Файл: Г.В. Ушаков Расчет процесса умягчения воды Nа-катионированием.pdf

11

нита, что не сказывается на расчете, поэтому все сбросы принимают по первой ступени Na-катионирования.

Избыток соли, сбрасываемый в канализацию от одной регенерации фильтра, определяют по уравнению

где 58,4 -теоретический удельный расход соли на регенерацию, г/г-экв. Количество поваренной соли, сбрасываемой в канализацию в тече-

ние суток:

Сброс измельченного катионита в течение суток незначителен, годовой износ катионита находят по уравнению

где γк - насыпная масса катионита, принимают по табл. 7 для катиони-

та, используемого в фильтре, т/м3; b — механический годовой износ катионита, принимают по табл. 7 для катионита, используемого в фильт-

ре, %.

Расчет механических фильтров производят в следующем порядке:

•определяют расчетную суммарную площадь фильтрования по уравнению (1);

•принимают общее количество устанавливаемых фильтров;

•определяют расчетную площадь одного фильтра по уравнению

(2);

•принимают фактическое значение диаметра и площади фильтрования одного фильтра по табл. 3 (принимают ближайшее к расчетному значение площади фильтрования стандартного фильтра);

•определяют по табл. 5 удельный расход NaCl на регенерацию фильтра и по табл. 4 – значение коэффициента эффективности регенерации катионита;

•определяют отношение концентрации ионов Na+ в исходной воде к ее жесткости и по табл. 6 – значение коэффициента снижения обменной емкости катионита;

•определяют рабочую обменную емкость катионита при Na-катионировании по уравнению (4);

•определяют высоту слоя катионита в фильтре по уравнению (3);

12

•проверяют условие 1,5м ≤ Нсл ≤ 2,5м. Если условие не выполняется, изменяют диаметр фильтров или их число и расчеты повторяют вновь;

•определяют расходы на регенерацию катионита 100 % хлористого натрия по уравнению (5) и технической поваренной соли по уравнению (6);

•определяют расход воды на одну взрыхляющую промывку по уравнению (7), расход воды на приготовление регенерационного раствора соли по уравнению (8), расход воды на промывку катионита от продуктов реакции по уравнению (9);

•определяют расход воды на одну регенерацию фильтра по уравнению (10) и среднечасовой расход воды на собственные нужды по уравнению (11);

•определяют фактическое значение скорости фильтрования при нормальных условиях работы по уравнению (12) и фактическое значение скорости фильтровании при форсированном режиме работы по уравнению (13);

•определяют время пропуска регенерационного раствора через фильтр по уравнению (16) и время отмывки фильтра от продуктов регенерации по уравнению (17);

•определяют время регенерации фильтра по уравнению (15);

•определяют время между регенерациями фильтра по уравнению

(14)и количество одновременно регенерируемых фильтров по уравнению (18);

•производят расчет сточных вод от катионитовых фильтров по уравнениям (19) – (26);

•определяют годовой износ катионита по уравнению (27).

4.ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЕТОВ

Исходные данные для различных вариантов расчета ионообменного фильтра приведены в приложении. Данные, общие для всех вариантов расчетов, приведены в табл. 7.

13

Таблица 7 Технологические данные для расчета Na-катионитных фильтров

14

Продолжения табл. 7

5. ТРЕБОВАНИЯ К ОТЧЕТУ Результаты практической работы должны быть оформлены в виде

отчета, в котором должны быть изложены:

•наименование и вариант работы;

•исходные данные для расчетов;

•методика расчетов с результатами вычислений;

•таблица, отражающая результаты расчетов (табл. 8).

Таблица 8 Результаты расчетов фильтров Na-катионитового умягчения воды

15

6.КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.На чем основан процесс ионного обмена?

2.Какие ионообменные материалы называются катионитами?

3.Какие ионообменные материалы называются анионитами?

4.Для чего проводят регенерацию ионообменных смол?

5.Какие катиониты используют в установках водоподготовки энергетических объектов?

6.В чем заключается умягчение воды методом ионного обмена?

7.Напишете реакции, протекающие при ионообменном умягчении

воды?

8.Для чего применяют двухступенчатое умягчение воды?

9.Жесткость воды, достигаемая после первой и после второй ступеней ионообменного умягчения?

10.На каких стадиях работы ионообменного фильтра образуются сточные воды?

11.Какие загрязнители сбрасываются со сточными водами установок ионообменного умягчения воды?

16

7.СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.Белан Ф.И. Водоподготовка: Учеб. для техникумов. – М.: Энер-

гия, 1979. – 208 с.

2.Белан Ф.И. Водоподготовка промышленных котельных. /Ф.И. Белан, Г.П. Сутоцкий. – М.: Энергия, 1969. – 328 с.

3.Белоконова А.Ф. Водно-химические режимы тепловых электростанций. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 245 с.

4.Вихрев В.В. Водоподготовка. /В.В. Вихрев, М.С. Шкроб. – М:,

Энергия, 1973. – 416 с.

5.Водоподготовка: Процессы и аппараты. – М.: Атомиздат, 1977. –

352 с.

6.Громогласов А. А. Водоподготовка: Процессы и аппараты. /А.А. Громогласов, А.С. Копылов, А.П. Пильщиков. – М.: Энергоатом-

издат, 1990. – 271 с.

7.Кострикин Ю.М. Водоподготовка и водный режим энергообъектов низкого и среднего давления: Справ. /Ю.М. Кострикин, Н.А. Мещерский, О.В. Коровина. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 251 с.

8.Шкроб М.С. Водоподготовка: Учеб. для энергетических вузов и факультетов. /М.С. Шкроб, В.Ф. Вихрев.– М.; Л.:Энергия, 1966. – 416 с.

17

Приложение

Исходные данные для расчетов