78 мг/кг

4.2 Жесткость: Ж0 = 1,18 мг-экв/л

Жк = 1,11 мг-экв/л

Жнк = 0,07 мг-экв/л

4.3 Содержание ионов и окислов:

Ca2+ = 16,48 мг/кг NO3- = -

Mg2+ = 4,33 мг/кг NO2- = -

Na+ = 4,28 мг/кг SiO32- = 0,68 мг/кг

HCO3- = 67,6 мг/кг Al2O3- = -

SO42- = 7,0 мг/кг Fe2O3+ = 17,0 мг/кг

Cl- = 2,2 мг/кг

Наибольшее распространение в водогрейных котельных получило умягчение воды методом катионного обмена. При этом способе обработки воды снижение ее жесткости происходит в процессе фильтрования через натрий-катионитные фильтры. Катионит имеет свойство адсорбировать на своей поверхности положительно заряженные катионы различных веществ. В зависимости от активности катиона те или другие катионы в различной степени оседают на катионите. Наиболее активные катионы: Ca2+, Mg2+, Na+. Для очистки воды от солей жесткости необходимо убрать из воды катионы Ca2+ и Mg2+. Для этого вода, содержащая эти катионы, пропускается через слой катионита, на поверхности которого находятся катионы Na+. Происходит обмен катионами. Катионы Ca2+ и Mg2+ осаждаются на поверхности катионита, а катионы Na+ - переходят в воду. В результате количество солей жесткости в воде резко уменьшается. В ней появляются растворимые соли Na, которые не придают жесткость воде. Вода становится умягченной. Остаточная жесткость воды для водогрейных котлов допускается равной 0,1 мг-экв/л.

По мере истощения катионита, он начинает работать менее эффективно, появляется “проскок жесткости”. Фильтр необходимо остановить на регенерацию – восстановление обменной способности катионита. Регенерация Na-катионитных фильтров выполняется раствором NaCl в концентрации 5-10%. Регенерация происходит в три этапа:

а) взрыхление слоя катионита – выполняется током воды снизу-вверх через слой катионита с определенной скоростью;

б) собственно регенерация – раствор NaCl, концентрации 5-10%, пропускается через слой катионита, в результате чего катионы Ca2+и Mg2+, находящиеся на поверхности катионита, переходят в раствор, а катионы Na осаждаются на катионите. Таким образом, катионит заряжается катионами Na.



в) отмывка катионита – вода пропускается через слой катионита и смывает кусочки соли (NaCl). Вода подается сверху-вниз. Для приготовления подпиточной воды используется схема одноступенчатого натрий-катионирования. Целью расчета является определение размеров и количества натрий-катионитных фильтров, числа их регенераций в сутки и расхода поваренной соли NaCl на регенерацию фильтров.

 

 
 

 

 


4.4 Подбор Na-катионитных фильтров

4.4.1. Определяем общее сечение рабочих фильтров по допускаемой скорости фильтрования:

Wнорм = 25 м/ч при Ж0 = 1,18 мг-экв/л £ 5 мг-экв/л;

Wнорм – нормальная скорость фильтрации.

 

4.4.2.Определяем сечение одного фильтра, задавшись числом работающих фильтров:

, м2

Принимаем 3 рабочих фильтра марки ФИПаI-0,7-0,6-Na-2 (см. Приложение) площадью фильтрации fсеч. тип. = 0,8 м2, высота слоя катионита 2 м , объем катионита 1,6 м3, высота:

2000 мм , диаметр: 1000 мм.

Производительность: 12 м3

Площадь: 0,389 м2

Жесткость воды на входе: 0,1-0,2 мг-экв/л

Жесткость исходной воды: 5 мг-экв/л



Расход соли на 1 регенерации: 62,3/32 кг

Масса: 480кг

 

4.4.3. Проверим действительную скорость фильтрования по принятому стандартному диаметру:

, м/ч

м/ч

Действительное значение скорости должно быть не больше, чем предельное по жесткости, но не менее 5 м/с. Wд > 5 м/ч.

Кроме рабочих фильтров к установке принимается 1 резервный фильтр, который будет включаться в работу при регенерации одного из рабочих фильтров.

Таким образом, общее количество установленных фильтров составит:

nф = n + 1, где

n– число работающих фильтров.

nф = 3+1 = 4 шт.

4.4.4.Число регенераций каждого фильтра в сумме:

, где

h – высота слоя катионита, принимается по типоразмеру фильтра;

- рабочая обменная способность катионита.

, г-экв/м3, где

 

- коэффициент эффективности регенерации, зависящий от удельного расхода соли на регенерацию;

- коэффициент, учитывающий снижение обменной способности катионита по Ca2+ и Mg2+ за счет частичного задержания катионов Na+;

Еп - полная обменная способность катионита, г-экв/м3;

g – удельный расход воды на отмывку катионита, для катионита сульфоуголь принимается g = 4 м33.

= 0,62; Еп = 550 г-экв/м3

qс = 100 г/г-экв – удельный расход соли при Ж0 <10 мг-экв/л

=

= 0,62∙0,905∙550 – 0,5ּ4ּ1,18 = 306,3 г-экв/м3

 

4.4.5.Расход 100% поваренной соли на одну регенерацию:

кг

 

4.4.6.Суточный расход 100% технической соли на регенерацию всех фильтров:

кг/сут, где

93 – содержание Na в технической соли, %.

 

4.4.6. Подбор эжектора:

 

Принимаем эжектор (гидроэлеватор) водосоляной для Dу=2000 мм (Dфильтра = 1000 мм) типа ГВС-2.



 

Коэффициент инжекции: 0,53

Расход рабочей жидкости: 8,17 м3

Расход инжекторной жидкости: 4,39 м3

Давление перед эжектором: 6∙105 Па

Давление потока на выходе: 3∙105 Па

Длина: 566 мм

 

 


Дата добавления: 2015-09-13; просмотров: 19; Нарушение авторских прав







lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2021 год. (0.016 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты