Содоизвесткование воды из р.Волга. Расчет Н-катионитных фильтров. Расчет анионитных фильтров “цепочки”

Федеральное агентство по образованию

Филиал государственного образовательного учреждения

Высшего профессионального образования

«Московский Энергетический Институт

(технический университет)»

в г. Волжском

Кафедра «ТВТ»

Расчетное задание

По дисциплине: «Разработка и проектирование малоотходных комплексов в     энергетике»

                                                            Выполнила: Кочетова А. С.

                                                            Группа:        ТВТ-04

                                                            Проверил:    Гаврилов В. Н.

Волжский 2009

Исходные данные:

Вариант схемы – рис.9;

Предварительная обработка воды – содоизвесткование;

Исходная вода – р.Волга;

Кислота – соляная;

Производительность схемы – 80 м³/ч.

Таблица 1

Состав исходной и содоизвесткованной воды

SiO₃=0.2 мг-экв/л, SiO₂= 0.28 мг/л, СО₂=3,5 мг/л.

Вода	Жо	Са	Mg	Na	Cl	НСО3	SO4	СО3	ОН	åK	åAск
Исходная	3,65	2,39	1,26	0,93	1,18	2,03	1,37	-	-	4,58	2,55
Тоже, с учетом сбросных вод МН – ф.	4,65	2,99	1,66	0,93	1,18	0,27	3,4	0,53	0,2	5,58	4,58
Содоизвестк. со стоками МН	1,0	0,6	0,4	4,0	1,18	2,82	0,27	0,53	0,2	5,0	4,0

Таблица 2 Основные конструктивные показатели фильтров схемы

Показатели	Размерность	Н/дп	А/дп	А//дп
Диаметр фильтров	м	2,6	2,6	2,6
Площадь фильтрования	м2	5,3	5,3	5,3
Материал загрузки	-	КУ-2-8	АН-31	АВ-17
Высота загрузки	м	2,0	1,6	1,6
Объем загрузки	м3	10,6	8,48	8,48
Расчетное значение рабочей обменной емкости	г-экв/м3	1100	1100	200

1. Площадь фильтров

м²

м²

м²

Выбираем из таблицы величину площади фильтрования, соответствующую стандартному типоразмеру фильтра:

Для катиоитных фильтров f_ф = 5,3 м²

Для аноитных фильтров f_ф = 5,3 м²

2. Диаметры фильтра

Выбираем из таблицы величину диаметра, соответствующую стандартному типоразмеру фильтра:

Для катионитных фильтров d_ф = 2,6 м

Для анионитных фильтров d_ф = 2,6 м

3. Объем загрузки

м³

м³

м³

Определение фильтров по которым будет осуществляться расчет производится по соотношению

где Q_А и Q_Н – выработка воды за фильтроцикл соответственно анионитными и катионитными фильтрами “цепочки”, м³.

ΣKи ΣА_ск - концентрации в известковано – коагулированной воде соответственно катионов и анионов сильных кислот, мг–экв/л;

Е – значения рабочих обменных емкостей ионитов в  анионитных и катионитных фильтрах, г–экв/м³;

V – объемы загрузок ионитов в фильтрах, м³;

Так как Q_A/Q_H > 1, то расчет начинаем производить с катионитных фильтров.

Поскольку расчет начинается с катионитных фильтров, то это должно означать, что количество воды, вырабатываемой за фильтроцикл “цепочкой”, ограничивается катионитными фильтрами.

Количество обессоленной воды, получаемой за фильтроцикл

м³

Расчет Н-катионитных фильтров

1. Объем этого раствора для регенерации Н-катионитных фильтров

м³

где m_H = 1,1 г-экв/г-экв – кратность расхода кислоты на регенерацию Н-катионитных фильтров;

мг-экв/л – концентрация регенерационного раствора H.

2. Расход 100% кислоты на регенерацию

кг

3. Объем обессоленной воды на отмывку Н-фильтров

м³

где м³/м³ – удельный расход воды на отмывку Н-фильтров.

4. Объем разбавленной части ОРР Н-фильтров

м³

5. Объем концентрированной части ОРР Н-фильтров

м³

6. Концентрации ионов в этом растворе

мг-экв/л;

мг-экв/л;

мг-экв/л;

мг-экв/л

мг-экв/л

7. Расход воды на взрыхление Н-катионитных фильтров

м³

где i_K=3,5 л/м²с – интенсивность взрыхления катионита;

f_Ф =  5,3 м² – площадь фильтрования;

τ_взр = 20 мин – время взрыхления.

8. Продолжительность ввода кислоты в Н-фильтры

мин

где  скорость пропускания отмывочной воды через Н_дп^/  – фильтр.

Отмывка фильтров Н^//_дп производится двумя равными потоками при скоростях 6 м/ч в каждом потоке.

9. Продолжительность отмывки Н-фильтров обессоленной водой.

 мин

10. Расход обессоленной воды на собственные нужды, на отмывку

м³

11. Расход воды на собственные нужды взрыхления Н-фильтров

м³

Расчет анионитных фильтров “цепочки”

1. Количество щелочи NaOH на регенерация анионитных фильтров

кг

где m_NaOH = 1,5 – удельный расход щелочи на регенерацию анионитных фильтров.

Концентрация анионов слабых кислот

А_сл.к= С^{содоизв}SiO3+C^дек_СО2

А_сл.к= 0,2 + 0,1 = 0,3 мг-экв/л.

где C^{содоизв}SiO3 = 0,2 мг–экв/л – концентрация остаточной растворимой кремнекислоты в содоизвесткованной воде;

С^дек_CO2 = 0,1 мг–экв/л – концентрация остаточной углекислоты в декарбонизированной воде.