II -ступень ОН-катионирования

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

Анионитовые фильтры второй ступени рассчитываются

так, чтобы они выходили на регенерацию примерно в одно время с фильтрами первой ступени. Одновременная регенерация фильтров первой и второй ступени позволяет значительно экономить расход едкого натра, число фильтроциклов у фильтров обеих ступеней должно быть одним и тем же, т.е. равным двум. Учитывая, что продолжительность регенерации фильтра второй ступени (с сильноосновным анионитом) составляет ≈ 2,5 часа, получим необходимую продолжительность межрегенерационного периода:

Находим число фильтроциклов анионитовых фильтров по формуле

Рассчитываем кол-во кремниевой кислоты в г-экв\м³

А - (SiO₃^2-) 8 перевод 38,03 г-экв\м³ получаем

0,21 г-экв\м³ ;

Рабочая обменная способность анионита ЭДЭ-10П зависит от начальной концентрации содержания кремниемой кислоты в воде и колеблется в пределах от 6 до 60 г-экв\м³ .

Такая кремнеемкость анионита ЭДЭ – 10П получается в случае отключения на регенерацию в момент проскока SiO₃^2- в фильтрат в количестве 0,1 мг\л; при этом средняя концентрации кремниевой кислоты в фильтрате получается 0,03-0,04 мг\л. Если допустима большая средняя концентрация SiO₃^2-в фильтрате, то обменную способностьэтого анионита по кремниевой кислоте можно поднять примерно в два раза.

Считая, что фильтры должны работать до проскока в фильтрат 0,1 мг\л SiO₃^2-, находим рабочую кремнеемкость анионита по приложению 1, рис.3

Е_раб.= 56 г-экв\м³.

Поскольку анианитовые фильтры второй ступени отмываются после анионитовых фильтров первой ступени, можно принимать Е_расч.по формуле (2.5):

где А_к - концентрация кремниевой кислоты в отмывочной воде 0,1 мг\л SiO₃²;

q- удельный расход на отмывку для сильноосновного анионита 7-8 м³/м³.

Так как полностью обессоленная вода не расходуется на собственные нужды, то анионитовые фильтры второй ступени рассчитываются по полезный расход 2400 м³\сут.

Объем сильноосновного анианита рассчитывается по формуле (3.5)

Принимаем высоту загрузки анионита 1,5 м, тогда требуемая площадь будет равна

Устанавливаем два рабочих фильтра диаметром 1525 мм ( приложение 2, таб.1) и один резервный такого же размера. Общая площадь фильтрования двух рабочих фильтров F= 2*1,77=3,54 м²

Выполняется проверка V,F расчитанных и выпускаемых промышленностью.

Скорость фильтрования анианитовых фильтров 2-ступени 15-30 м\час.

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.

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

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.

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.

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

Дата: 2019-02-19, просмотров: 118.

⇐ Предыдущая 1 234 Следующая ⇒