Водно-химический комплекс ТЭЦ-440
Курсовой проект - Физика
Другие курсовые по предмету Физика
Образуется осадок карбоната кальция:
Ca (HCO3)2+Ca (OH)2=2CaCO3+H2OСа2++СО2-3=СаСО3.
Ионы магния, взаимодействуя с гидроксильными ионами, выпадают в осадок:
MgCl2+Ca (OH)2=Mg (OH)2+CaCl2Мg2++2OH=Мg (OH)2
При введении извести в большом количестве чем это необходимо для связывания свободной СО2, бикарбонаты НСО3, переходят в карбонаты СО2-3
ОН-+НСО3=СО2-3+Н2О.
Остаточная жесткость, достигаемая в процессе известкования . Коагуляция FeSO4 совместно с известкованием производится в осветлителе при t=30-40 C и оптимальной дозе коагулянта .
Первоначально организуется активное перемешивание коагулянта с исходной водой в течении 10 мин., а затем процесс должен протекать в спокойной гидродинамической обстановке, для него в осветлителе предусматривается специальные успокоительные короба. Процесс коагуляции имеет две стадии (скрытую и явную). На первой стадии происходит формирование микрохлопьев Fe (OH)3.
На второй стадии образуются флокулы - крупные хлопья 1-3 мм., которые сорбируют на своей поверхности мельчайшие коллоидные частицы, т.е. происходит окончательная очистка воды. Реакция гидролиза сернокислого железа будет происходить в два этапа:
FeSO4+Н2О=Fe (OH)2+Н2О,рН=8-10,5
Fe (OH)2+О2+2Н2О=4Fе (ОН)3.
После осветлителей вода направляется в осветлительные фильтры, где окончательно осветляется. ОФ загружаются пористым дробленым материалом.
После предочистки вода направляется на ионообменные фильтры. Сущность метода ионного обмена заключается в способности некоторых практически нерастворимых в воде материалов (ионитов) изменять в желаемом направлении ионный состав воды.
В работе ионитных фильтров различают следующие стадии:
1.Ионирование воды (удаление примесей).
2.Регенерация после истощения ионитной емкости.
Взрыхления слоя ионита (вода подается в обратном направлении, объем ионита увеличивается на 30-40%)
Непосредственно регенерация (пропуск раствора определенной концентрации).
Отмывка от продуктов регенерации и избытка реагентов
После осветлительных фильтров вода поступает на Н-катионитные фильтры первой ступени. В процессе Н-катионирования вода умягчается за счет удаления из нее всех катионов в том числе катионов жесткости и происходит изменение анионного состава за счет разложения в кислой среде бикарбонатов с выделением СО2. Н - катионирование самостоятельно применения не имеет. Его используют в комбинированных схемах умягчения с Nа - катионитными фильтрами, а также в схемах обессоливания. Фильтр загружен сильнокислотным катионом марки КУ-2. Фильтрат представляет собой смесь сильных и слабых кислот.
Реакции, протекающие при работе фильтра:
CaCl2 + 2HR CaR2 + 2HCl, MgSO4 + 2HR MgR2 + H2SO4(HCO3)2 + 2HR CaR2 + 2H2O + 2CO2(HCO3)2 + 2HR MgR2 + 2H2O +2CO2
Регенерацию таких фильтров проводят 1-1,5% раствором Н2SО4, при этом протекают следующие реакции:
CaR2 + H2SO4 CaSO4 + 2HR2 + H2SO4 MgSO4 + 2HR
Продуктами регенерации являются сульфаты кальция и магния - жесткие стоки.
При использовании Н - катионирования в схемах обессоливания воды на Н - фильтре будут протекать реакции с натриевыми солями, имеющимися в воде.
NaCl + HR NaR + HCl2SO4 + 2HR 2NaR + H2SO4.
При использовании Н-фильтров в схемах умягчения фильтр на регенерацию отключают по пропуску катионов жесткости Са и Мg, а в схемах обессоливания процесс ведут до пропуска катиона Na.
Н - катионированная вода является мягкой, так как не содержит катионов жесткости, но использоваться в котлах на может, так как имеет кислую среду и кислотность ее тем выше, чем выше суммарное содержание в исходной воде анионов сильных кислот.
В данной схеме ВПУ фильтр Н1 берет на себя основную нагрузку по удалению катионов, фильтр Н2 улавливает проскоки катионов. После фильтров Н1 вода попадает в декарбонизатор, который предназначен для удаления из обрабатываемой воды СО2, а в ряде случаев Н2S, NH3. На эффективность декарбонизации влияют:
температура обрабатываемой воды
рН среды
расход подаваемого воздуха
площадь поверхности контакта фаз.
После декарбонизатора обрабатываемая вода направляется в группу фильтров А2, которая служит для удаления анионов слабых кислот и проскоков сольных. Она загружена сильноосновным анионитом марки АВ-17-8. В этой группе фильтров протекают следующие реакции:
HCl+OH RCl+2H2O2NO3+ROHRNO3+H2O2SO4+2ROHR2SO4+2H2O
H2SiO3 + ROH R2SiO3 + 2H2O2CO3 + 2ROH R2CO3 + 2H2O
Регенерация сильноосновных анионитов осуществляется 4% раствором NaOH:
RCl + NaOH ROH + NaCl2SO4 + 2NaOH 2ROH + Na2SO42SiO3 + 2NaOH 2ROH + Na2SiO3.
Na - катионитовый фильтр имеет самостоятельное применение для умягчения воды для подпитки теплосетей и подготовки добавочной воды котлов низкого давления.
Обработка воды путем Nа - катионирования заключается в фильтровании ее через слой ионита, содержащего обменный катион Nа, который обменивается на содержащиеся в воде катионы Са и Мg.
Са (НСО3)2+2NаR СаR2 + 2NаНСО3
MgCl2+2NaR MgR2 + NaCl
CuSO4 + 2NaR CuR2 + Na2SO4
MgSiO3 + 2NaR MgR2 + Na2SiO3.
Суммарная концентрация катионов постоянна, но массовая концентрация их возрастает. За счет этого несколько увеличено солесодержание воды. Na - катионированная вода является мягкой, т.к. все катионы жесткости остаются на ионите. Недостатком фильтра является неизменность анионитного состав?/p>