Автоматизированная система управления блоком подготовки сырья на установке каталитического риформинга ОАО "Газпром нефтехим Салават"
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?еществ.
Для этого в исходную воду вводят растворы реагентов - известкового молока и коагулянта.
В процессе известкования и коагуляции происходит частичное умягчение и снижение сухого остатка обрабатываемой воды, а также удаление взвешенных веществ, соединений кремния и железа; кроме того, снижается цветность воды.
При известковании воды протекают следующие процессы:
-удаляется свободная углекислота (СО2) и образуется труднора-створимое, выпадающее в осадок соединение - карбонат кальция (СаСО3):
СО2 + Са(ОН)2 СаСО3v + Н2О;(1)
-при введении извести в большем количестве, чем это необходимо для связывания свободной углекислоты, в воде повышается содержание гидроксильных ионов (ОН-), что приводит к переходу бикарбонатов (НСО3-) в карбонаты (СО32-):
ОН- + НСО32- СО32 - + Н2О (1.1)
Карбонаты образуют с находящимися в воде ионами кальция карбонат кальция, выпадающий в осадок:
Са2+ + СО32- СаСО3v(1.2)
Ионы магния, взаимодействуя с гидроксильными ионами, выпадают в осадок в виде труднорастворимого гидрата окиси магния:
Мg2+ + 2ОН- Мg(ОН)2v(1.3)
Коагуляция при известковании является процессом, улучшающим формирование осадка и процесса удаления примесей. В качестве коагулянта используется железный купорос - FeSO4••7H2O. При введении в воду совместно с известью раствора железного купороса, происходит его гидролиз и окисление растворенным в воде кислородом с образованием гидроокиси железа Fe (ОН)3:
FeSO4 + Cа(ОН)2 Fe(ОН)2 + СаSO4(1.4)
4Fe(ОН)2 +О2 +2Н2О 4Fe(ОН)3v(1.5)
Гидроокись железа является нерастворимым соединением, имеющим рыхлую абсорбирующую поверхность.
Совместное известкование и коагуляция обеспечивают наилучший эффект протекания обоих процессов, так как Са(ОН)2 является поставщиком гидроксил-ионов при гидролизе FeSO4, что резко ускоряет выпадение осадка Fe(ОН)3.
В свою очередь, при удалении коллоидных веществ в процессе коагуляции, создаются благоприятные условия для роста кристаллов СаСО3.
Для полноты протекания процесса известкования с коагуляцией:
-в воде поддерживается избыток извести (создается гидратная щелочность 0,10,35 мг-экв/дм3 т.3);
-обрабатываемая вода нагревается до температуры 29-31о С;
-образующийся осадок используется в качестве контактной среды.
Повышение эффективности осветления воды достигается с помощью высокомолекулярного вещества - флокулянта.
Механизм действия флокулянта заключается в том, что ионогенные окончания каждой молекулы этого полимера адсорбируют различные микрочастицы, содержащиеся в воде и образующиеся в процессе известкования с коагуляцией. Каждая частица может адсорбироваться несколькими ионогенными окончаниями, принадлежащими различным молекулам активатора. В результате происходит слипание агрегативно неустойчивых частиц и образование крупных хлопьев. Дозируется флокулянт с массовой долей основного вещества до 0,1%.
Смешивание воды с дозируемыми в нее реагентами (FeSO4, Са(ОН)2, и флокулянта), образование осадка, контактирование обрабатываемой воды со взвешенным слоем осадка, надлежащее осветление воды, уплотнение осадка и удаление его с продувкой происходит в осветлителе позиция О-4/1,2.
Обработанная в осветлителях вода при нормальном режиме работы осветлителя содержит небольшое количество механических примесей - до 10,0 мг/дм3. При нарушении режима работы осветлителя и в паводковый период (при ухудшении качества исходной воды) количество примесей резко возрастает. Для улавливания этих примесей служат осветлительные механические фильтры позиция Ф-7/1-8, загруженные фильтрующим материалом (антрацитом).
Антрацит фракцией до 2 мм обладает эффектом как пленочной (взвешенные вещества задерживаются в виде пленки на поверхности фильтрующего слоя, образуя как бы дополнительный фильтр), так и объемной фильтрации.
При работе напорных осветлительных механических фильтров допускается потеря напора на фильтре до 0,1 МПа (1,0 кгс/см2), при таком перепаде фильтр отключается на взрыхляющую промывку.
Содержание взвешенных веществ после осветлительных механических фильтров - до 3,0 мг/дм3. Затем осветленная известково-коагулированная вода направляется на отделение обессоливания для обработки методом ионного обмена.
Ионообменное обессоливание воды основано на способности некоторых практически нерастворимых в воде материалов - ионитов вступать в ионный обмен с диссоциированными на катионы и анионы солями, растворенными в воде, при этом в раствор переходит эквивалентное количество катионов или анионов, которыми периодически насыщается ионит при регенерации. Способность ионитов к ионному обмену объясняется их специфической структурой, состоящей из твердой, нерастворимой в воде молекулярной сетки, к которой на поверхности и внутри присоединены химически активные функциональные группы ионов. Каждая молекула является твердым электролитом. В результате электролитической диссоциации ионита вокруг нерастворимого в воде ядра образуется ионная атмосфера с подвижными, способными к обмену ионами.
В зависимости от характера активных функциональных групп ионита его подвижные, способные к обмену ионы, могут иметь положительные заряды, и тогда ионит называется Катионитом, или отрицательные заряды - ионит называется Анионитом.
По своей способности к ионному обмену (селективности) ионы, содержащиеся в воде, располагаются в следующем порядке:
Катионы: