Vandens valymo procesą dažnai lydi tokių dujų kaip anglies rūgštis, rūgštus vanduo ir rūgštus vanduo. Šios dujos yra ėsdinančios-agresyvios, todėl valdžia turi teisę užkirsti kelią metalų korozijai arba ją sustiprinti.Be to, anglies rūgštis yra agresyvi, kai naudojama ant betono, o esanti druskos rūgštis suteikia vandeniui nemalonų kvapą. Dėl šios priežasties būtina kuo greičiau pašalinti šias dujas iš vandens.

Vandens degazavimas- tai įvadų kompleksas, nukreiptas į vandens išleidimo angas, kad iš jo būtų pašalintos dujos. Atrasti cheminius ir fizikinius vandens degazavimo būdus. Cheminiais vandens degazavimo metodais perkeliami įvairūs skysti reagentai, kurie suriša vandenyje ištirpusias dujas. Pavyzdžiui, vandenį galima deoksiduoti, į jį įleidžiant natrio sulfitą, hidraziną arba deguonies dujas. Kai į vandenį pridedama natrio sulfito, jis oksiduojamas iki natrio sulfato ir vandenyje ištirpinama rūgštis:

2Na 2 SO 3 + Pro 2→2Na2SO4

Kai įleidžiamas vanduo, sieros dujos su juo reaguoja ir paverčiamos sieros rūgštimi:

SO 2 + H 2 O → H 2 SO 3,

Jaka rūgštimi ištirpsta vandenyje ir oksiduojasi iki sieros rūgšties:

2H2SO3 + O2 → 2H2SO4

Šiuo metu naudojami modifikuoti natrio sulfito tirpalai (reagentai, ir pan.), kurie gali turėti daug privalumų, kai naudojami su grynu natrio sulfitu.

Hidrazinas praktiškai visiškai sumažina vandens rūgštingumą.

Įvedant vandenį, hidrazinas suriša rūgštį ir sugeria inertinį azotą:

N 2 H 4 + O 2 → 2H 2 O + N 2

Vandens deguonies pašalinimas kitu būdu yra kruopščiausias, bet kartu ir brangiausias būdas (naudojant aukštą hidrazino kiekį). Atsižvelgiant į šiuos duomenis, sąstingio metodas daugiausia susijęs su fiziniais vandens deoksidavimo metodais, pašalinant perteklinę rūgšties koncentraciją. Šiuo atveju hidrazinas padidinamas iki pirmosios pavojaus kategorijos, o tai taip pat reiškia stagnacijos galimybę.

Vienas iš cheminio metodo variantų yra vandens valymas chloru:

a) iš oksiduoto rūgštaus vandens į rūgštų vandenį:

H 2 S+Cl 2 → S+2HCl

b) nuo alkoholinio vandens oksidacijos iki sulfatų:

H2S+4Zl 2 + 4N 2 Apie-> H 2 SO 4 + 8HCl

Šios reakcijos (taip pat ir tarpinės tiosulfatų ir sulfitų susidarymo reakcijos) vykdomos lygiagrečiai; Jų ryšį lemia chloro dozė ir vandens pH.

Keletas cheminių dujų pašalinimo būdų:

a) Vandens valymo procesas tampa sudėtingesnis, o reagentų sąstingis tampa brangesnis. Esant dideliems metiniams srautams degazuojant cheminiais reagentais, nepaisant jo įgyvendinimo paprastumo, terminį degazavimą pradeda stipriai paveikti eksploatacinės atliekos.

b) Sumažinkite reagentų dozę, kol vanduo taps tirštas.

Atrodo, kad šios priežastys yra dėl retų ne fizinių, o cheminių dujų šalinimo metodų stagnacijos dideliuose įrenginiuose.

Yra du pagrindiniai būdai pašalinti ištirpusias dujas iš vandens naudojant fizikinius metodus:

1) aeracija – jei vanduo, išvalytas dujomis, aktyviai kontaktuoja su paviršiais (už kriauklės, todėl paviršiuje matomas dalinis dujų slėgis yra artimas nuliui);

2) proto kūrimas, kurio metu dujų lygis vandenyje sumažinamas beveik iki nulio.

Aeraciją sukelia anglies rūgšties ir angliavandenilių išsiskyrimas iš vandens, kurio dalinis slėgis atmosferos ore yra artimas nuliui. Degazatoriai, sukeliantys aeraciją, priklausomai nuo konstrukcijos konstrukcijos, vandens ir vandens srauto pobūdžio bei degazavimo proceso eigos, skirstomi į:

1) Plūduriuojantys degazatoriai (dekarbonizatoriai) - tai kolonijos su antgaliu (medinis, Raschig žiedai), per kurį plona plūde teka vanduo. Purkštuko paskirtis – sukurti didelį paviršių, liečiantį vandenį ir vėją. Stogas, kurį siurbia ventiliatorius, griūva vandens tekėjimo kryptimi;

2) Juose per rutulį pučiamas suspaustas oras su dideliu kiekiu sauso vandens;

Kitas būdas – rūgščių užšaldymas iš vandens, tačiau akivaizdu, kad pirmasis metodas nepašalina rūgštelės iš atmosferos per didelį dalinį slėgį. Norėdami pašalinti rūgštingumą, užvirinkite vandenį, kurio metu smarkiai sumažėja visų dujų kiekis vandenyje.

Vandens užvirinimas tampa:

1) її šildymas (atmosferiniuose deaeratoriuose);

2) vandens virimo temperatūros mažinimas mažinant slėgį (vakuuminiuose deaeratoriuose).

IN Atmosferiniuose deaeratoriuose priekinis deaeravimas vyksta specialiose deaeravimo kolonėlėse, skirtose pertekliniam garų kiekiui, kuris per povandeninį garų vamzdį patenka į deaeravimo baką, pašalinti , O likutis yra sviedinių deaeracijos bakuose, išvalytose garais. Vakuuminiuose degazatoriuose (deaeratoriuose) specialūs įtaisai (pvz., vakuuminiai siurbliai arba vandens čiurkšlių išmetikliai) sukuria slėgį, dėl kurio vanduo užvirsta tam tikroje temperatūroje.

Nustatyta, kad vandens valymo procese pagrindinis anglies dioksido dujų šalinimo proceso sąstingis yra degazatoriai, skirti vandeniui pašalinti (kartu su kitomis užduotimis - tiekti rūgštį kaip oksidatorių , ) - burbuliuojantis, o vandens deoksidacijai esant garo srovei ant objekto - terminis, apskritai - vakuuminis.

Degazatorių konstrukcija lemia skersinio degazatoriaus skerspjūvio plotą, vandens srauto aukštį patalpoje, reikalingą oro srautą ir purkštuko tipą bei paviršiaus plotą, reikalingą norint pasiekti norimą rezultatą. degazavimo efektas.

Rūgštis pašalinama iš vandens naudojant tiek desorbcijos (fizinius), tiek cheminius metodus. Rūgštingumo cheminė reakcija ėsdinančiose-inertinėse medžiagose vykdoma keliais būdais, kurių pagrindas yra oksidaciniai procesai. Kadangi šie procesai būdingi daugeliui standartinių vandens valymo būdų, pavyzdžiui, biologinių teršalų valymui, ir yra svarbūs vertinant pagrindinės ir pagalbinės įrangos konstrukcinių medžiagų koroziją, išanalizuosime jų pagrindines nuostatas.

Oksido ir vandenilio reakcijos susideda iš oksidacijos (elektronų padidėjimo) ir atsinaujinimo (elektronų pašalinimo) procesų. Srautas, kuris reakcijos metu išskiria elektronus, vadinamas reaktoriumi, o srautas, kuris priima elektronus, vadinamas oksidatoriumi. Įvairūs žodžiai gali egzistuoti oksidacinėmis ir reaktyviosiomis formomis ir kartais gali keistis iš vienos formos į kitą, juose yra arba praranda elektronus. Už vyno, rūgštumo ir vandens, kurie, matyt, yra oksidatoriai ir oksidatoriai, už proto slypinčių medžiagų tirpalas gali būti arba oksidatoriai, arba oksidatoriai, kuriems būdingas reakcijos sistemos oksido-oksido potencialas arba redokso potencialas. Redokso potencialas dėl oksido-bazės formos aktyvumo atitinka Nornsto lygį:

čia n yra elektronų, dalyvaujančių oksido ir vandenilio reakcijoje, skaičius; k – parametras, priklausantis nuo temperatūros; E 0 – standartinis potencialas, rodantis oksido ir lipidų formų aktyvumo lygiavertiškumą.

Oksido potencialas naudojamas kaip sistemos oksido ir skysčio potencialo matas. Stipriausi oksidatoriai yra jonai, kurie padidina permanganato arba bichromato oksidaciją, taip pat fluoras, ozonas ir chloras.

Cheminiai metodai, skirti pašalinti dujas iš vandens, naudoja naujus su jais susijusius cheminius metodus. Kistnevmisto reguliavimas pastoviomis vandens sąlygomis šiluminių elektrinių su būgniniais katilais grandinėse, šilumos valdyme reiškia poreikį naudoti ne tik fizinius degazavimo būdus, bet ir cheminius, rūgštingumo mažinimo būdus, pagrįstus oksidų reakcijomis.

Šiuolaikiniuose tyrimuose naudojami reagentai, tokie kaip natrio sulfitas, hidrazinas ir oksidacinės-hidraulinės grupės, ištirpintos ant didelės molekulinės masės vandenyje netirpių polimerų.

Vandens apdorojimas natrio sulfitu grindžiamas sulfito oksidacijos reakcija su rūgštimi, ištirpusia vandenyje:

2Na 2 SO 3 + O 2 2Na 2 SO 4 .

Reakcija vyksta greitai, kai vandens temperatūra ne žemesnė kaip 80 0 C ir pH ≤ 8. Šis metodas taikomas tik vidutinio slėgio (3 - 6 MPa) katilams ir gyvajam vandeniui, esant terminei temperatūrai, taip pat esant temperatūroms. ir virš 275 0 C ir didesnio slėgio 6 MPa sulfitas yra jautrus hidrolizei ir autoksidacijos – savaiminio atsinaujinimo procesui:

Na 2 SO 3 + H 2 O 2 NaOH + SO 2; 4Na2SO3Na2S + 3Na2SO4.

Tiesioginio srauto katiluose ir būgniniuose katiluose su aukštais ir ypač aukštais parametrais neleidžiama deoksiduoti vandens naudojant hidraziną hidrazino hidrato (N 2 H 4 ∙ H 2 O) pavidalu, o tai nepadidina druskos kiekio vandens.

N 2 H 4 ∙ H 2 O O 2 3H 2 O + N 2 .

Pagrindiniai veiksniai, lemiantys reakcijos greitį, yra temperatūra, terpės pH, hidrazino perteklius ir katalizatorių buvimas. Taigi, esant 105 0 C temperatūrai, pH = 9 ÷ 9,5, o hidrazino perteklius 0,02 mg/kg nuolat jungiasi 2 - 3 sekundes. Esant pH< 7 гидразин практически не связывает кислород. При рН = 9 ÷ 11 достигается максимум скорости реакции. Органические катализаторы интенсифицируют реакцию, повышая скорость взаимодействия в 25 – 100 раз. Каталитически влияют на скорость реакции также соединения меди и некоторых других металлов.

Katilo vandenyje ir garų perkaitintuvuose hidrazino perteklius suskaidomas į susidariusį amoniaką:

3N 2H4 4NH3 + N2.

Esant metalų oksidams, hidrazinas taip pat gali suskaidyti iš H2:

3N 2H4 2NH3 + 3H2 + 2N2.

Oksido-vandenilio reakcijos gali įvykti, kai vanduo filtruojamas per didelės molekulinės masės vandenyje esančias medžiagas, kurios yra oksido-vandenilio grupėje, nuo atvirkštinės oksidacijos ir atsinaujinimo momento. Tokių skysčių užpakalis yra elektriniai jonų keitikliai (EI), kurie naudojami papildomo vandens deoksidacijos schemose terminiuose vandenyse, praėjusiuose pirmąjį terminio deaeravimo etapą. Medžiagos sintezės metu būtina supažindinti su jonito struktūra. Tokiose dervose jonų mainų ir oksidų susidarymo procesai gali vykti vienu metu ir nepriklausomai. Jis gali būti išgaunamas medaus ir vandens pagrindu.

Iš pradžių renkantis jonų mainų dervos tipą, skirtą pakuoti ant naujos oksido pagrindu pagamintos dervos, matricos dydis yra svarbus siekiant užtikrinti dervos naudojimą. Ši informacija gaunama dėl jonito paviršiaus krūvio.

Paskaita Nr.10

Cheminės deoksidacijos organizavimas.

Natrio sulfito paruošimas gyvam vandeniui katiluose apdoroti ruošiamas nuo sąlyčio su atmosfera apsaugotoje talpykloje. Į korpuso vamzdyną prieš siurblius, naudojant poveržles ir stūmoklinius dozatorius, įvedama 3–6 % koncentracijos dozė. Natrio sulfito dozė 1 m 3 gyvo vandens mėginiui po terminio deaeravimo koreguojama pagal formulę:

de g - Techninio sulfito vitratas, g/m 3;

Rūgšties koncentracija vandenyje, g/m3;

k – reagento perteklius (2 – 3 g/m3);

Organizuojant hidrazino apdorojimą, būtina pasikliauti hidrazino hidrato galia. Hidrazino hidratas N 2 H 4 · H 2 O yra nevaisingas skystis, kuris lengvai išblunka nuo vėjo rūgštumo, anglies dioksido ir vandens garų, kurie yra gerai vandenyje. Hidrazinas yra toksiškas, kai koncentracija didesnė nei 40%, yra degus, tiekiamas ir laikomas 64% koncentracijos sandariuose nerūdijančio plieno konteineriuose. Hidrazino garai veikia įvairius namų ūkius, sodininkus ir tuos, kurie hidraziną naudoja kailiui, todėl dirbant su hidrazinu būtina griežtai laikytis šių saugos priemonių.

Hidrazino dozė yra atsakinga už jo sąveiką su metalų oksidais ir erdvės sąveiką su metalų oksidais. Jūsų dozė bus pagrįsta tokia formule:

g g = 3C 1 + 0,3 C 2 - 0,15 C 3

de g g – hidrazino hidrato dozė, mg/kg;

Z 1 – Z 3 – koncentracija gyvame rūgštingumo, skysčio ir terpės vandenyje, mg/kg.

Hidrazinas įpilamas viename iš dviejų taškų: montuojant įtampinguosius siurblius arba į turbinos kondensatą prieš pakaitinant žemo slėgio siurblį (LPH). Rozrahunkova 100 % hidrazino φ, mg/kg stiprumas, būtinas įtraukimui į pirminio skiedimo baką, nustatomas iš santykio:

de D - Surinkto vandens vitratas, m 3 /metus;

τ – valanda tarp bako papildymų, metai.

10 m 3 talpos 20 % koncentracijos hidrazino rezervuaras užtikrins maždaug dviejų mėnesių reagento tiekimą 3600 MW galios hidroelektrinei (GRES).

Nurodant gyvo vandens suvartojimą, atitinkamas reagento d suvartojimas, kg/metus, apskaičiuojamas pagal formulę:

Laikykite gyvąjį vandenį, kurio hidrazino koncentracija normaliai viršija pasaulinę 0,03–0,06 mg/kg.

Cheminės deoksidacijos stagnacijos technologija bus nagrinėjama taikant vikoristinio oksido elektrojonizatorių (EI). Šis tipas skirtas vandens parūgštinimui ir momentiniam suspaudimui grandinėse su priekiniu vakuuminiu deaeravimu. Vandens deaeravimas į priekį užtikrins įšilimą iki 60 - 80 0 C ir dažną rūgštaus vandens pašalinimą, o tai teigiamai prisideda prie metodo ekonomiškumo, kaip matyti. Temperatūros tikslais procesas gali būti pagrįstas standartiniais jonų mainų filtrų modeliais. Kai išleidžiamo vandens rūgštingumas yra iki 1 mg/kg, elektrinis jonų keitiklis užtikrins rūgštingumo sumažėjimą iki 5 - 20 mcg/kg.

Hidroksido buvimas ant elektrojono keitiklio paviršiaus taip pat rodo nekenksmingumą.

Technologinės charakteristikos buvo pakoreguotos taip, kad būtų užtikrintas aukštas šios medžiagos efektyvumas skysto vandens nurūgštinimui ir uždarojo tipo šilumos valdymui.

Vandens valymas distiliavimo metodais.

Distiliavimo metodas.

Labai sūraus vandens, įskaitant jūros vandenį, valymas (gėlinimas), taip pat labai mineralizuotų atliekų perdirbimas taip, kad būtų išvengta skysčių pertekliaus, yra svarbiausia mokslinė ir techninė užduotis.

Labai mineralizuotų vandenų ir vandenų valymas gali būti atliekamas pirmiausia, pašalinant iš sudužusių namų vandens, kuris paprastai atliekamas be šaltinio (vandens) fazinių perėjimų garuose ar kietoje būsenoje; kitu būdu, vandens molekulių distiliavimo būdu, pagrįstu esamo agregato malūno pakeitimu (distiliavimo metodas).

Pirmasis būdas gauti druskas iš žalos teoriškai atrodo efektyvesnis, nes didžioji dalis žalos labai mineralizuotuose namuose yra maždaug 100 ar daugiau kartų mažesnė už pačių vandens molekulių skaičių. Dėl techninių sunkumų įgyvendinant tokį metodą ekonomiškai pasiekti šio pranašumo visais atvejais neįmanoma.

Kai vandens dalelės kaitinamos, vandens molekulės įgyja energijos, kuri įveikia molekulinės gravitacijos jėgas ir yra pernešamos į garų erdvę. Kai įleidžiamų garų slėgis šalia vandens tampa lygus išoriniam slėgiui, vanduo pradeda virti. Jie ir ištirpusių medžiagų molekulės, esančios šalia vandens ir esančios hidratuotoje būsenoje, neturi tokio energijos rezervo ir, esant žemam slėgiui, net nereikšmingu kiekiu pereina į garus. Tokiu būdu, suorganizavus vandens nuotekų virinimo procesą, galite atskirti butelį (vandenį) ir namelius jam laikyti. Distiliavimas (terminis gėlinimas) atliekamas garinimo įrenginiuose (malyunok 1), kuriuose vanduo, pašalinus šilumą iš pirminio garo, kuris tiekiamas į šildymo sistemą, paverčiamas antriniais garais, kurie vėliau kondensuojami.

1 pav. Garo įrengimo schema:

1 – eilutė pirmam statymui; 2 – sprogstamoji sekcija; 3 – garinės pirties korpusas; 4 - išėmimo eilutė yra nustatyta (antrinis) statymas; 5 – kondensatorius; 6 – pirminio garo kondensato įvedimo linija; 7 – gyvo vandens tiekimo linija; 8 – pūtimo linija; 9 – purškimo linija; 10 - distiliato tiekimo linija.

Pirminis garas parenkamas iš garo turbinos. Vandenį drumsčiantys upeliai netenka garinamo vandens ir pašalinami iš garintuvo kartu su įleistu (prapučiamu) vandeniu. Distiliatas – antrojo garo kondensatas – pašalina nežymų kiekį nelakių medžiagų, kurios yra vandenyje (koncentratas).

Priėmus visų pirma, kad namų perėjimas iš antrosios poros yra lygus nuliui, jis apskaičiuojamas pagal medžiagų balansą garintuve pagal namų koncentraciją garintuvo C stoties vandenyje ir pagal koncentraciją. namų gyvas y vanduo S p.v i vytrati valymas R pr. Medžiagų balanso balansas atrodo taip:

R p.v · S p.v = R p · S p + P pr · S v.i,

de R p.v - gyvojo vandens vitrata (P p.v = P p + P pr);

R p – garo produktyvumas.

Vrahovuychi, scho C p = 0, (P p + P pr) C p.v = P pr C v.i, žvaigždės.

Kuo daugiau oro pučiama, tuo mažiau koncentruojasi namai prie garintuvo vandens (prie pučiamo oro). Neigiamas kietumo druskų kietumo temperatūros koeficientas su išgaravusiu vandeniu jonų koncentracija Ca 2+ , Mg 2+ , , , OH - tarp, viršijanti papildomą CaCO 3 , CaSO 4 ir Mg(OH) 2 sunkumą, є priežastis apnašų susidarymui ant šilumos perdavimo paviršių. Akumuliacija mažina garintuvų našumą ir blogina jų technines bei ekonomines charakteristikas.

Garo instaliacijos yra vienos ir įvairios dalys. Jei antrinis garas kondensuojamas tiesiai garintuvo kondensatoriuje, tai toks garintuvo įrengimas yra vienpakopis. Daugumoje įrenginių (2 pav.) antrasis odos etapo garas, be likusio, paverčiamas pirmosios pakopos garais, kurie ten sušyla ir kondensuojasi.

2 pav. Aukšto dažnio garinimo įrenginio schema:

1 – karšto garo tiekimo linija; 2 – 4 – 1 – 3 pakopų garintuvas; 5 – antrinio statymo eilutė; 6 – kondensatorius; 7 – kondensato nutekėjimo linija; 8 – gyvo vandens tiekimo linija; 9 – gyvojo vandens pašildytuvas; 10 - pūtimo linija.

Didėjant garų skaičiui, didėja ir kondensato (distiliato), surenkamo garinimo įrenginyje iš vienos tonos neapdorotų garų, tūris. Tačiau didėjant etapų skaičiui, keičiasi kuro ir antrinio garo temperatūrų skirtumas, todėl reikia padidinti šilumos perdavimo paviršius, o tai galiausiai padidina jų dydžius, jų metalo sąnaudas ir padidina sąnaudas. įrengimo.

Didelės spartos įrenginio gamyba gali būti vykdoma lygiagrečiai su odos garintuvo gamyba iš dujų kolektoriaus, arba dažniau - pagal nuoseklią schemą, kaip parodyta 2 paveiksle. Šiuo atveju visi švieži vanduo tiekiamas į pirmąjį įrengimo etapą, o po to Po dalinio išgaravimo vanduo suteka į pakopos žingsnį, o likusi dalis išmetama į drenažą. Daugybė garo-garų įrenginių yra įrengti kombinuotose šilumos ir elektrinės elektrinėse su dideliais išoriniais garo ir kondensato nuostoliais. Vienpakopiai garinimo įrenginiai kondensacinėse energijos stotyse (CES) užstatomi mažomis sąnaudomis (1 - 3%) ir įjungiami prieš vandens valymo įrenginių su užterštomis nuotekomis nuotekų tvarkymo schemas.

Svarbu, kad distiliatai būtų distiliuojami iš vandens, kuris buvo iš anksto sutankintas ant jonų mainų filtrų, tačiau kai kuriais atvejais vanduo, kuris buvo lengvai apdorotas, yra distiliuojamas. Pora, kuri patiekiama garinėje, vadinama pirmąja, o kai ji išeina iš vandens, tai, kas randama garinėje, vadinama antrąja.

Prie Mitti vipantų garai yra ne Kipіnni, o su Skipanni, vanduo, iki krūvos temperatūros temperatūros, kameroje, yaki vidbuvoje, yaki vibuavity. Jiems nereikia didelio gyvojo vandens rūgštingumo, todėl vandens garavimo procesas verdant vyksta be šilumos perdavimo per paviršių. Nebyliai verdantys augalai vadinami adiabatiniais arba „nuplauti“. Kadangi skysčio temperatūra yra esant slėgiui, verdant žemesnėje nei atmosferos slėgio temperatūroje, galima organizuoti tokio tipo garintuvų veikimą, kurie, atrodo, yra žemesnėje nei 100 0 C temperatūroje, o tai sumažina nuosėdų susidarymo tikimybę.

Taip veikia vienos pakopos pirštinės virimo garintuvas su Primus cirkuliacija (3 pav.).

3 pav. Vienpakopis garintuvas pirštiniam virinimui su Primus cirkuliacija.

Išleidžiamas vanduo patenka į kondensatorių 1, po kurio dalis jo patenka tiesiai į garinimo kamerą 3. Cirkuliacinis siurblys 5 paima vandenį iš garinimo kameros ir pumpuoja jį per šildytuvą 6, sukdamas vandenį per garintuvo korpuso antgalį 2. Garinant dujas, kurių nekondensuoja garo ežektoriumi 8, slėgis kameroje sumažinamas žemiau garų infuzijos slėgio, dėl to išgaruoja nuo lašelių ir veidrodžių paviršiaus. 7 įrenginyje vyksta vandens lašelių atskyrimas. Distiliatas iš garintuvo pumpuojamas siurbliu 4, kurio kiekis vienpakopiuose įrenginiuose yra maždaug lygus kondensuojamo garo kiekiui.

Mitte verdančius garintuvus galima naudoti naudojant didelės spartos grandinę, kuri užtikrins, kad bus sunaudojama mažiau šilumos. Jūros vandens gėlinimo įrenginiuose pakopų skaičius gali būti 30 – 40. Jeigu toks įrenginys įtrauktas į gyvojo vandens katilų regeneracinio šildymo schemą, tai lemia vienpakopės sistemos šilumos balansas, kuris gali turėti tris ar daugiau taškų.

Apnašų pašalinimas garo įrenginiuose.

Garintuvų su sūriu vandeniu veikimo įrodymai rodo rimtus sunkumus, kylančius dėl šilumos perdavimo paviršių nuosėdų susidarymo, šilumos perdavimo koeficiento sumažėjimo ir darbo efektyvumo pasikeitimo šiltnamiuose ir šiltnamiuose.

Tirštas kristalinių nuosėdų rutulys atsiranda dėl susikertančių lūžių, atsirandančių dėl kietųjų dalelių padidėjimo kristalų paviršiuje (pirminis virimas), taip pat dėl ​​smulkiai išsklaidytų dalelių, kurios jau yra sukibusios, sukibimo ir adsorbcijos. buvo sukurtas Jis yra šalia vandens, kuris išgaruoja (antrinis virimas).

Paprastai abiejų tipų virimas vyksta vienu metu. Apnašų susidarymą paviršiuje galima pastebėti taip: branduolio kristalų susidarymas palaidotuose metalo mikronelygumai; viniknennya tvoren tipo koralų krūmas; tarpų tarp suplotų „krūmių“ užpildymas suirusiomis ir į šilumos perdavimo paviršių nunešamomis kietosios fazės dalelėmis.

Analizės, susijusios su masto formavimosi intensyvumo įvertinimu, atlikimo metodai dar nėra atskirti, nes nebuvo atsižvelgta į visus veiksnius, kurie dalyvauja šiame procese, tačiau vis tiek būtina žinoti tikslią koeficiento reikšmę ir masto jonų aktyvumas tikriems garintuvo veikimo parametrams.

Kovos su apnašų nuosėdomis garintuvuose būdus galima suskirstyti į fizikinius, cheminius ir fizikinius-cheminius; Be to, norint pakeisti mastelį, galima naudoti specialias garinimo rezervuarų konstrukcijas ir medžiagas.

Metodai be reagentų.

Langelie teiginių ir pavadinimų kontaktinio stabilizavimo metodas yra toks, kai yra matoma kietoji šilumą perduodančio paviršiaus fazė. Jis pagrįstas tuo, kad kristalų kūrimo energija ant nesuirusių namo dalių yra mažesnė nei pačių susikurtų kristalizacijos centrų energija. Fluoro stabilizatoriaus kristalizacija vyksta mažiau trikdant. Kadangi nėra kristalizacijos centrų, nusėda per daug nuosėdų formuotojų. Kaip stabilizatorius sumaišomos šios medžiagos: vapnyakas, marmuras, smėlis, per kurį per filtro rutulį cirkuliuoja vanduo, kuris išgarinamas.

Filtro aukštis gali siekti 1,8 – 2 metrus. Kylančio sūrymo likvidumas, siekiant išvengti stabilizuojančios medžiagos įvedimo, neturėtų būti didesnis nei 35 m3/metus. Kontakto stabilizavimo naudojimas leidžia pakeisti nuosėdų kiekį garintuve 80 - 90%, tačiau jis taip pat yra struktūriškai sulankstomas.

Magnetinis vandens mėginys yra, kai jis pumpuojamas per prietaisą, kuriame sukuriamas magnetinis laukas. Atrodo, kad įrenginyje su magnetiniais įtaisais, jei vanduo nėra stabilus, CaCO 3 kerta efektyviai. Magnetinio formavimosi teorija dar nesukurta, bet tyrimai ją patvirtino. Esant šalia vandens, kuris plieniniais vamzdžiais transportuojamas, magnetinio aparato sukuriamame magnetiniame lauke kaupiasi feromagnetinės korozijos produktai ir granuliuotos dalelės, turinčios elektros krūvį ir magnetinį momentą. Padidėjusi kietosios mikrofazės koncentracija magnetinio aparato plyšyje neleidžia kristalizuotis kalcio karbonatui iš nestabilaus vandens jo tūryje, dėl to keičiasi nuosėdų susidarymo sklandumas, o dumblo koncentracija didėja toliau kaitinant ir garinant vandenį. , kuris yra pritaikytas magnetiniam testavimui. Natūralaus vandens namų cheminiai fragmentai ir išsklaidytas saugojimas keičiasi priklausomai nuo metų laikų ir regionų, o vandens susikirtimo lygis CaCO 3 taip pat priklauso nuo temperatūros, magnetinio apdorojimo efektyvumas gali skirtis plačiame diapazone net iki nulio.

Ultragarsinis apdorojimas išgarintu vandeniu gali sunaikinti spyruoklinius mechaninius reikšmingų proto energijų šerdies apvalkalus, dėl ko sutrinka kristalizacijos kinetika sienelės rutulyje. Ultragarsinis kaitinimas ant paviršiaus gali sukelti didelius kristalinių raiščių ir paviršiaus sutrikimus, dėl kurių susidarys apnašos. Mechanizmas ultragarsu įšvirkščiamas į svarstykles tol, kol netaikomas galas.

E.F. Tebenikhin, Vandens valymo metodai be reagentų elektrinėse. M.: Viščos mokykla, 1985 m.

Paskaita Nr.11

Apnašų pašalinimas iš garų

įrenginius naudojant cheminius ir kitus metodus.

Cheminiai metodai. Parūgštintų medžiagų stabilizavimas atliekamas siekiant paspartinti kalcio karbonato ir magnio hidroksido susidarymą ant šilumos perdavimo paviršių.

Natūralus vanduo, kuriame yra Ca 2+ , , , CO 2 nuosėdų anglies dvideginio sistemoje, gali būti agresyvus, stabilus arba nestabilus. Pagrindinis tokios sistemos stabilumo kriterijus, kuris naudojamas praktikoje, yra Langelier pasiūlytas „stabilumo indeksas“.

Natūraliuose vandenyse pH vertė nustatoma kaip ≥ faktinis pH. Skirtumas tarp faktinių ir vienodai svarbių verčių žymimas Y ir vadinamas stabilumo indeksu arba Langelier indeksu:

pH faktas – pH vertė = Y.

Jei Y = 0, vanduo yra stabilus, o Y< 0 она агрессивна, при Y >0 vanduo yra nestabilus ir laikomas tol, kol bus baigtas depozitas. Kai vandens mėginys stabilizuojamas, parūgštinamas taip, kad stabilumo indeksas būtų artimas nuliui. Žinodami pokyčio pobūdį, pH faktą = f 1 (U) ir pH lygį = f 2 (U) sumažėjus vandens kiekiui dėl rūgštėjimo, galite pasirinkti tą pačią reikšmę kaip ir ΔSH (vandens kiekio sumažinimas iki stabilus lygis).

Reikiamą techninės klasės arba druskos rūgšties dozę mg/kg galima apskaičiuoti pagal formulę:

čia e – ekvivalentinė rūgšties masė, mg-ekv/kg;

Rūgšties dozė priklauso nuo gyvojo vandens kiekio, distiliavimo proceso temperatūros ir garavimo dažnio ir turi sudaryti 70-90% išleidžiamo vandens kiekio. Rūgšties perdozavimas gali sukelti garintuvo bloko konstrukcinių medžiagų koroziją, todėl reikia atidžiai kontroliuoti dozavimo procesą. Natrio bisulfato stagnacija yra panaši į rūgštėjimą, nes dėl NaHSO 4 disociacijos jie susidaro į vandenį.

Parūgštinimui galima naudoti chloro druską, kurios tvarka su vandens jonu hidrolizės metu susidaro nuo hidroksido priklausoma medžiaga, kurios dalelės tarnauja kaip apnašų formuotojų kristalizacijos centrai.

Fizikiniai-cheminiai metodai. Jie yra pagrįsti cheminių reagentų-priedų-paviršinio aktyvumo medžiagų koncentracija, kuri įvedama į vandenį, kuris išgarinamas nedideliais kiekiais (1-20 mg/kg), todėl esminis vaidmuo tenka jų reakcijai su vandeniu. Tokių priedų efektyvumą lemia tai, kad dėl didelio jų paviršiaus aktyvumo smarkiai sumažėja nuosėdų kristalizacija ant kaitinimo paviršiaus. Paviršiaus aktyvūs junginiai adsorbuojami kaip monomolekuliniai lydalai, kurie guli ant sėklinių kristalų paviršiaus arba apsunkina jų sukibimą su paviršiumi.

Stiprios stabilizuojančios-peptizuojančios savybės, skatinančios dalelių koaguliaciją plačiame diapazone, o ne kietoje fazėje, pasižymi pieno rūgšties, esančios vandenyje, savybėmis, kurios suteikia grybienos ir m mikromolekulių išvaizdą.

Be perteklinio užteršimo reagentų, naudojami kompleksą formuojantys agentai, pavyzdžiui, natrio heksametafosfatas Na(NaPO 3) 6 ir kiti polifosfatai.

Esant aukštai temperatūrai (iki 120 0 C) ir dideliam vandens kietumui, gerai veikia antikalkių reagentų džiovinimas, pašalinant poliakrilo rūgštį, EDTK (Trilon B), sulfonolį ir kt.

Perteptas kremas nuo aparato paviršiaus nuvalomas (nuvalomas) cheminiu būdu, naudojant sukietėjusius reagentus – sūrymą, druską, citriną, citrusinius ir kt.

Apnašų šalinimo technologiniai metodai. Smarvė tvyros prieš garinimo įrenginius, kurių vertikalios vamzdžių dalys yra šildomos. Taikant technologinius nuosėdų mainų metodus, galima panaudoti garintuvų išmetamąsias dujas (dujų pūstuvą) gyvajam vandeniui prisotinti anglies dioksidu. Šiluminio bikarbonatų skilimo metu anglies dioksidas atsiranda dujų fazėje. Maišantis su vandeniu tokiu greičiu, kuris viršija vienodai svarbias vertes, vanduo daro agresyvią galią kalcio karbonato atžvilgiu, kuri viršija tai, kas matoma gyvojo vandens šildytuvuose. Į vandenį virš jūros lygio būtina įpilti anglies dioksido, kuris mažina pH, suintensyvina konstrukcinių medžiagų korozijos procesus.

Metodai, kaip išlaikyti švarų statymą lošimo įrenginiuose.

Sočiųjų garų trukdymas neorganinėmis medžiagomis yra susijęs, pirma, su vandens (mechaninių garų) patekimu ir, kitu būdu, su tam tikrų medžiagų sutrikimu vandens garuose. Pagrindinis indėlis į lažybų gamyklą yra mechaninis (dėmėtas) vynmedis. Išgarinamas vanduo susidaro nuo 0,5 iki 3 mikronų dydžio lašelių pavidalu, kurie susidaro, kai garų lemputės subyra ir išeina už vandens tūrio ribų.

Druskų srautas su garais sustiprėja, kai garintuvo vanduo susimaišo su vandeniu, o koto struktūra yra veikiama garintuvo slėgio. Pabrėžtina, kad vandens lašų garinimo garais dėsningumai vienodai taikomi garinimo įrenginiams, taip pat ir kitiems garą generuojantiems įrenginiams. Norint užtikrinti aukštą garų grynumą garintuvuose, turi būti įgyvendintas: tūrinis atskyrimas garo erdvėje, kuriam garo erdvės aukštis parenkamas ne mažesnis kaip 1,5 metro, o aukšto slėgio garams - 2,5 - 3. metrai; lapų dalys prieš garo priėmimo vamzdžius, kad patikrintų garo sklandumą šioje zonoje; separatorinės žaliuzės lašeliams gaudyti.

Veiksmingas būdas užtikrinti garų grynumą – plauti garus gyvybę teikiančiu vandeniu. Skalbimas atliekamas per plovimo vandens kamuoliuką burbuliuojant nedidelius garų burbuliukus, kurių druska išgarinama žymiai mažiau nei druska, o tai užtikrins ne mažiau kaip 90% plovimo efektyvumą. Esant didelei distiliato koncentracijai, plaunant garais naudojamas išorinis arba drėgmės kondensatas, kai kuriais atvejais organizuojami du plovimo garais etapai. Minėti būdai leidžia iš garinimo rezervuarų išgauti distiliatą su išvalytu vandeniu, kuris tenkina PTE elektros stočių poreikius ir plotą, kuris naudojamas visą gyvenimą be papildomo valymo kaip papildomas būgninių katilų vanduo (produktyvus). Jėgos blokuose su tiesioginio srauto katilais būtinas papildomas distiliato valymas atliekų apdorojimo įrenginyje.

Būdo pasirinkimas namų šalinimui iš vandens priklauso nuo namų pobūdžio ir galios. Taigi svarbiausius namus lengviausia pašalinti iš vandens filtruojant ir koaguliuojant. Lygiai taip pat, kaip ir kiti namai gali būti pagaminti be didelių pastangų, jie gali būti perkelti iš tos pačios jungties, oksiduojantys namai gali būti priskirti atnaujinimams, o oksiduojantys – oksidacijai. Namų šalinimui plačiai naudojama adsorbcija, o neįkrauti namai adsorbuojami ant aktyviosios anglies ir kt.

adsorbentai, o jonai – ant jonų mainų skysčių. Įkrautus namus galima pašalinti elektrocheminiais metodais. Taigi, žinant namo struktūrą ir galią, galima pasirinkti vandens valymo būdą.

Pašalinkite rūgštingumą iš vandens.

Kisen, pažeistas vandens, sukelia koroziją elektrinių garo generatorių metalui, stočių vamzdynams ir šiluminėms riboms, kurios gali būti pašalintos iš vandens. Pašalinta rūgštis yra paveikta oro pašalinimo ir cheminio atsinaujinimo.

Oro pašalinimas pagrįstas Henriko įstatymu, pagal kurį dujų žala yra tiesiogiai proporcinga jų slėgiui šalyje. Sumažinus dalinį dujų slėgį kaime, galima sumažinti jo intensyvumą kaime. Dalinį slėgį galima sumažinti keičiant dujų slėgį arba pakeitus dujų slėgį kitomis dujomis. Priimk pasipiktinimą iš praktikos. Pradėkite pūsdami vandenį garais, dėl kurių pasikeis dalinis rūgšties slėgis. Tačiau deaeracijos metodas neleidžia giliai pašalinti rūgšties. Išlieka galimybė sąveikauti su rūgštingumu iš cheminių veiksnių. Šiems tikslams naudokite natrio sulfitą, kuris oksiduodamas virsta natrio sulfatu:

Šis metodas vis dar naudojamas žemo slėgio stotyse. Tačiau imant sulfitinį vandens mėginį, druskos kiekis juda, o tai nepriimtina elektrinėse, veikiančiose esant aukštam garų slėgiui. Tokiose stotyse želė padeda hidrazinui, kuris yra stiprus pakaitalas. Kai hidrazinas reaguoja su rūgštimi, panašioje reakcijoje susidaro azotas ir vanduo.

Šiuo atveju druskos kiekis nesikeičia. Jei hidrazino nepakanka, kad sukeltų toksiškumą, dirbdami su juo turite laikytis tų pačių saugos priemonių.

Pom'yakshennya važiuoti osadzhenya keliu.

Mažo grynumo druskoms esant pastoviai temperatūrai pasiekiamas jonų aktyvumo lygis, vadinamas grynumo sukūrimu. Pavyzdžiui, esant 20 °C, kad temperatūra būtų vienoda

Jono, patenkančio į žemos kokybės ryšį, koncentraciją galima pakeisti didesne pirminio ženklo jono koncentracija, kuri patenka prieš tą patį ryšį. Pavyzdžiui, jonų koncentraciją galima sumažinti tokiu pat būdu padidinus jonų koncentraciją. Šis principas

Jis gali būti naudojamas negražiems namams sunaikinti nuo sunaikinimo. Žemos kokybės stiklo nusodinimo metodas naudojamas vandeniui išvalyti, pavyzdžiui, suminkštinti (sumažinti jo kietumą). Karbonatiniam kietumui pakeisti naudojamas laistymo būdas, kai vanduo šlapias, įpurškiamas vandeniu. Dėl elektrolitinės disociacijos padidėja vandens pH, dėl kurio susidaro anglies rūgšties balansas, susidarant karbonato jonams:

Dėl to kalcio karbonatas pažeidžiamas, o likusi dalis patenka į apgultį:

Be to, padidėjus hidroksido jonų koncentracijai, magnio hidroksidas tampa kenksmingesnis, o likusi dalis patenka į apgultį.

Reakcijos, atsirandančios vartojant vaistą, gali būti užrašomos molekuline forma, naudojant šias formules:

Matyt, įvedant garus, jonų koncentracija mažėja (sumažėja), (sumažėja aktyvumas) ir

Garinimo būdas nėra specifiškas nekarbonatiniam kietumui mažinti. Šiuo tikslu būtina įvesti geros druskos, kad būtų pašalinti karbonato jonai. Skambinti kam reikia gerti sodos, nes atsiskirdama ji duoda jonus.

Anglies rūgšties balansas kaitinant gali pasislinkti į dešinę:

Dėl to padidėja karbonato jonų koncentracija ir kalcio karbonatas nusėda. Šis minkštinimo būdas vadinamas terminiu. Kietumas, nustatomas kaitinant, vadinamas laiko kietumu. Terminis metodas veikia tik tada, kai nereikia giliai maišyti ir kai vandenį reikia šildyti panašiai kaip ir kituose įrenginiuose.

Natūralioms ir nuotekoms iš namų valyti plačiai naudojami katijonizavimo, anijonizavimo ir cheminio gėlinimo metodai.

Jonų mainai.

Jonams pašalinti iš vandens plačiai naudojamas jonų mainų metodas. Jonituose, kurie taip pat yra kietieji elektrolitai, vyksta jonų mainai, kuriuose jie vienodo krūvio ženklo yra pritvirtinti prie kietos matricos, o to paties krūvio ženklo jie iš karto pereina į skaidymą ir pakeičiami kitais. tas pats mokestis.

Prieš jonų mainus naudojami tam tikri natūralūs junginiai, tokie kaip aliumosilikatai. Tačiau sintetiniai jonų mainai, vadinami polimerinėmis medžiagomis, tapo plačiau naudojami. Polimerais, kurie yra jonų mainų pagrindas (matrica), gali būti vadinami stireno kopolimerai su divinilbenzenu ir metakrilo rūgštis su divinilbenzenu. Jonitas sudarytas iš matricos, kurioje yra daug funkcinių grupių. Likusi dalis yra įvedama į monomerą arba reakcijos mišinį polimerizacijos metu, arba po polimerizacijos suskaidoma į polimerą. Funkcinės grupės atskiriamos atskirai, o to paties krūvio ženklo jonite netenkama, o kitokio krūvio ženklo grupės pereina į disociaciją. Svarbu, kad praeinant pro dalis jas atskirtų katijoninės ir anijoninės dervos.

Katijonų keitikliuose katijonai perkeliami, kurie vėliau gali būti pakeisti į saugykloje esančius katijonus. Katijonitinių dervų funkcinės grupės yra sulfonrūgščių grupės, fosfatinės grupės, karboksilo grupės, hidroksilo grupės.Jonų mainų dervai susilietus su medžiaga šios grupės disocijuoja, todėl jonai skyla. Dėl to jonitas įkraunamas neigiamai, o jonitas – teigiamai. Funkcinių grupių disociacijos stadijoje svarbu atskirti stiprius ir silpnus katijonus. Katijonų keitiklis po funkcinių grupių disociacijos gali būti intelektualiai pažymėtas formule, o jonų mainai gali būti atskleisti lygybėmis

de - kationai, turintys jonų mainus. Anionituose funkcines grupes disociacijos atveju sustiprina anijonizmas, o jonite netenka teigiamo jonų krūvio. Anijonų mainų dervų funkcinės grupės yra amino grupės ir ketvirtinės amonio bazės. Kai šios grupės atsiskiria, jonų keitiklis įkraunamas teigiamai, o jonų keitiklis – neigiamai. Anijonitas po funkcinių grupių disociacijos gali būti žymimas formule, o anijonų mainai gali būti atskleisti lygybėmis

de anijonas, kuris yra susijęs su jonų mainais. Anijoniniai siūlai taip pat gali būti stiprūs arba silpni.

Vandens katijonavimas.

Dažniausiai natūralaus vandens valymui katijonizavimo metodu naudojami katijonai, kuriuose keičiami jonai Na+ jonai (Na-kationitai) arba H+ (H-kationitai). Na-katijonų keitiklis pakeičia Na+ jonus į jonus, esančius natūraliame vandenyje. Kadangi pagrindiniai natūralaus vandens katijonai yra jonai, katijonizuotas vanduo suminkštėja:

Dėl Na-katijonizacijos mažėja ir karbonatinis, ir nekarbonatinis kietumas. Tačiau druskos kiekis šiuo atveju praktiškai nesikeičia, nes būtina pernešti jonus.Katijonizavimo procese vanduo praleidžiamas per filtrus, suneštas Na-katijonų milteliais. Tuo pačiu metu susidėvi Na-katijonų mainų filtras (jonai keičiasi į Ca-Mg formą). Išleidus katijonų keitiklį, jis regeneruojamas. Regeneracijos procesas yra ta pati jonų mainų reakcija, tačiau ji vykdoma atvirkštine kryptimi. Užtikrinkite, kad regeneracija būtų atlikta naudojant virtuvinės druskos dozę:

Dėl regeneracijos jonų keitiklis vėl atnaujina savo veiklą, kol vanduo suminkštėja.

Kai įvyksta H katijonizacija, jonai keičiami su jonų keitikliu į katijonus, esančius šalia vandens:

Dėl šio mainų iš vandens matomi jonai

ta in. Vandenyje padidėja jonų koncentracija, kuri dažnai siejama su karbonato ir hidrokarbonato jonais:

Dėl N-katijonizacijos vanduo suminkštėja, sumažėja vandens kiekis ir druskų koncentracija. Tačiau pasikeitus vandens pH, jis tampa ėsdinantis ir agresyvus. Todėl H-katijonizacija atliekama pagal kitus jonų mainų metodus. N-katijonų mainų derva regeneruojama skiedžiant rūgštį. Pažvelkime į vieną iš reakcijų, vykstančių N-katijonų mainų dervos regeneracijos metu:

Katijonų vonia naudojama tiek natūralių, tiek nuotekų valymui. Nepelningi nuotekų katijonai keičiami į nuostolingus jonus. Pavyzdžiui, pašalinant jonus iš nuotekų, vis tiek galima patvirtinti Na katijonizaciją:

Natūralių ir nuotekų katijonizavimas turėtų būti vienas iš galutinių giluminio valymo etapų, nes jonų mainų apdorojimo kokybė yra aukšta. Kadangi namų koncentracija prie vandens yra didelė, tai didžiąją dalį namų galima iškelti iš tolo kitais, pigesniais būdais.

Vandens anijonizavimas.

Anijonizacija vyksta anijonams, esantiems šalia vandens, keičiantis anijonais. Jie keičiami tarnauti anksčiau nei kiti anijonai. Natūralaus vandens anijonizavimo procesas gali būti atliktas šiais etapais:

Anijonizavimas naudojamas natūraliems vandenims valyti, dažniausiai kartu su kitais metodais. Be anijonizavimo, nuotekos taip pat gali būti valomos iš atliekų anijonų, pavyzdžiui, radioaktyviųjų anijonų jonų ir kt.

Chemiškai nesūdytas vanduo.

Statant aukšto slėgio šilumines elektrines, iškyla rimta problema išgauti didelį kiekį didelio grynumo vandens. Ši problema buvo išspręsta cheminio vandens gėlinimo metodu. Chemiškai nesūdytas vanduo susidaro galutiniame anglies dioksido vandens mėginyje H-katijonų ir OH-anijonų filtruose. Dėl H-katijonavimo H+ jonai išeina iš vandens, o dėl OH-anijono -

joni VIN-. Smarvė abipusiai neutralizuojama ir dėl to namai lieka be jonitų. Po intensyvių jonų mainų filtrų smarvę regeneruoja rūgštys ir vanduo. Svarbiausia pašalinti silpnų rūgščių anijonus, ypač silicio rūgščių anijonus. Ir todėl yra stiprūs anijonai, kurie visur išskiria funkcines disociacijų grupes. Jonų mainai iš hidrosilikato anijono vyksta išilgai linijų

Ryžiai. XIV.3. Elektrodializatoriaus schema:

A – anodas; K – katodas; - Anijoninė membrana; M katijonų mainų membrana

Anijoninės silicio rūgšties pašalinimas yra labai svarbi šiluminės energetikos operacija, nes ši rūgštis lengvai perkeliama į garą esant aukštam slėgiui, o vėliau patenka į nuosėdas ant turbinos menčių, o tai sumažina elektrinės efektyvumą. Cheminis gėlinimas yra paskutinė vandens paruošimo naudoti garų generatoriuje operacija. Pirma, didžioji dalis namų pašalinama koaguliacijos, sedimentacijos ir kt.

Elektrodializė.

Šių namų pašalinimas iš atliekų elektrocheminiu metodu, naudojant vikorizuotas membranas arba diafragmas, buvo vadinamas elektrodialize. Pažvelkime į natrio sulfato pašalinimą iš vandens elektrodializatoriuje su jonų mainų membranomis. Paprasčiausias elektrodializatorius (XIV.3 pav.) susideda iš trijų sekcijų, atskirtų dviem jonų mainų membranomis, ir dviejų elektrodų. Membrana sudaryta iš jonų mainų medžiagos, kuri gali praeiti arba per katijonus (katijonų mainų membraną), arba per anijonus (anijonų mainų membraną – vanduo natrio sulfatui pašalinti tiekiamas į vidurinį elektrodo izoliatorių. Įjungus įtampą, natris ir vanduo juda per katonito membraną.hidroksidas per anijonų mainų membraną – į anodą A.

Priklausomai nuo elektrodų potencialų vertės (skyrius § VII.3), katode gali vykti tik vandens jonų atsinaujinimas.

Atsidurkite II skyriuje. (Anijonai gali praeiti pro anijonų mainų membraną, o katijonai neprasiskverbia. Katijonų mainų membrana praleidžia katijonus, o anijonus nepraleidžia.) Dėl to kinta jonų koncentracija skyriuose, o II skyriuose. - padidėja Taip, todėl rodomas išgrynintas vanduo, o II skyrius - tais atvejais, kai druskos koncentracija yra didelė (rossil). Prie katodo ir anodo vyksta tos pačios reakcijos kaip ir trijų kamerų elektrodializatoriuje.

G. Ovčinikovas

Rūgštingumo ir anglies dioksido kiekio sumažėjimas vandenyje padidina plieno elastingumą korozijai, ypač esant aukštesnei temperatūrai. Todėl juos reikia kuo daugiau pašalinti iš katilo vandens ir vandens iš deginančių sistemų. Šiame leidinyje pateikiama dabartinių vandens valymo metodų apžvalga.

Katilų sistemos dažniausiai skirstomos į karštą vandenį ir garą, todėl pagal odos tipą jų pagrindinis suvartojimas gali būti gaunamas iš išvalyto vandens, kuris priklauso ir nuo slėgio bei temperatūros sąlygų.

Oficialių įstaigų raidai įtakos gali turėti regos organai, kuriems visada taikomos gamintojo rekomendacijos, nustatytos pagal garantijos reikalavimus. Be to, Europos Sąjungoje šie dokumentai yra visapusiškai tikrinami standartizacijos institucijose ir specializuotose organizacijose katilo efektyvumo ir normalaus veikimo požiūriu. Todėl jūs turite visiškai pasikliauti gamintojo rekomendacijomis.

Ryžiai. Instaliacija su granuliuotu redoksitu rūgščių šalinimui iš Nacionalinio botanikos sodo granulinių katilų gyvojo vandens. N.M. Griško

Visus skirtingus vandens cheminius režimus reglamentuoja Techninės eksploatacijos taisyklės, taip pat įvairūs techniniai dokumentai, kurie turi būti saugomi iki kitų viršdraudimo režimų. Tik palaikant tinkamas vandens ir cheminių medžiagų sąlygas, bus užtikrintas patikimas, be rūpesčių ir ilgaamžis katilo įrangos ir šilumos tiekimo sistemų darbas.

Dujų nebuvimas katilo vandenyje

Taip pat būtina neutralizuoti skystį 2 cirkuliuojančiuose šildymo sistemų kondensatuose.

Rūgštumui pašalinti iš katilų gyvojo vandens galima naudoti tiek fizinius, tiek cheminius metodus. Pabandykite juos derinti, pirmiausia fizinius, tada cheminius metodus.

Fiziniai metodai

Fiziniai metodai apima deaeratorių stagnaciją, kuri gali būti terminė arba vakuuminė. Vandeniui deaeruoti taip pat naudojami elektromagnetiniai, aukšto dažnio ir ultragarsiniai metodai, taip pat azoto lemputės.

Didžiausias išsiplėtimas pasiekiamas garo ir karšto vandens katiluose, panaikinus terminį metodą. Jis pagrįstas Henriko dėsnio aprašytais procesais. Todėl idealių dujų tankis prie vandens esant pastoviai temperatūrai ir žemam slėgiui yra tiesiogiai proporcingas daliniam šių dujų slėgiui virš vandens. Temperatūros pakėlimas iki soties lygio, kai slėgis sumažina iki nulio dalinį dujų slėgį virš vandens, o tada dujų koncentracija vandenyje sumažėja iki nulio. Dėl sistemos balanso sutrikimo iš vandens išsiskiria dujos (fizinė desorbcija).

Pasirinkę tokias temperatūros ir slėgio sąlygas, kurioms esant dujos tampa praktiškai nepakeičiamos, galite jas net visiškai pašalinti iš vandens.

Dėl to žymiai patobulinta dujų šalinimo įrenginių konstrukcija. Yra keletas deaeratorių tipų, bet kokios specialios paskirties odos. Sukurti šalto vandens deaeravimo įrenginius be šildymo, suteikiant 15 000 m3 per dieną ir sumažinant rūgštingumą iki 0,22 ml/dm3. Vanduo tokiame įrenginyje purškiamas per specialius kameroje esančius padėklus, kurie laikomi žemu slėgiu. Dujos gali būti pašalintos garų ežektoriais su šaldytuvais arba vakuuminiais siurbliais.

Garo katiluose svarbu naudoti atmosferinį desorberavimą naudojant žemą, per didelę veržlę. Tokiame įrenginyje vandens srovės krenta žemyn link garų, išeinančių iš garų kameros, ir, sugriuvę su jais, įkaista iki virimo temperatūros, dėl to vanduo jame atrodo suskilęs.

Prietaisas prispaudžiamas iki 0,12 MPa slėgio, vanduo pašildomas iki 104°C, tada. iki virimo temperatūros esant tokiam slėgiui. Išgarintas vanduo per jungiamąją dalį nukreipiamas į šilumokaitį, kad pašildytų vandenį, patenkantį į įrenginį. Tokių deaeratorių nominalus našumas yra 25-300 tonų/metus.

Katilinėse su karšto vandens katilais, kur nėra garo, naudojami vakuuminiai deaeratoriai, kurie spaudžiami iki maždaug 0,03 MPa slėgio, kad virimo temperatūra būtų apie 69°C. Toks sumažinimas įvyksta naudojant vandens srovės ežektorių.

Dujų vidalanijos galvutė yra Garyachi, pidrimannya ї smulkiame ir pailsėjusiame stinine (trunka kentėti valandą) Kipіnnya temperatūrai, vіdpovydas, su jako skraidančiomis dujomis, matomas fazei. dujos apačioje. Taikant paprastą atviro gyvojo vandens šildymo būdą, deaeratorius, kaitinamas iki 88–93 °C ir išleidžiamas į atmosferą dujas, sumažina rūgšties koncentraciją iki maždaug 0,3 ml/dm 3.

Įrenginiai rūgščiam vandeniui šalinti karšto vandens tiekimui dideliems pastatams ir kompleksams buvo reguliuojami skirtingai. Vanduo kaitinamas vakuume, kad virimo temperatūra neviršytų 60–80 °C, naudojant eiles šildomų garų gyvatukų. Tada apšlakstykite lėkštes vandeniu. Garų temperatūra, kuri yra apatinėse ritėse, yra pagrįsta vandens, kuris vėliau išgarinamas, temperatūra; Garai įkvepia pro vožtuvą matomas dujas, kurias vėsina įeinantis šaltas vanduo. Kondensatas iš vožtuvo nuteka atgal į plokštelinę kamerą, nes dujos išstumiamos vakuuminiu siurbliu arba garų ežektoriumi.

Jeigu prietaisas yra šalia rūsio, tuomet reikalingas cirkuliacinis karšto vandens siurblys, kitu atveju jis bus montuojamas šalia aukštų techninių paviršių, kad vandens tiekimas būtų vykdomas naudojant natūralų vandenį.cirkuliacija. Tokiuose plovimuose pasiekiama 0,04 ml/dm3 rūgšties koncentracija, kuri užtikrins sistemos apsaugą nuo korozijos esant žemesnei nei 70°C temperatūrai.

Katilo vandens deaeratoriai turi tiesioginį vandens ir garų kontaktą. Dažniausiai naudojami prietaisai yra plokštelinės mašinos, kurios veikia esant slėgiui arba vakuumui. Pjūklo desorberis, kuris veikia esant nedideliam slėgiui, plačiai naudojamas katilų įrenginiuose. Plokšteliame deaeratoriuje šaltas pasėlių vanduo praeina per šaldytuvą, tada patenka į kamerą, kuri šildoma garais, kur purškiama ant metalinių plokščių. Po to vanduo patenka į rezervuarą. Garai užpildo visą erdvę, o tiesioginis srautas yra toks, kad šildo vandenį ir pašalina matomas dujas. Tokiu būdu galite pasiekti beveik visišką vandens rūgštingumą.

Dabartinis deaeratoriaus modelis išleidžia vandenį į garų atmosferą, kurio slėgis yra maždaug 0,1 kg/cm 2 . Šio tipo fragmentų desorberis laivų katilams. Prietaisą sudaro šaldytuvas, sekcijos su garų šildymu, deaeracijos sekcijos pertekliniam garų paėmimui ir sekcijos deaeruotam vandeniui laikyti, kuri yra įrenginio apačioje. Šaltas surinktas vanduo praeina per šaldytuvą, tada per purkštukus, kuris yra sumaltas į miltelius, patenka į kamerą, kuri šildoma garais, ir vėl per purkštukus į deaeracijos kamerą, o tada į vandens surinktuvą. Garai, esant 0,7 kg/cm 2 slėgiui, patenka į oro šalinimo kamerą ir pakyla į šaldytuvą, kur išleidžiamos ir pašalinamos dujos, o garų šiluma perduodama į aparatą patenkančiam vandeniui. Didžioji dalis susmulkintos rūgštelės išeina iš vandens jį kaitinant; Likę 5% rūgštingumas pasirodo daug sklandžiau. O tai atlieka oro šalinimo kamera, kuri užtikrins praktiškai nematomos rūgšties iš vandens.

Sunkiausiuose deaeratoriuose taip pat yra daug anglies dvideginio, dažnai juose yra anglies dvideginio ir kitų dujų. Dėl anglies dioksido buvimo padidėja vandens pH.

Nauja bereagentinė giluminio rūgščių šalinimo technologija garo ir karšto vandens sistemoms su klampiomis hidrofobinėmis membranomis prie kontaktorių leidžia pasiekti aukštą vandens valymo lygį – iki 1 µg/dm 3 .

Desorbcijos metodų naudojimas leidžia pašalinti dujas iki žemo lygio, kurio nepakanka daugeliui nuotekų šaltinių. Be to, ne amžinai įmanoma ir nebūtina įtraukti į grandines sulankstomus dujų išmetimo įtaisus. Todėl daugelyje šiluminių elektrinių, skirtų gyvam ir papildomam vandeniui valyti, naudojami cheminiai O 2 ir CO 2 surišimo metodai, kurie yra saugūs nuo korozijos.

Cheminiai metodai

Cheminių dujų pašalinimo iš vandens metodų pagrindas yra jų cheminis sujungimas, kuris pasiekiamas įvedant reagentus arba filtruojant per specialius prietaisus.

Kad vanduo sukietėtų, sustingdinkite rūgštį, filtruodami per lengvai oksiduojančius skysčius, pavyzdžiui, plieno drožles, kitas regeneruotas medžiagas.

Rūgštumo šalinimo etapas, siekiant sustabdyti katilų koroziją ir bent jau turėti omenyje aušinimo skysčio temperatūrą, vandens tūrį.

Nustatykite 70°, kaip ir daugumoje HVP sistemų; rūgštingumą keisti žemiau 0,07 ml/dm 3 nebūtina. Garo katilams, kurių slėgis mažesnis nei 17,5 kg/cm 2 (be ekonomaizerių), slėgio riba neturi viršyti maždaug 0,02 ml/dm 3 . Aukšto slėgio katilams (arba su stovinčiais ekonomaizeriais) reikalingas praktiškai pastovus rūgšties lygis, kad jis būtų mažesnis nei 0,0035 ml/dm3.

Yra daug reagentų ir jų kompozicijų įvairiais komerciniais pavadinimais, kurie gali būti naudojami rūgštims neutralizuoti. Odos reagentas turi savo teigiamą ir neigiamą galią bei nuodus. Smarvė bus matoma žemiau.

Plačiausiai naudojamas reagentas cheminiam rūgšties pašalinimui iš vandens yra natrio sulfitas Na 2 SO 3 įvairiais prekių pavadinimais. Kaip ir gryna forma, forma taip pat turi kataliziškai aktyvią formą. Kaip katalizatoriai naudojami net nedideli vario ar kobalto kiekiai.

Skirtingų autorių rekomenduojamos natrio sulfito koncentracijos labai skiriasi. Norint pašalinti 1 kg rūgšties, reikia apie 8 kg natrio sulfito, todėl yra gera rekomendacija dozuoti perteklinį katalizatoriaus kiekį – nuo ​​2 iki 40 mg/dm 3 konkretiems katilams ir darbo režimams.

Vandens apdorojimas pridedant Na 2 SO 3 yra pagrįstas sulfito oksidacijos reakcija, ištirpinant rūgštį vandenyje:

2Na 2 SO 3 + O 2 = 2 Na 2 SO 4.

Šioje reakcijoje pradinis taškas yra daugiavalentė siera S 4+, kuri gamina elektronų rūgštį, oksiduojasi iki S 6+.

Svarbus rūgštėjimo proceso rodiklis yra reakcijos tarp natrio sulfito ir rūgšties sklandumas. Tai priklauso nuo stebimo vandens temperatūros ir, pagal poelgių dėsnį, priklauso nuo įvedamo reagento kiekio.

Taigi, esant 40°C vandens temperatūrai ir stechiometrinio natrio sulfito dozei, procesas baigiasi per 6-7 minutes, o 80°C temperatūroje reakcijos valanda tampa šiek tiek daugiau nei 1 valanda. Esant 70% reagento pertekliui, pagal masės dėsnį, reakcija vyksta iki galo 2 minutes bet kokioje temperatūroje.

Esant aukštesnei nei 275°C temperatūrai (slėgio slėgis 6 MPa), natrio sulfitas gali būti skaidomas SO 2 arba H 2 S, o tai žymiai padidina garo-kondensato trakto atsparumą korozijai.

Todėl šis reagentas gali būti naudojamas tik vandens deoksidavimui katiluose (3-6 MPa), garintuvuose ir gyvajam vandeniui terminiame vandenyje.

3-6% koncentracijos natrio sulfitas ruošiamas rezervuare, apsaugotoje nuo sąlyčio su atmosfera, o po to, naudojant papildomą dozatorių, įpilamas į renkamą vandenį, su šiek tiek pertekliumi, palyginti su stechiometriniu kiekiu.

Tačiau reagento perdozavimas daugeliu atvejų padidina katilo vandens elektrinį laidumą (druskų pakeitimą), taip pat dumblo šalinimą, dėl to gali kilti problemų dėl jungties su katilo vandenyje susidariusiomis putomis.

Sulfidinimas yra paprastas ir nereikalauja didelių gabaritų ar brangios įrangos. Šio metodo privalumas yra tas, kad jis padidina sausą rūgštingumo perteklių 10-12 mg/dm 3 1 mg/dm 3 ištirpusios rūgštelės.

Sukurta originali efektyvi O 2 pašalinimo iš granuliuotos filtrinės medžiagos, paruoštos makroporinės struktūros sintetinių jonų mainų pagrindu, stagnacijos technologija, kuri sukuria aktyvius metalų centrus, zokremą, dvivalentį zalizą.

Vandenį filtruojant per oksiduoto metalo rutulį, jis oksiduojamas ištirpusia rūgštimi, kad geležies tręšimo forma (FeO) virstų subhidroksirūgštiniu oksidu (FeO.Fe 2 O 3 nH 2 O) arba pirooksidu ( Fe 2 O 3 .nH 2 O).

Technologinio proceso esmė slypi sustingusiame sorbente, kuris gali pasiekti aukštą molio rūgštingumą (kuris naujoje formoje yra redoksitas). Kaip toks sorbentas, vikoristinis jonito kompleksas su pereinamuoju metalu įvedamas į jonito fazę.

Naudojant šį cheminio molio procesą, rūgštis gali būti patiekiama kaip paruoštas produktas:

4RMe(OH) n + O 2 + 2H 2 O → 4RMe(OH) (n+1),

Filtruojant vandenį per redoksito rutulį, vis daugiau jo patenka į oksiduotą formą ir iki tolesnio pašalinimo rūgštingumas visiškai pašalinamas. Užbaigus Redox filtro darbo ciklą, sorbentą galima regeneruoti.

Regeneracija yra redoksito molio kiekio atnaujinimo procesas, praleidžiant per rutulį, pavyzdžiui, natrio tiosulfatą:

RMe(OH) n + 2H 2 O → 4RMe(OH) (n-1),

kur R yra nesulaužomas jonito radikalas; Aš – pereinamasis metalas.

Prieš pradedant regeneracijos procesą, redoksitas turi būti išpurentas vandens srove. Po to pašalinkite reagento ir regeneracijos produktų perteklių.

Būgniniuose katiluose su aukštu ir viršutiniu slėgiu hidrazinas sustingsta hidrazino hidrato ir hidrazino sulfato pavidalu, kurie energingai reaguoja su rūgštimi ir oksiduojasi iki vandens ir azoto. nemaišyti su vandeniu:

N 2 H 4 H 2 O + O 2 = 3H 2 O + N 2.

Hidrazino hidratas gali būti sėkmingai distiliuojamas gyvam vandeniui valyti tiek būgniniuose, tiek vienkartiniuose katiluose (neleidžia susidaryti sausam vandens pertekliui), o hidrazino sulfatas gali būti naudojamas gyvo vandens valymui būgniniuose katiluose (kuriuose susidaro daugiau sausos sultys).

Reakcijos sklandumas priklauso nuo temperatūros, terpės pH, hidrazino pertekliaus pagal diis masės dėsnį, taip pat nuo katalizatorių buvimo. Esant žemesnei nei 30°C temperatūrai, hidrazinas praktiškai nesąveikauja su O 2, tačiau esant 105°C, pH = 9-9,5 ir hidrazino perteklius yra apie 0,02 mg/dm 3 val., beveik visiškas rūgšties surišimas trunka kelias sekundes.

Hidrazinas į vandenį įpilamas 0,1–0,5% didesniu greičiu nei stechiometrinis kiekis, nes dalis jo išleidžiama atnaujinant didelius skysčio ir terpės oksidus iš vamzdžių pamušalo.

Hidrazino sulfatą galima sustingti po bet kokiomis veržlėmis, todėl geriausia jį kruopščiai suspausti tik esant 70 kgf/cm 2 ir didesniam slėgiui, o esant žemam slėgiui, natrio sulfitą geriau sustingti naudojant mažesnę jėgą.

Hidrazino g (mcg/kg) dozę NH4 recidyvui rekomenduojama atlikti pagal formulę:

g=З 1+0.35С 2+0.15С 3+0.25С 4+40,

de Z 1 - rūgšties koncentracija gyvajame vandenyje prieš įvedant hidraziną, mcg/kg; Z 2 - nitritų koncentracija gyvajame vandenyje prieš įvedant hidraziną, mcg/kg; Z 3 - seilių koncentracija gyvajame vandenyje, mcg/kg; vario gyvajame vandenyje, kg/kg.

Hidrazino koncentracija darbinėje dozėje (mg/kg) apskaičiuojama pagal formulę:

de D - sustiklintas vanduo, t/metus; DN - vidutinis (reguliuojamas diapazonas) dozavimo siurblio debitas, l/metus.

Ruošiant darbinį tirpalą su hidrazino sulfatu, likusį tirpalą reikia neutralizuoti natrio hidroksidu. y kiekis, reikalingas neutralizavimui, y (kg) apskaičiuojamas pagal šią formulę:

y = 0,62 y 1 +0,04 ШV b,

de y 1 - konservuoto hidrazino sulfato kiekis, kg; Ш - fenolftaleino kiekis vandenyje, kuris naudojamas darbiniam tirpalui paruošti, mg-ekv/kg;

Katilo vandenyje ir garų perkaitintuvuose hidrazino perteklius suskaidomas į susidariusį amoniaką:

3N 2H4 = 4NH3 + N2.

Organizuodami vandens valymą hidrazinu, įsitikinkite, kad hidrazinas yra labai toksiška ir kancerogeninė medžiaga, o esant 40 % koncentracijai jis yra degi, todėl gali prireikti specialių saugos priemonių.

Rūgštumui surišti katilo vandenyje galima maišyti kitas organines ir neorganines medžiagas. Pavyzdžiui, hidrochinonas (paradioksibenzenas), pirogalolis (ne sim-trioksibenzenas), izoaskorbo rūgštis, karbohidrazinas, N, N-dietilhidroksilaminas (DEHA). Jo gamybą reglamentuoja konkrečios įrangos gamintojo rekomendacijos.

Visi perdirbti cheminiai junginiai gali būti įtraukti į įvairių sudėtingų įmonės sandėlių, skirtų katilo vandens ir vidinių katilo paviršių apdorojimui, sudėtį.

Anglies rūgštis, esanti vandens-garų cikle įvairiomis vandens sąlygomis, taip pat skaidant karbonatines druskas (papildomame vandenyje), mažina vandens pH. Tai dėl savo prigimties palengvina korozijos procesą vandens jonams sąveikaujant su metalu, o sumažinant oksido lydalo džiovinimo galią guli ant metalo paviršiaus. Dėl to anglies dioksidas visada buvo veiksnys, didinantis koroziją.

Norint išvengti angliarūgštės korozijos TES su būgniniais katilais kondensato gyvenamajame trakte, į turbinos kondensatą arba pievos reagento gyvąjį vandenį įvedamas stiprios anglies rūgšties surišimo būdas - vanduo ir amoniakas. Pagrindiniai tokio valymo tikslai – pakelti vandens pH ir kondensatą garo-vandens tako atkarpose, kurios patikimai užtikrins apsaugą nuo korozijos dėl vandens depoliarizacijos.

Amoniako pridėjimas nustatomas pagal kiekį, reikalingą anglies dioksidui ir hidrokarbonatui surišti su amoniu. Nedidelis NH 3 perteklius visiškai sunaikina amonio karbonatą ir padidina vandens pH iki 8,5:

NH 3 + H 2 O + CO 2 = NH 4 HCO 3
NH 4 HCO 3 + NH 3 = (NH 4) 2 CO 3.

Remiantis tyrimų rezultatais, prie 0,26 mg/dm 3 amoniako buvo pridėta 1 mg/dm 3 CO 2.

Į vandenį reikia įpilti amoniako, kuris susidaro 1-5% NH4OH dozavimo siurblių, automatizuotų vandens suvartojimui, pagalba. Kai laisvosios anglies rūgšties koncentracija vandenyje ar garuose yra didesnė nei 8 mg/dm 3, amoniako sąstingis yra nepriimtinas, nes nuolaužos gali sukelti vario lydinių (žalvario) koroziją, kuri turi būti stagnuota ruošiant kondensato gyvavimo įrangą. ile traktas.

Hidrazino ir amoniako režimo derinių suskaidymas ir sąstingis, kuriam būdingas amoniako įvedimas į šiltą vandenį (daugiausia į gyvąjį vandenį), keičiant vandens pH ir neutralizuojant anglies rūgšties antplūdį, taip pat hidrazinas iš sumažinant rūgštingumo perteklių po deaeratoriaus. Dėl aukštų pH verčių plieno ir vario lydinių korozijos procesai intensyvėja. Tačiau amoniakas ne tik padidina aminuojamo vandens pH, bet ir gali sukelti specifinį korozinį poveikį vario lydiniams. Todėl amoniako dozė, įvedant hidrazino-amoniako režimą, įterpiama į gyvąjį vandenį, o ne su amoniaku lygiu, kad ji neviršytų 1 mg/dm 3 .

Skaitykite straipsnius ir naujienas „Telegram“ kanale AW-Therm. Prenumeruok YouTube kanalas.