ОБЕССОЛИВАНИЕ ВОДЫ ИОНИТОВЫМ МЕТОДОМ

Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

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

2013

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

ОГЛАВЛЕНИЕ

1.Обессоливание и опреснение воды……………………………………4

2.Практическое занятие № 1 Обессоливание 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 (SO₄^2-,Сl^-,SiO₃^2-) растворенных в воде солей, и реализуется путем последовательного пропуска обрабатываемой воды через Н-катионитовые фильтры:

Н[К] + Na HCO ₃ ↔ Na [К] + СО₂↑+ Н₂О

2 Н[К]+ Na₂ SO ₄ ↔ 2 Na [К] + Н₂ SO ₄

Н[К] + Na Cl ↔ Na [К] + НСl

и ОН, СО₃ или НСО₃ – анионитовые фильтры, в которых процесс обмена может быть представлен следующими уравнениями реакций:

2[А] ОН + Н₂ SO ₄ ↔ [А]₂ SO ₄ + 2Н₂О

[А]₂СО₃ + Н₂ SO ₄ ↔ [А]₂ SO ₄ + 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

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ПО ОБЕССОЛИВАНИЮ

Рассчитать фильтры для полного ионитового обессоливания воды производительностью Q_полез = 100 м³/час, установка работает по схеме №3 (прилодение 1 рис.1) полного обессоливания воды с двухступенчатым катионированием и анионированием.

Исходная вода имеет следующие показатели: жесткость общая – 5,35 мг-экв/л, жесткость карбонатная – 3,22 мг-экв/л, содержание (в мг/л):

Сa²⁺ – 86; Cl^- -62; Mq²⁺ – 13; SO^2-₄ - 192; Na⁺ - 21; НСO^-₃ - 19,5; SiО^2-₃– 8.

Н-катионитовые фильтры первой ступени отмываются исходной водой, анионитовые фильтры первой ступени Н-катионтрованной водой, Н-катионитовые и анионитовые фильтры второй ступени – водой после анионитовых фильтров первой ступени.

В Н-катионитовые фильтры загружается катионит КУ–2, в анионитовые фильтры – анионит АН-2Ф, в анионитовые фильтры второй ступени – анионит ЭДЭ – 10П.

Расход Н – катионированной и частично обессоленной воды на собственные нужды установки принимаем в размере 20% от полезной производительности.

Так как Н-катионитовые фильтры первой ступени отмываются исходной водой, анионитовые фильтры первой ступени Н-катионитовой водой. Н-катионитовые фильтры и анионитовые фильтры второй ступени – водой после анионитовых фильтров первой ступени.

РЕШЕНИЕ

КАТИОНИТОВЫЕ ФИЛЬТРЫ

I -ступень Н-катионирования

Так как расход Н – катионированной и частично обессоленной воды на собственные нужды установки принимаем в размере 20% от полезной производительности, тогда расчетный расход будет определен по формуле (3.1) [1]

Требуемое количество катионита КУ-2 для загрузки в Н-катионитовые фильтры первой ступени найдем по формуле (3.2):

; [1]

заменив Ж₀ на суммарное содержание катионов (Σ К),

поскольку в этом случаи фильтр должен задерживать не только катионы жесткости, но и натрия.

Переводим содержание исходной воды в г-экв\ м³и считаем ΣК – суммарное содержание катионов;

Далее находим n –число фильтроциклов в сутки

t- продолжительность фильтрования от 10 – 22 часов.

t ₁продолжительность регенерации 1,5 часа.

Так же как и при умягчении воды

α_Э^Нопределяется в зависимости от удельного расхода Н₂SО₄ равный 70 г\г-экв (приложение 1,рис. 1) принимаем 0,78

Е_полн (по приложению 3, таб.1) принимаем 1500 г-экв\м³

q–удельный расход осветленной воды на отмывку катионита принимается в пределах 4-5 м³\м³, принимаем 5 м³\м³ .

Далее находим Е_рабпо формуле

;

Где Υ – коэффициент, учитывающий снижение рабочей обменной способности по катионитам натрия, по сравнению с обменной способностью по катионам кальция, Υ принимают 0,5-0,7.

Подставляем значения в формулу (3.2) и находим требуемое количество загрузки

;

Принимаем высоту загрузки 2,8 м (приложение 2 рис.1)тогда необходимая площадь рабочих фильтров определяют по формуле (3.3)

; [1]

Принимаем к установке два рабочих фильтра диаметром 2000 м и один резервный фильтр такого же размера.

Площадь фильтрования двух рабочих фильтров

Выполняется проверка V,F расчитаных и выпускаемых промышленностью.

Скорость фильтрования определяется по формуле (3.4):

[1]

Где Q_{расч -} расчетный расход, м³/час

Скорость отвечает обычным скоростям фильтрования на ионитовых фильтрах первой ступени, которая принимается 5-25м\час, найденная скорость удовлетворяет данные требованиям.

П-ступень Н-катионирования

Необходимое количество того же катионита КУ-2, для загрузки в Н-катионитовые фильтры второй ступени найдем по формуле (3.2):

величина Σ К в данном случае обуславливается содержанием натрия (Na),который принимается в пределах 0,2-0,25 мг-экв\л принимается равным 0,25 мг-экв\л.

Продолжительность работы фильтров между регенерациями принимается t = 10 суток, так как Н-катионитовые фильтры второй ступени имеют более продолжительный межрегенерационный период, потому что на них поступает вода с малым содержанием катионов Сa²⁺ и Мq²⁺ уже задержанных на фильтрах первой ступени, а длительность регенерации t _{1 =}3 часа. 10сут*24=240час.

Определяется Е_раб.по формуле (2.2):

где 0,5qΣК - может быть упущен, так как относительно мал и в практических расчетах им можно пренебрегать;

α_Э^Н-определяется в зависимости от удельного расхода Н₂SО₄ равный 100% , принимается 100 г\г-экв для фильтров П-ступени Н-катионирования, по приложению 1 рис.2 α_Э^Нравна 0,85

Е_полн.- определяется по приложению 3, таб.1принимается 1500 г.-экв.\м³

Подставляют в формулу (2.2):

Для определения общей площади фильтров, задаются высотой загрузки фильтров П-ступени-1,5 (вторая ступень принимается 1,5м) и определяется по формуле (3,3):

Принимаем два рабочих фильтра диаметром 1525 мм ( приложение 2, таб.1)

2*1,77=3,54 – площадь фильтрования двух рабочих фильтров.

(f-1,77 – площадь фильтрующей поверхности) и один резервный того же размера.

Выполняется проверка V,F расчитаных и выпускаемых промышленностью.

Допускается увеличение скорости в пределах 50-60 м\час.

Q_расч– расчетный расход м³/час;

АНИОНИТОВЫЕ ФИЛЬТРЫ

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 2

ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО РЕШЕНИЯ

ЗАДАЧА 1

Рассчитать фильтры установки для полного ионитового обессоливания воды производительностью Q = 155 м³/час, установка работает по схеме №3 полного обессоливания воды с двухступенчатым катионированием и анионированием.

Исходная вода имеет следующие показатели: жесткость общая – 5,5 мг-экв/л,

содержание катионов и анионов в исходной воде (в мг/л):

Сa²⁺ – 84,2; Cl^- – 61,2; Mq²⁺ – 13,5; SO^2-₄ – 194; Na⁺ – 21,5; SiО^2-₃– 9,0.

В Н-катионитовые фильтры загружается катионит КУ–1, в анионитовые фильтры – анионит АН-7К, в анионитовые фильтры второй ступени – анионит ЭДЭ – 10П.

ЗАДАЧА 2

Рассчитать фильтры установки для полного ионитового обессоливания воды производительностью Q = 150 м³/час, установка работает по схеме №3 полного обессоливания воды с двухступенчатым катионированием и анионированием.

Исходная вода имеет следующие показатели: жесткость общая – 4,6 мг-экв/л,

содержание катионов и анионов в исходной воде (в мг/л):

Сa²⁺ – 85; Cl^- – 61; Mq²⁺ – 14; SO^2-₄ –191; Na⁺ – 22; SiО^2-₃– 8,5.

ЗАДАЧА 3

Рассчитать фильтры установки для полного ионитового обессоливания воды производительностью Q= 160 м³/час, установка работает по схеме №3 полного обессоливания воды с двухступенчатым катионированием и анионированием.

Исходная вода имеет следующие показатели: жесткость общая – 4,8 мг-экв/л,

содержание катионов и анионов в исходной воде (в мг/л):

Сa²⁺ – 85; Cl^- – 61; Mq²⁺ – 15; SO^2-₄ – 192; Na⁺ – 22; SiО^2-₃– 9,2.

ЗАДАЧА 4

Рассчитать фильтры установки для полного ионитового обессоливания воды производительностью Q= 100 м³/час, установка работает по схеме №3 полного обессоливания воды с двухступенчатым катионированием и анионированием.

Исходная вода имеет следующие показатели: жесткость общая – 4мг-экв/л,

жесткость карбонатная – 3 мг-экв/л, содержание катионов и анионов в исходной воде (в мг/л):

Сa²⁺ – 86; Cl^- – 62; Mq²⁺ – 14,3; SO^2-₄ – 191,5; Na⁺ – 22,5; НСO^-₃ – 19,5; SiО^2-₃– 8,6.

ЗАДАЧА 5

Рассчитать фильтры установки для полного ионитового обессоливания воды производительностью Q = 200 м³/час, установка работает по схеме №3 полного обессоливания воды с двухступенчатым катионированием и анионированием.

Исходная вода имеет следующие показатели: жесткость общая – 4,4 мг-экв/л,

содержание катионов и анионов в исходной воде (в мг/л): Сa²⁺ – 83; Cl^- – 63; Mq²⁺ – 17; SO^2-₄ – 193; Na⁺ – 25; SiО^2-₃– 8,7.

ЗАДАЧА 6

Рассчитать фильтры установки для полного ионитового обессоливания воды производительностью Q = 201м³/час, установка работает по схеме полного обессоливания воды с двухступенчатым катионированием и анионированием.

Исходная вода имеет следующие показатели: жесткость общая – 6 мг-экв/л,

содержание катионов и анионов в исходной воде

(в мг/л): Сa²⁺ – 86; Cl^- – 62; Mq²⁺ – 15; SO^2-₄ – 192; Na⁺ – 23; SiО^2-₃– 9,5.

ЗАДАЧА 7

Рассчитать фильтры установки для полного ионитового обессоливания воды производительностью Q = 158 м³/час, установка работает по схеме №3 полного обессоливания воды с двухступенчатым катионированием и анионированием.

Исходная вода имеет следующие показатели: жесткость общая – 4мг-экв/л,

содержание катионов и анионов в исходной воде (в мг/л): Сa²⁺ – 83; Cl^- – 56; Mq²⁺ – 12; SO^2-₄ – 191; Na⁺ – 22; SiО^2-₃– 8,4.

ЗАДАЧА 8

Рассчитать фильтры установки для полного ионитового обессоливания воды производительностью Q = 198 м³/час, установка работает по схеме №3 полного обессоливания воды с двухступенчатым катионированием и анионированием.

Исходная вода имеет следующие показатели: жесткость общая – 4,6 мг-экв/л,

содержание катионов и анионов в исходной воде (в мг/л):

Сa²⁺ – 83,6; Cl^- – 60,2; Mq²⁺ – 13,5; SO^2-₄ –190,9; Na⁺ – 21,5; НСO^-₃ – 19,2; SiО^2-₃– 8,0.

ЗАДАЧА 9

Рассчитать фильтры установки для полного ионитового обессоливания воды производительностью Q = 197 м³/час, установка работает по схеме №3 полного обессоливания воды с двухступенчатым катионированием и анионированием.

Исходная вода имеет следующие показатели: жесткость общая – 5,8 мг-экв/л,

содержание катионов и анионов в исходной воде (в мг/л): Сa²⁺ – 85; Cl^- – 61; Mq²⁺ – 14; SO^2-₄ – 191; Na⁺ – 22; SiО^2-₃– 8,5.

ЗАДАЧА 10

Рассчитать фильтры установки для полного ионитового обессоливания воды производительностью Q = 103 м³/час, установка работает по схеме №3 полного обессоливания воды с двухступенчатым катионированием и анионированием.

Исходная вода имеет следующие показатели: жесткость общая – 5,6 мг-экв/л,

содержание катионов и анионов в исходной воде (в мг/л):

Сa²⁺ – 85; Cl^- – 65; Mq²⁺ – 15; SO^2-₄ –191,2; Na⁺ – 24; SiО^2-₃– 8,4.

ЗАДАЧА 11

Рассчитать фильтры установки для полного ионитового обессоливания воды производительностью Q = 157 м³/час, установка работает по схеме №3 полного обессоливания воды с двухступенчатым катионированием и анионированием.

Исходная вода имеет следующие показатели: жесткость общая – 5,4 мг-экв/л,

содержание катионов и анионов в исходной воде (в мг/л): Сa²⁺ – 85,5; Cl^- – 61,3; Mq²⁺ – 14,5; SO^2-₄ – 191,4; Na⁺ – 22,3; SiО^2-₃– 8,9.

Н-катионитовые фильтры первой ступени отмываются исходной водой, анионитовые фильтры первой ступени Н-катионированной водой, Н-катионитовые и анионитовые фильтры второй ступени – водой после анионитовых фильтров первой ступени. В Н-катионитовые фильтры загружается катионит КУ–1, в анионитовые фильтры – анионит АН-7К, в анионитовые фильтры второй ступени – анионит ЭДЭ – 10П.

ЗАДАЧА 12

Рассчитать фильтры установки для полного ионитового обессоливания воды производительностью Q = 195 м³/час, установка работает по схеме №3 полного обессоливания воды с двухступенчатым катионированием и анионированием.

Исходная вода имеет следующие показатели: жесткость общая – 5,3 мг-экв/л,

содержание катионов и анионов в исходной воде (в мг/л):

Сa²⁺ – 82,5; Cl^- – 58; Mq²⁺ – 13; SO^2-₄ – 186; Na⁺ – 19; SiО^2-₃– 9,1.

ЗАДАЧА 13

Рассчитать фильтры установки для полного ионитового обессоливания воды производительностью Q= 99,8 м³/час, установка работает по схеме №3 полного обессоливания воды с двухступенчатым катионированием и анионированием.

Исходная вода имеет следующие показатели: жесткость общая – 6мг-экв/л,

содержание катионов и анионов в исходной воде (в мг/л):

Сa²⁺ – 85; Cl^- – 60; Mq²⁺ – 16; SO^2-₄ – 195; Na⁺ – 27; SiО^2-₃– 8,7.

ЗАДАЧА 14

Исходная вода имеет следующие показатели: жесткость общая – 4мг-экв./л,

содержание катионов и анионов в исходной воде (в мг/л):

Сa²⁺ – 85; Cl^- -61; Mq²⁺ – 14; SO^2-₄ - 191; Na⁺ - 22; SiО^2-₃– 8,8.

ЗАДАЧА 15

Рассчитать фильтры установки для полного ионитового обессоливания воды производительностью Q = 158 м³/час, установка работает по схеме№3 полного обессоливания воды с двухступенчатым катионированием и анионированием.

Исходная вода имеет следующие показатели: жесткость общая – 4,2мг-экв./л,

содержание катионов и анионов в исходной воде (в мг/л):

Сa²⁺ – 84,5; Cl^- -60; Mq²⁺ – 15; SO^2-₄ - 193; Na⁺ - 24; SiО^2-₃– 8,9.

ЗАДАЧА 16

Рассчитать фильтры установки для полного ионитового обессоливания воды производительностью Q= 188 м³/час, установка работает по схеме№3 полного обессоливания воды с двухступенчатым катионированием и анионированием.

Исходная вода имеет следующие показатели: жесткость общая – 4мг-экв/л,

содержание катионов и анионов в исходной воде (в мг/л):

Сa²⁺ – 75; Cl^- – 65; Mq²⁺ – 16; SO^2-₄ – 193; Na⁺ – 25; SiО^2-₃– 9,3.

ЗАДАЧА 17

Рассчитать фильтры установки для полного ионитового обессоливания воды производительностью Q = 159 м³/час, установка работает по схеме №3 полного обессоливания воды с двухступенчатым катионированием и анионированием.

Исходная вода имеет следующие показатели: жесткость общая – 4,8 мг-экв/л,

содержание катионов и анионов в исходной воде (в мг/л):

Сa²⁺ – 87; Cl^- –65; Mq²⁺ – 13; SO^2-₄ – 190; Na⁺ – 23; SiО^2-₃– 8,4.

ЗАДАЧА 18

Рассчитать фильтры установки для полного ионитового обессоливания воды производительностью Q = 161 м³/час, установка работает по схеме №3 полного обессоливания воды с двухступенчатым катионированием и анионированием.

Исходная вода имеет следующие показатели: жесткость общая – 3,7мг-экв/л,

содержание катионов и анионов в исходной воде (в мг/л):

Сa²⁺ – 85,5; Cl^- – 61,2; Mq²⁺ – 14,4; SO^2-₄ – 191,3; Na⁺ – 22,2; SiО^2-₃– 9,6.

ЗАДАЧА 19

Рассчитать фильтры установки для полного ионитового обессоливания воды производительностью Q = 199 м³/час, установка работает по схеме №3 полного обессоливания воды с двухступенчатым катионированием и анионированием.

Исходная вода имеет следующие показатели: жесткость общая – 4,6мг-экв/л,

содержание катионов и анионов в исходной воде (в мг/л):

Сa²⁺ – 88; Cl^- – 64; Mq²⁺ – 14; SO^2-₄ –195; Na⁺ – 20; НСO^-₃ – 19,5; SiО^2-₃– 9,1.

ЗАДАЧА 20

Рассчитать фильтры установки для полного ионитового обессоливания воды производительностью Q= 162 м³/час, установка работает по схеме №3 полного обессоливания воды с двухступенчатым катионированием и анионированием.

Исходная вода имеет следующие показатели: жесткость общая – 4мг-экв/л,

содержание катионов и анионов в исходной воде (в мг/л):

Сa²⁺ – 85; Cl^- – 61; Mq²⁺ – 14; SO^2-₄ – 191; Na⁺ – 22; SiО^2-₃– 8,3.

ЗАДАЧА 21

Рассчитать фильтры установки для полного ионитового обессоливания воды производительностью Q= 156 м³/час, установка работает по схеме №3 полного обессоливания воды с двухступенчатым катионированием и анионированием.

Исходная вода имеет следующие показатели: жесткость общая – 4,3 мг-экв/л,

содержание катионов и анионов в исходной воде (в мг/л):

Сa²⁺ – 84; Cl^- – 59; Mq²⁺ – 12; SO^2-₄ – 189; Na⁺ – 20 SiО^2-₃– 8,8.

ЗАДАЧА 22

Рассчитать фильтры установки для полного ионитового обессоливания воды производительностью Q= 161,5 м³/час, установка работает по схеме №3 полного обессоливания воды с двухступенчатым катионированием и анионированием.

Исходная вода имеет следующие показатели: жесткость общая – 6,3 мг-экв/л,

содержание катионов и анионов в исходной воде (в мг/л):

Сa²⁺ – 82,2; Cl^- – 61,4; Mq²⁺ – 13,8; SO^2-₄ – 196; Na⁺ –23,5; SiО^2-₃– 9,3.

ЗАДАЧА 23

Рассчитать фильтры установки для полного ионитового обессоливания воды производительностью Q= 250 м³/час, установка работает по схеме №3 полного обессоливания воды с двухступенчатым катионированием и анионированием.

Исходная вода имеет следующие показатели: жесткость общая – 4,2 мг-экв/л,

содержание катионов и анионов в исходной воде (в мг/л):

Сa²⁺ – 78,5; Cl^- – 51; Mq²⁺ – 12; SO^2-₄ - 178; Na⁺ – 32,2; SiО^2-₃– 9,7

ЗАДАЧА 24

Рассчитать фильтры установки для полного ионитового обессоливания воды производительностью Q = 265 м³/час, установка работает по схеме №3 полного обессоливания воды с двухступенчатым катионированием и анионированием.

Исходная вода имеет следующие показатели: жесткость общая – 3,5 мг-экв/л,

содержание катионов и анионов в исходной воде (в мг/л):

Сa²⁺ – 81,2; Cl^- – 66,2; Mq²⁺ – 15,5; SO^2-₄ –192; Na⁺ – 21,0; SiО^2-₃– 9,9.

ЗАДАЧА 25

Рассчитать фильтры установки для полного ионитового обессоливания воды производительностью Q= 161,8 м³/час, установка работает по схеме №3 полного обессоливания воды с двухступенчатым катионированием и анионированием.

Исходная вода имеет следующие показатели: жесткость общая – 4,8 мг-экв/л,

содержание катионов и анионов в исходной воде (в мг/л):

Сa²⁺ – 85; Cl^- – 59,2; Mq²⁺ – 12,8; SO^2-₄ – 191,4; Na⁺ – 22; SiО^2-₃– 8,5.

ЗАДАЧА 26

Рассчитать фильтры установки для полного ионитового обессоливания воды производительностью Q = 271 м³/час, установка работает по схеме №3 полного обессоливания воды с двухступенчатым катионированием и анионированием.

Исходная вода имеет следующие показатели: жесткость общая – 5,5 мг-экв/л,

содержание катионов и анионов в исходной воде (в мг/л):

Сa²⁺ – 80,2; Cl^- – 64,2; Mq²⁺ – 12,5; SO^2-₄ – 184; Na⁺ - 19,5; SiО^2-₃– 10,0.

ЗАДАЧА 27

Рассчитать фильтры установки для полного ионитового обессоливания воды производительностью Q = 160 м³/час, установка работает по схеме №3 полного обессоливания воды с двухступенчатым катионированием и анионированием.

Исходная вода имеет следующие показатели: жесткость общая – 4,6 мг-экв/л,

содержание катионов и анионов в исходной воде (в мг/л):

Сa²⁺ – 85,2; Cl^- – 60,2; Mq²⁺ – 13,8; SO^2-₄ – 196; Na⁺ – 24; SiО^2-₃– 8,0

ЗАДАЧА 28

Рассчитать фильтры установки для полного ионитового обессоливания воды производительностью Q = 240 м³/час, установка работает по схеме №3 полного обессоливания воды с двухступенчатым катионированием и анионированием.

Исходная вода имеет следующие показатели: жесткость общая – 5,1 мг-экв/л,

содержание катионов и анионов в исходной воде (в мг/л):

Сa²⁺ – 84,0; Cl^- – 61,0; Mq²⁺ – 13,0; SO^2-₄ –195; Na⁺ – 21,5; SiО^2-₃– 9,4.

ЗАДАЧА 29

Рассчитать фильтры установки для полного ионитового обессоливания воды производительностью Q = 268 м³/час, установка работает по схеме №3 полного обессоливания воды с двухступенчатым катионированием и анионированием.

Исходная вода имеет следующие показатели: жесткость общая – 5,4 мг-экв/л,

содержание катионов и анионов в исходной воде (в мг/л):

Сa²⁺ – 75,4; Cl^- – 56,1; Mq²⁺ – 14; SO^2-₄ –189; Na⁺ – 24; SiО^2-₃– 9,9.

ЗАДАЧА 30

Рассчитать фильтры установки для полного ионитового обессоливания воды производительностью Q = 194,6 м³/час, установка работает по схеме №3 полного обессоливания воды с двухступенчатым катионированием и анионированием.

Исходная вода имеет следующие показатели: жесткость общая – 4,5 мг-экв/л,

содержание катионов и анионов в исходной воде (в мг/л):

Сa²⁺ – 84,6; Cl^- – 59,2; Mq²⁺ – 12,5; SO^2-₄ – 192; Na⁺ – 21,0; SiО^2-₃– 9,1.

Приложение 1.

Графики и схемы

Рис1. Технологические схемы ионитового обессоливания воды.

а – одноступенчатая; б – двухступенчатая ;

в – трехступенчатая;

1, 8 – подача исходной и отвод обессоленной воды;

2 – водород - катионитовые фильтры;3 – дегазатор;

4 – промежуточный резервуар; 5 – насос; 6 – анионитовые фильтры; 7 – буферный натрий- катионитовый фильтр; 9 – водород-катионитовые фильтры ιι ступени; 10 – анионитовые фильтры ιι ступени (с сильноосновным анионитом); 11 – водород-катионитовые фильтры ιιι ступени; 12 – анионитовые фильтры ιιι ступени.

Рис. 2 График для определения коэффициента эффективности регенерации α^н_э при расчете Н-катионитовых фильтров

Рис.3 Зависимость обменной способности Анионита ЭДЭ – 10П по кремниевой кислоте от концентрации кислоты в исходной воде:

1.– при отключении на регенерацию в момент проскока в фильтрат 0,1 мг/л SIO^{2 -} ;

2 – при отключении на регенерацию в момент повышения концентрации SIO^2- в фильтрате до 40-50% от исходной.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Приложение 3

Слабоосновные аниониты

Матовые зерна непра- Триметил-меламин, серная

вильной формы кислота

Красновато-коричне- Производные полиэтиленно-

вые зерна лиаминов, фенол

Коричневые зерна Поливенилхлорид, аммиак

То же Поливенилхлорид, полиэти- леннолиамины

Светло-желтые зерна Мочевина, меламин, гуани-

дин, формальдегид

Светлые зерна Мочевина, меламин, гуанидин

Светло-желтые зерна То же

То же Метафинилен-диамин, фор-

мальдегид, полиэтиленпо-

лиамины

Коричневые зерна Полиэтиленполиамины, фе-

нол, формальдегид

0,3 – 1,5 0,3 – 1,5 0,3 – 1,5 0,3 – 1,5 0,3 - 2,0 0,3 - 2,0 0,3 - 2,0 0,3 – 2,0 - 0,4 – 0,6 0,3 – 1,5 0,80 0,60 0,46 0,47 0,60 0,28 0,45 0,66 - 0,57 0,36 0,70 0,40 0,43 0,45 0,50 0,22 0,36 0,46 - 0,40 0,30 1,15 1,50 1,07 1,05 1,20 1,27 1,25 1,43 - 1,42 1,20 30 40 - - - - - - 80 40 - 180 450-550 400 600 500 360 700 400 1500 1100 600

Наименование

анионита

Страна

изготов-

ления

Внешний вид анионита

Сырье применяемое

Для изготовления

Размеры предельных

Фракций в мм

Насыпной вес

в m/м²

Коэффициент набухания

Допускается темпера-

тура обессоливаемой воды в год

Рабочая обменная спо-

собность по CI- в

г – экв/м³

Воздушно-сухого

во влажном состоянии

Продолжение таблици 1

ЭДЭ – 10П³ АВ – 17³ АВ – 16^2,3 ПЭ - 9² Амберлайт 1 RA – 400 Микион РА Дауэкс - 1

СССР СССР СССР СССР США Венгрия США

Сильноосновные аниониты

Светло – коричневые Полиэтиленполиамины, Зерна эпихлоргидрин Прозрачные желтые Стирол, дивенил бензол Зерна Темно – коричневые Пиридин, полиэтиленпо- Зерна лиамины, эпихлоргидрин -

0,3 – 1,5 0,4 – 1,2 0,4 – 2,0 0,3 – 1,5

0,63 0,74 0,69 0,65 0,67 - 0,72

0,40 0,40 - 0,40 - - -

1,52 1,85 - 1,62 - - -

60 60 - - 50 - 50

800 650 900 1000 700 800 800

1) Анионит АН-2Ф выпускается также в виде правильных гранул ( АН-2Фг), который удобен для применения в фильтрах со смешанной структурой.

2) Выпускается опытными партиями.

3) Средняя рабочая обменная способность по аниону кремниевой кислоты составляет:

Для ЭДЭ – 10П – 85 ;

Для АВ – 17 – 450 - » - ;

Для АВ – 16 – 240 - » - .

5.СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.	Фрог Б.Н. Водоподготовка: учебн.пособие/ Б.Н.Фрог,А.П.Левченко.–М.:Изд-во МГУ, 1996.– 680с.
2.	Журба М.Г. Водоснабжение, Проектирование систем и сооружений: учеб.пособие. – Изд.2, перераб. И допю. / М.Г.Журба, Л.И.Соколов, Ж.М. Говорова.– М.: изд-во АВС, 2004. – 496с.
3.	СНиП 2.04.02–84^* Водоснабжение. Наружные сети и сооружения.– М.: Госстрой России, 2000. – 127с.
4.	Копылов А.С., Лавыгин В.М., Очков В.Ф. Водоподготовка в энергетике.: Учебное пособие для вузов.– 2-е изд., стереот.– М.: Издательский дом МЭИ, 2006.– 309с.: ил.
5.	Иванов В.Г. Водоснабжение промышленных предприятий. Учебное пособие. СПб: ПГУПС, 2003.
6.	Пособие по проектированию сооружений для очистки и подготовки воды ( к СНиП 2.04.02–84)

Яковлева Татьяна Вячеславовна

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

Дата: 2019-02-19, просмотров: 123.

12 3 4 Следующая ⇒