ДОКОТЛОВАЯ ПОДГОТОВКА ВОДЫ

Докотловая обработка воды состоит в том, что перед умягчением вода должна быть очищена от механических и коллоид­ных примесей. Процесс удаления грубодисперсных « коллоидных при­месей называют осветлением; его осуществляют путем фильтрова­ния и отстаивания воды. Наиболее мелкие частицы укрупняются — коагулируются при обработке воды реагентами. Коагулянтами служат А1г (5>04) з — 18Н20 — сернокислый алюминий, РеБСХ • 7Н20 — железный купорос (сернокислое закисное железо) и хлорное железо — РеС1з. Их доза определяется опытами и составляет десятки мг/кг.

Вода перёд коагуляцией для ускорения процесса нагревается до 25—30°С, или в нее добавляется полиакриламид в малых дозах — 0,5—2 мг/кг. Коагулянты вызывают коррозию, поэтому оборудование требует защитных покрытий.

Для осветления воды, — содержащей 100 мг/кг и более взвешенных частиц, применяется двухступенчатое осветление • с -использованием в первой ступени устройства типа ЦНИИ МПС.

При окисляемости воды (см. стр. 371) менее 50 мг/кг в нее до­бавляют коагулянт, а при необходимости снижения щелочности, соле — содержания и удаления железа в исходную воду добавляют коагулянт и известковое молоко.

Упрощенный расчет коагуляционной установки выполняется сле­дующим путем; принимают (для центральной полосы СССР) дозу сер­нокислого алюминия 1,0 мг-эив/кг, сернокислого железа 0,7 мг-эмв/кг (для Севера немного меньше, Юга — больше на 15—25%)- Далее опре­деляют необходимость подщелачивания воды, мг-эмв/кг:

АЩ=1г—Щ0б+ (О. З-^г-О. б). (9-12)

В формуле:

А — доза коагулянта, мг-экв/;кг;

Щоб — общая щелочность воды, мг-эмв/кг.

Потребный часовой расход коагулянта, кг/ч:

1/ __ /О 1 о\

1000скрк * ^ 1 >

В формуле:

Осв — расход сырой (исходной) воды, кг/ч;

Эк — эквивалентная масса безводного коагулянта, г/ (г-эюв)1;

Ск — крепость раствора коагулянта, % (обычно от 5 до 10%);

Рк—плотность раствора коагулянта, иг/кг.

Для щелочи часовой расход, кг/ч, составит:

Есвдщэш.100

1000сщрщ ’ ^ ^

Где приняты те же обозначения, что и в уравнении (9-13), но для ще­

Лочи введен индекс «щ».

Для каждого реагента устанавливается по два бака емкостью на 12 ч работы каждый, ‘что позволяет делать перезарядки их не чаще чем 1 раз в сутки. Для дозировки обычно применяют поршневые насо­сы-дозаторы, выпускаемые на производительность от 0,0028 до 0,7 л/с (10 до 2500 л/ч) с регулируемым ходом поршня, создающим давление в 1—1,6 МПа (10—16 кгс/см2) и выше.

При известковании устанавливаются известковые мешалки и цен­тробежные насосы.

Объем, или производительность, осветлителя первой ступени опре­деляют из выражения

<9-15>

В формуле:

Т—’время пребывания воды в осветлителе, равное обычно от 2 до 2,5 ч;

П — количество осветлителей, принимаемое обычно равным двум.

На рис. 9-2 показана прямоточная схема осветления воды с меха­ническим фильтром; при наличии осветлителя первой ступени механи­ческие фильтры одинаковые.

Серийно изготовляемый механический фильтр (рис. 9-3) представ­ляет собой цилиндрический сосуд 5 с двумя люками 6 и двумя сфери­ческими днищами 3, трубчатой дренажной системой /, слоем засыпки 2,

377

Устройствами для подвода воды 4 с воронкой или несколькими труба­ми для раздачи, внешними трубопроводами и измерительными прибо­рами. Фильтры бывают. вертикальные и горизонтальные, одно-, двух — и трехкамерные [Л. 33]. Фильтр заполняется одним или несколькими слоями фильтрующего материала — песка, мраморной крошки и дроб­леного антрацита. Пройдя со скоростью от 14 до 28 мм/с (от 5 до

Рис. 9-2. Прямоточная схема осветления во­ды в механическом фильтре.

1 — исходная вода; 2 — бак с раствором коагу­лянта; 3— насос-дозатор; 4 — воздушный колпак; 5 — механический фильтр; 6 — осветленная вода.

подпись: 
рис. 9-2. прямоточная схема осветления воды в механическом фильтре.
1 — исходная вода; 2 — бак с раствором коагулянта; 3— насос-дозатор; 4 — воздушный колпак; 5 — механический фильтр; 6 — осветленная вода.
10 м/ч) слой материала, вода по­ступает в дренажное устройство 1 с щелевыми колпачками, снаб­женными отверстиями шириной в 0,4—0,1 мм, которое лежит на слое бетона 7, и далее вода вы­ходит из фильтра.

Взвешенные вещества оса­ждаются и постепенно увеличи­вают сопротивление фильтра от сотых долей до 0,1 МПа (1,0 кгс/см2). Количество улов­ленных из воды взвешенных ча­стиц — грязеемкость составляет от 0,75 до 1,75 кг/м3 находящего­ся в сосуде фильтрующего мате­риала. Продолжительность работы механического фильтра составляет от 2 до 22 ч, после чего фильтр промывают водой. Продувка воздухом проводится перед промывкой для взрыхления материала в течение 9—10 мин. Осветлительные фильпры изготовляются заводами на про­изводительность от 0,0018 до 0,5 м3/с (от 5 до 180 м3/ч) на давление

0,6 МПа (6 кг/см2) с диаметром от 1000 до 3400 мм и рабочей высотой

„лоя загруженных материалов 900—1000 мм.

Конденсат, возвращаемый от потребителя технологического пара,

Б некоторых случаях бывает загрязнен маслами, нефтепродуктами и другими примесями. В том іслучае, когда требуется сложная обработ­ка исходной воды, оказывается экономически целесообразнее такой конденсат очистить от загрязнений и. возвращать для использования.

Принципиальная схема установки для очистки конденсата от масел показана на рис. 9-4. Установка состоит из бака-отстойника 1, осветли — тельного угольного фильтра 2, сборного бака для очищенного конден­сата 3 и насоса 4. В баке-отстойнике плавает крышка, отжимающая масло к стенкам, в которых имеются отверстия для слива. Для ускоре­ния отделения масла конденсат должен иметь температуру 90—95°С. Размеры бака-отстойника определяются исходя из скорости движения конденсата 0,83—1,1 мм/с (3—4 м/ч) и времени пребывания конден­сата в баке около 1 ч для снижения содержания масла до 6—10 мг/кг.

Из бака-отстойника конденсат направляется в фильтр 2, заполнен­ный коксом (нефтяным или угольным) или антрацитом с размерами частиц 1—2 мм слоем толщиной 1,2—1,5 м. После фильтрации в кон­денсате остается 2—3 мг/кг масла.

При необходимости более глубокой очистки после сборного бака 3 устанавливается еще один насос 5 и сорбционные фильтры 6 и 7, за­груженные активированным углем слоем высотой 2 м. Конденсат с со­держанием масла до 5—7 мг/кг при фильтрации через слой активиро­ванного угля с размерами частиц в 1—3,5 мм со скоростью 0,80—

1,4 мм/с (3—5 м/ч) удается очистить после первого фильтра 6 до содержания в конденсате масла в 1—2 мг/кг и после второго 7 —до-

Подвод.<промы­вочной воды 27/ и воздуха

 

Подвод
моагуш-

Ру/ощега\

Раствора

Подвод
овраватыв.

Воды ду

 

Выход

Обработанной

Воды

 

Спуск

 

Рис. 9-3. Механический фильтр серийного изготовления.

 

ДОКОТЛОВАЯ ПОДГОТОВКА ВОДЫ ДОКОТЛОВАЯ ПОДГОТОВКА ВОДЫ

0,5—1 мг/кг. В «механический фильтр 2 и фильтры 6—7 иногда для повышения эффективности очистки подается гидроокись алюминия? Маслоемкость сухого угля состаївляет около 20—25%! массы послед­него. Масло из фильтрующего слоя через 10—15 сут непрерывной ра­боты удаляется очищенным конденсатом с примесью крепкого раствора едкого натра, который переводит масло їв іраствор. Промывку фильтров после удаления масла выполняют конденсатом, нагретым до кипения; взрыхление .материала—сжатым воздухом. Скорость конденсата при­нимают^—б мм/с (15—18 м/іч).

Ввод загрязнен — ,

Нага конденсата

 

В 7

 

Т

Очищенный:

Конденсат?

 

Слав

Масла

 

— ‘/у//

 

ДОКОТЛОВАЯ ПОДГОТОВКА ВОДЫ ДОКОТЛОВАЯ ПОДГОТОВКА ВОДЫ ДОКОТЛОВАЯ ПОДГОТОВКА ВОДЫ ДОКОТЛОВАЯ ПОДГОТОВКА ВОДЫ

Рис. 9-4. Схема установки для очистки конденсата от масла.

Удаление железа, содержащегося в воде из рек и водоемов в виде коллоидных соединений, проводят коагуляци. ей, и з в е с т к о, в а — нием и хлорированием. Вода из артезианских скважин, содер­жащая железо в виде Ре(НСОз)г, очищается. путем аэрации и фильтро­вания через иварцевый песок с пленкой из окислов железа. Двух­валентное железо переводится гари этом в трехвалентное. Из воды выделится часть растворенной СОг и образуется гидрозакись железа Ие(ОН)г, которая окислится до Ре(ОН)з и выпадает в осадок.

Для очистки конденсата от окислов железа размером до 1 мкм используют фильтры, заполненные пульпой целлюлозы, обработанной растворам соляной. кислоты. Фильтры позволяют снизить содержание железа в воде с 0,5 до 0,01 мг/кг; их применяют на установках с пря­моточными котлами.

Умягчение воды методом катионного обмена основано на способности некоторых нерастворимых в воде материалов — катиони — , тов поглощать присутствующие в воде катионы кальция и магния, от­давая воде катионы натрия Ыа, водорода И или аммония ЫН4, кото­рыми предварительно насыщают материал. В зависимости от содержа^ ния в поверхностном слое катионита того или иного обменного катиона (N9, Н или ЫНй) различают Ыа-к а т и о н и р о в а н и е, Н-к а т и о н и — рование и ЫН4-Ыа-катионирование. При фильтрации воды через слой катионирующего материала катионы обмениваются, вслед­ствие чего общая жесткость воды может быть снижена до 0,03— 0,04 мг-экв/кг, щелочность не меняется, а сухой остаток несколько возрастает.

ДОКОТЛОВАЯ ПОДГОТОВКА ВОДЫРис. 9-5. Схема Ыа-катионитовой установки, а —включение оборудования; б — конструкция фильтра*,

Подвод рост — вачной воды бора соли

^ т

Л Подвод промы-

ДОКОТЛОВАЯ ПОДГОТОВКА ВОДЫ

ДОКОТЛОВАЯ ПОДГОТОВКА ВОДЫ

Увеличение сухого остатка, мг/кг, может быть определено по фор­муле

С=^+2,96Жо.+ Ю.84ЖМГ (9-16)

В формуле:

СцСх — сухой остаток исходной воды, мг/кг;

}Кса и ^ме — кальциевая и магниевая жесткость исходной воды, мг-экв/кг.

Катионы Ыа2* обмениваются при фильтрации с катионами Са2+ и А^2+ и образуют в умягченной воде натриевые соли с большой рас­творимостью— ЫаНСОз, КаС1, Ка2504 и Ыа2ЗЮ3. Часть из них, напри­мер бикарбонат натрия 2ЫаНС03, в котловой воде переходит в карбо­нат натрия ИагСОз, двуокись углерода и воду:

2И аНСОз—^ а2СОз 4* С 02 1Н20.

В последующем карбонат натрия под действием температуры и дав­ления подвергается гидролизу с образованием едкого натра ЫаОН и двуокиси углерода С02, что увеличивает щелочность котловой воды и содержание двуокиси углерода в паре. При конденсации пара С02 ча­стично или полностью поглощается, и конденсат становится агрессив­ным, вследствие чего натрий-катионирование применяют там, где до­пустимы избыточная щелочность и наличие С02. В процессе умягчения катионит постепенно насыщается катионами Са2* и ]\^2+ и теряет свою обменную способность. Истощение идет послойно по ходу воды — сна­чала верхние слои, затем средние и нижние. При этом жесткость выхо­дящей воды повышается, слой катионита уплотняется и фильтр следует остановить на взрыхление и регенерацию, т. е. для обмена катионов кальция и магния на катионы натрия. Регенерацию осуществляют, про­пуская через слой катионита 6—8%-ный раствор хлористого натрия ЫаС1 (поваренной соли).

После регенерации, о завершении которой судят по жесткости во­ды, выходящей при регенерации из фильтра и составляющей в ее конце обычно 0,05—0,10 мг-э;кв/,кг, проводят отмывку загруженного катиони­та от продуктов регенерации умягченной из бака 4 водой; взрыхление ведут обычной водой.

Общая схема натрий-катионитовой установки дана на рис. 9-5. Установка состоит из фильтра-солерастворителя 2, представляющего собой металлический цилиндр—сосуд, загруженный несколькими слоя­ми кварцевого песка или антрацита разной крупности для фильтрации раствора соли ЫаС1. Солераетворители изготовляют диаметром от 450 до 1000 мм, емкостью 0,1; 0,2 и 0,5 м3 на рабочее давление до 0,6 МПа (6 кге/см2). Крепкий раствор соли, содержащей 0,065 ЫаС1, закачивают в солерастворитель. Для разведения раствора исходная вода подается по трубопроводу 1, показанному на рис. 9-5,а. При одной ступени умягчения воды до 0,1 мг-экв/кг жесткость исходной воды должна быть до 7 мг-экв/кг, при большей жесткости требуется вторая ступень. Увеличение жесткости исходной воды повышает удельный рас­ход соли на регенерацию катионита: при жесткости воды до 5 мг-экв/кг расход соли составляет 120—300 г/(г-акв); до 10 мг-экв/кг соответст­венно до 350 г/(г-экв); до 20 мг-экв/кг—до 400 г/ (г-экв) и т. д. [Л. 33].

Натрий-катионитовые фильтры 3 изготовляются с диаметром от 700 до 3400 мм с объемом фильтрующего катионита от 0,76 м3 (или массой 0,53 т) до 22,3 м3 (16 т), т. е. на производительность от 0,07

До 27,8 кг /с (от 0,25 до 100 т/ч) при общей жесткости 7 мг-аюв/кг для первой ступени и диаметром от 1000 до 3000 мм с объемом филь­трующего материала от 1,2 до 10,0 м3 или от 0,84 до 7,5 т для второй ступени.

Заполняются фильтры первой ступени сульфоуглем или катиони­том марки КУ-2 с действительной емкостью поглощения или рабочей обменной способностью от 150 до 400 г-зюв/м. Температура воды перед, фильтрами должна составлять 20—30°С (в зависимости от схемы пред­варительной обраббтки воды [Л. 31]. г

Для паровых котлоагрегатов целесообразно до расчета натрий-ка — тионитовых установок установить (по методу О. В. Лившиц) возмож­ность их применения [Л. 31], сводящуюся к определению содержания С02 в паре относительной щелочности котловой воды и размера про­дувки исходя из качества умягчаемой воды.

При расчете фильтров задаются скоростью фильтрования и числом фильтров п и определяют для требуемой производительности установ­ки ХИМВОДООЧИСТКИ бхво, М3/с (м3/ч), сечение фильтра, м2,

Р* =%г — (947>

Скорость фильтрования хю зависит от жесткости исходной воды и находится в пределах от 1,4 до 14 мм/с (от 5 до 50 м/ч) .для первой ступени и от 5,6 до 23 мм/с (от 20 до 80 м/ч) для второй, снижаясь при увеличении жесткости воды. Число фильтров для возможности регенерации должно быть не менее двух. Найденное сечение фильтров — при выбранном их числе п должно быть меньше суммарного сечения фильтров, выпускаемых промышленностью, Т. е. ^фП^флрП.

Необходимые данные о конструктивных размерах выпускаемых натрий-катионитовых фильтров можно найти в справочниках [Л. 13, 31, 33], где, кроме диаметра, указаны высота и объем катионита.

При известном солесодержании или жесткости исходной воды Жо определяют количество солей жесткости, которые необходимо удалить в течение суток, г-экв/сут:

Л=0,024ЖоОхво — (9-18)

Зная количество подлежащих удалению солей жесткости А, сече­ние фильтра I*ф. пр и соответствующую ему высоту слоя катионита к, задаваясь числом работающих фильтров а и числом регенераций каж­дого фильтра в сутки /п=1 или 2, можно определить рабочую обмен­ную опособность катионита Ер, г-экв/м3, и сопоставить ее с рекомен­дуемой:

Е>=1^’ (9‘19>

Если из анализа воды известна сумма катионов в ней

2кетионов= Са2+ + Мё2+ + Ре^-Ь Ыа+ + ЫН++…, (9-20>

То по сумме катионов и выбранной жесткости воды за фильтром Жф, мг-экв/кг, по графику (рис. 9-6) можно найти удельный расход соли в г/ (г-экв). Обычно Жф принимают для установок низкого давления равной —0,1 мг-экв/кг и удельный расход соли Цс около 150 г/г-экв. Рабочая обменная способность катионита примерно составляет Ер= =250—350 г-экв/м3. Более точный расчет обменной способности см. в [Л. 31].

Зва

После натрий-катионнрова — ния вода содержит увеличенное по сравнению с исходной водой количество солей натрия и в том числе бикарбоната, подвергаю­щегося гидролизу ПОД воздейт ствием температуры; питание па­ровых котлов такой водой вызо­вет в них нарастание щелочно­сти. Снижение щелочности до­бавляемой воды лри схеме на — трий-катионирования можно до­стигнуть, если после первой сту­пени катионирования воду пода­вать в фильтры, загруженные слабоосновным анионитом, на­пример марки АН-2Ф, а затем воду направлять во вторую сту­пень.

Ш-зкб/кг

Рис. 9-6. Расход соли на регенерацию №- катионитового фильтра в зависимости от содержания катионов и жесткости фильт­рата.

подпись: ш-зкб/кг
 
рис. 9-6. расход соли на регенерацию №- катионитового фильтра в зависимости от содержания катионов и жесткости фильтрата.
Часто оба материала загру­жают в один аппарат, получив фильтр смешанного действия, по­скольку регенерация анионита и катионита ведется раствором ЫаС1. Это позволяет одновременно умягчить воду и снижать ее щелочность, так как в фильтре катионы Са2+ и М£*+ замещаются катионами Ы’а+, а бикарбонатный НСОз и сульфатный

2 ______

О04 — анионы — хлоридным анионом С1~. В «тоге реакций в воде полу­чают легкорастворимые соли, жесткость воды снижается до 0,01 мг-экв/кг, а щелочность — до 0,2—0,6 мг-экв/кг. Целесообразность использования такой схемы определяют технико-экономическими расчетами; так как анионит марки АН2Ф относительно дорог.

Другим способом снижения щелочности умягченной воды является применение частичного н атрий-к атион и ров а н и я, состояще­го в том, что через фильтры пропускается часть исходной воды, а остальная направляется прямо в бак для питательной или умягченной воды. Количество воды, идущей в катионитовые фильтры, можно опре­делить исходя из жесткости и необходимой щелочности. Если X — доля воды, идущей иа фильтры, Жн. к— некарбонатная жесткость исходной воды, мг-экв/кг, Жоб — общая жесткость исходной воды, мг-экв/кг, и Щтб— избыточная щелочность после фильтров, мг-экв/кг, то

Х = Жн^+бя/иаб • 100. (9-21)

Обычно Щтб составляет 0,5—1,0 »мг-экв/кг. Схема частичного нат — рийчкатионирования воды, состоящая. из обычного оборудования: соле — растворителя 2, фильтра 3, бака с умягченной водой 4 — показана на рис. 9-7. При этой схеме часть воды после фильтра 3 становится умяг­ченной и имеет избыток щелочи и бикарбоната натрия 2 (ЫаНСОз). В исходной воде 1 содержание карбонатной жесткости должно быть •больше «суммы общей щелочности ‘котловой воды и пара, так как толь­ко в этом случае доля умягченной воды будет «меньше единицы. Смесь исходной и умягченной воды идет в бак 5.

Далее процесс происхо­дит внутри котлоагрегата под действием температуры и давления — распад бикар­бонатов кальция и магния, т. е. происходят образова­ние и осаждение в шлам ка­тионов кальция и магния.

Рис. 9-7. Схема частичного натрий-катнонирова — ния воды.

подпись: 
рис. 9-7. схема частичного натрий-катнонирова- ния воды.
Эта схема может быть применена в котельных с низким — до 0,9 МПа (9 кгс/см2) давлением, так как докотловая ивнутрикот — ловая обработки совмеще­ны.

При ограничениях в ще­лочности котловой воды, в содержании углекислоты в паре и ограниченных раз­мерах продувки применяют метод аммоний-нат-

Рий-катионирования. Этот метод основан на способности катио­на аммония N1^4+ вступать в обмен с катионами кальция и магния, реакции которых протекают аналогично реакциям обмена при Ыа-ка- тионировании. Все катионы солей и щелочей, находящихся в воде, в этом случае заменяются катионами аммония.

После такого обмена вода содержит в растворенном состоянии хло­ристые, сульфатные и бикарбонатные соли аммония, которые под воз­действием температуры в котле подвергаются распаду с образованием аммиака, двуокиси углерода, соляной и серной кислот. Аммиак и дву­окись углерода частично связываются и уносятся с таром, .кислоты НС1 и НаБОд остаются и нейтрализуются <в момент их получения щелочью в котловой воде, образующейся из бикарбонатов натрия за счет гидро­лиза (из солей временной жесткости).

.Этот способ умягчения воды в одних и тех же фильтрах называют совместным а м моний-н атр ий-к а тион и ров а н и е м. Для него используют обычные натрий-катионитоовые фильтры, регенерация обменной способности которых ведется раствором сульфата аммония и хлористого натрия с концентрацией первого и второго в 2,6—3,0%.

Доля воды, или степень обмена катионов кальция и магния на аммоний, может быть найдена по формуле

(9-22)

подпись: (9-22)К ^/об. п.в ЖОб

В формуле:

Жк — карбонатная жесткость умягченной воды, мг-экв/кг;

Щоб. а.в—общая остаточная щелочность обработанной воды, мг-экв /кг;

1

подпись: 1

А1ЧН,-

подпись: а1чн,-

(9-23)

Расход сульфата аммония при одноступенчатой схеме составляет:

О — 0,905арМНі, (9-24)

25— 53 385

ДОКОТЛОВАЯ ПОДГОТОВКА ВОДЫ
Жоб — общая жесткость, мг-энв/кг, и соответственно степень обме­на ионов натрия:
где величина а*ЫН1—относительная концентрация аммония в растворе, принимается по кривой рис. 9-8. При той же схеме расход ЫаС1, кг/м*, находят из выражений срЫаС1= 100 — арын> и СЫаа===0,623ар№а.

При регенерации хлористым аммонием его расход на каждый 1 м® объема катионита составляет 56—72 кг/м3. При такой схеме подготовки воды для паровых котлоагрегатов в паре может быть от 5—10 до 100— 150 мг аммиака 1 кг воды, вследствие чего обязательны хорошая деаэрация питательной воды и герметичность всех соединений и со­судов.

При необходимости глубокого снижения сухого остатка и щелоч­ности используются методы во д ород-х а т и о н и р ов а н и я. Если

О Мщ-т

30

подпись: о мщ-т
30

Рис. 9-8. Зависимость от­носительной концентра­ций (МН^^О« в регене­рационном растворе от степени обмена на ЫН*.

подпись: рис. 9-8. зависимость от-носительной концентраций (мн^^о« в регене-рационном растворе от степени обмена на ын*. ДОКОТЛОВАЯ ПОДГОТОВКА ВОДЫРегенерацию катионита в фильтре вести кисло­той, то катионы кальция и магния исходной воды замещаются катионами водорода, нейтральные соли превращаются в кислоты, а щелочной анион НСОз разрушается, образуя воду и двуокись углерода, что снижает щелочность и сухой оста­ток. Для снижения кислотности воды водород — катионирование сочетают с натрий-катионирова — нием, дающим щелочную воду, которая, смеши­ваясь с’ кислой водой, ее нейтрализует.

Из ряда подобных схем наибольшее распро­странение получила схема последователь­ного водород-натрий-катиони ров а — ния с «голодной» регенерацией —1 не­достаточным для завершения процесса количе­ством кислоты. Вследствие этого вода из филь­тров выходит частично умягченная, с некоторой

О 20 цо ео 8П—— * ЩелОЧНОСТЬЮ> из которой в специальных устрой-

Относительная концентра. ствах удаляется двуокись углерода, а затем ция (ын^Оц в растворе вода доумягчается в натрий-катионитовых филь­трах.

Схема последовательного Н-Иа-катиониро* вания изображена на рис. 9-9. Исходная вода поступает в Н-катионитовый фильтр /, где ка­тионы Са и замещаются катионами водо­рода,. образуя двуокись углерода и раствор ми­неральных кислот. Затем вода поступает в де — карбонизатор 3—сосуд, внутри которого расположена насадка из де­ревянных досок или керамических колец Рашига. На насадку сверху поступает вода, содержащая свободную двуокись углерода, а снизу воздух, с которым и уносится часть С02. Обмен воздуха производится с помощью вентилятора 4, подающего воздух под насадку. Вода после удаления части СОг поступает в промежуточный бак 5, являющийся буферной емкостью, и затем насосом 6 подается в натрий-катионито — вые фильтры 2, где и осуществляется доумягчение. Для регенерации водород-катионитового фильтра 1 служит раствор серной кисдоты, по­ступающий из бака 7, а для регенерации натрий-катионитового филь­тра—/раствор соли из бака 8. В баках 9 и 10 содержится вода, необ­ходимая для взрыхления катионита в фильтрах 1 и 2.

Схему водород-катионирования можно выполнить — и таким обра­зом, чтобы после фильтра 1 часть умягченной воды смешалась с какой — то долей исходной воды. При этом произойдет нейтрализация кислой
умягченной воды бикарбонатами кальция и магния, находящимися в исходной воде. Если далее с помощью декарбонизатора 3 будет уда­лена СОг, а регенерация фильтров 1 будет «голодной», то можно полу­чить умягченную воду с небольшой остаточной щелочностью и карбо­натной жесткостью 0,7—1,5 мг-экв/кг, пригодную для подпитки тепло­вых сетей.

ДОКОТЛОВАЯ ПОДГОТОВКА ВОДЫ

Рис. -9-9. Схема включения оборудования Н- Ыа-катионировании.

подпись: рис. -9-9. схема включения оборудования н- ыа-катионировании.

При

подпись: приТакую схему применяют для обработки воды, у которой карбонат­ная жесткость близка к общей жесткости, а щелочность составляет около 2 мг-экв/кг. Для ре­генерации водород-катио — нйтных фильтров использу­ется 1,0—1,5%-ный раствор серной кислоты, в качестве катионита для водород-ка — тионнтовых фильтров ис­пользуется сульфоуголь и катиониты марок КУ-1 и КУ-2 с расчетной рабочей обменной способностью 270—310 г-экв/м3. Удельный расход 100%-ной серной кислоты на регенерацию ка­тионита в фильтрах состав­ляет около 49 г/(г-экв). Скорость фильтрования воды зависит от соле — содержания исходной воды и составляет от 1,4 мм/с (5 м/ч) при 5исх. в=32 мг-экв/кг до 7 мм/с (25 м/ч) при 5Исх. в=3 мг-экв/кг.

На рис. 9-10 показана схема установки для разгрузки и использо­вания кислоты. Прибывающая на установку в цистернах 1 железнодо­рожного или автомобильного транспорта кислота разгружается спе­циальным приспособлением с лебедкой с блоком 2 в бак для хране­ния 3. Из бака эжектором 4 отсасывается воздух и кислота по принципу сифона переливается из цистерны. При расходовании кислоты из ба-

ДОКОТЛОВАЯ ПОДГОТОВКА ВОДЫ

^8

Рис. 9-10. Схема приема, хранения и использова­ния крепкой серной кислоты при водород-катио — нитовых фильтрах.

Ка 3 в нем сжатым воздухом то линии 5 создается избыточное давле­ние и вытесняется крепкая кислота в мерник 6. При регенерации фильтра йз мерника 6 кислота забирается эжектором 7, работающим на исходной воде, и подается в фильтр. Детальные операции регенера­ции аналогичны операциям, принятым в других схемах.

От щелочной хрупкости защита металла котельных агрегатов, имеющих заклепочные швы и другие. места, где металл находится под воздействием котловой воды и давления в напряженном состоянии, осу­ществляется (присадкой азотнокислого натрия—нитратированиети.

Кроме рассмотренных и широко применяемых способов докотловой обработки ©оды методами ионного обмена, с помощью которых можно 25* 3*7

Получить и химически обессоленную воду, существуют и другие спо­собы— термохимический, термический и магнитный.

Химическое об ессол и в ание воды можно получить толь­ко в сложных и дорогих установках; оно необходимо для прямоточных котлоагрегатов, работающих при оверхкритическом давлении.

Термохимический способ умягчения воды из-за быстрого зарастания отложениями аппаратуры водоприготовительной установки почти не имеет применения.

Термичес к и й способ обработки воды с повышением ее тем­пературы до кипения ограниченно пригоден и без присадки в воду химических реактивов не используется. Обработка воды в магнитном поле была рассмотрена в § 9-4.

Ваш отзыв

Рубрика: Котельные установки

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *