|
| |
|
Главная » Публицистика 0 ... 113 114 115 116 117 118 119 ... 159 добных случаях применяют обессоленную воду особой степени чистоты (ОСЧ) с содержанием растворенных солей не более 0,02 мг/л [удельное .сопротивление около (10-15) 10-Ом,-см]. Эта вода должна быть практически свободна от минеральных, органических и биологических примесей. Следует отметить, что для получения обессоленной воды «ОСЧ» испарители, теплообменники, трубопроводы, арматура и установки должны изготовляться из прозрачного кварца или платины. Другие материалы и металлы для них не пригодны. § 129. ОБЕССОЛИВАНИЕ ВОДЫ ИОННЫМ ОБМЕНОМ Более чистую воду (по сравнению с полученной при однократной дистилляции в промышленном масштабе) дает обработка ее на ионообменных смолах - катионитах и анионитах, предварительно переведенных в Н+ и ОН~-форму. Обычно применяют сильнокислотные катиони-ты типа КУ-2-8. Обмен катионов на катионите происходит по типовой реакции К I Н -Ь МеАн К I Me + НАн, где К- сложный радикал катионита; I- знак электролитической диссоциации; Me- катионы солей, подлежащие извлечению из воды; Ан- анионы солей в растворе. Обмен анионов на анионите осуществляется по типовой реакции А I ОН -Ь НАн А I Ан + Н2О, где А - сложный радикал анионита. Современные аниониты, как и катиониты (см. § 124), являются синтетическими высокомолекулярными соединениями. Катиониты по своим свойствам разделяются на слабо- и сильнокислотные, а аниониты - на слабо- и сильнооснбвные. В ионитовых обессоливающих установках применяют как слабооснбвные аниониты марок АН-2ФГ, АН-18-6, АН-31, так и сильнооснбвные марок ЭДЭ-ЮП (среднеоснбвный), АВ-17-8, .А.М. Слабооснбвные аниониты могут поглощать только ионы сильных кислот, например SOf- и С1-. Сильноосновные аниониты отличаются от слабоосновных тем, что кроме ионов сильных кислот они могут поглощать также и ионы слабых кислот, например угольной и кремниевой, заменяя их на ионы 0Н~. Слабооснбвные аниониты применяют для того, чтобы разгрузить сильнооснбвные анионитные фильтры. Распределение ионов в слое (фильтре) сильнооснбвного анионита происходит в следующем порядке (сверху вниз): S0~, С1~, СО" и SiOg", Преимуществом слабоосновных анионитов по сравнению с сильно-основными анионитами является меньшая их стоимость при высокой рабочей способности поглощения, а также меньший расход реагента на регенерацию. Технологические характеристики катионитов приведены в табл. V.12, а анионитов - в табл. V. 17. Для обессоливания воды в качестве обменных ионов, находящихся в анионите, могут быть использованы 0Н~, НСО и СО", которые в результате вторичной реакции с катионом водорода образуют воду или свободную углекислоту, легко удаляемую продуванием воды воздухом или нагревом ее до кипения: А I НСО -f НА - А I Ан-f НСОз ; НаО-ЬСОа . Воспроизводство в анионите обменных ионов достигается путем регенерации его 2-4%-ным раствором соответствующего реагента (NaOH, NaHCOa, ЫзгСОз и др.) с последующей отмывкой анионита от продуктов регенерации и неизрасходованного регенерационного раствора. Таблица V.17
H,0-fC02 Процесс регенерации основан на обратимости реакций анионного обмена по аналогии с катионированием. По данным Всесоюзного теплотехнического института им. Ф. Э. Дзержинского, обессоливание природных вод для питания прямоточных котлов (любых давлений) считается экономически целесообразным, когда суммарное содержание сульфатных, хлоридных и нитратных ионов в исходной воде не превышает 3-4 мг-экв/л (солесодержание не более 300 мг/л). При одноступенчатой схеме обессоливания воды (Н-катионирова-ние - удаление углекислоты - ОН-анионирование) общее содержание растворенных солей может быть снижено до 2-10 мг/л, что не всегда удовлетворяет технологическим требованиям. При обессоливании воды в две ступени общее содержание растворенных солей в воде может быть снижено до 1-3 мг/л (в том числе содержание кремниевой кислоты до 0,15 мг/л). При более высоких требованиях к качеству обессоленной воды (солесодержание 0,05-0,1 мг/л, в том числе кремниевой кислоты 0,02- 0,05 мг/л), применяют технологические схемы с трехступенчатым иони-рованием. При обессоливании большое значение имеет предварительное освобождение воды от взвешенных веществ, железа и органических примесей. Окисляемость воды, подвергаемой обессоливанию, должна быть в пределах 1-2 мг/л О2. Если не удается снизить окисляемость до этой величины, в начале технологических схем обессоливания воды предусматривается установка фильтров с активированным углем марок БАУ, АГ-3 или АГ-5. На рис. V.69 показана принципиальная технологическая схема трехступенчатой ионитной обессоливающей установки. В теплоэнергетике такие схемы обычно называются схемами полного химического обессоливания воды. Качество обессоленной воды, получаемой на таких установках, удовлетворяет требованиям прямоточных котлов любых давлений. Исходная осветленная вода, подаваемая на обессоливание, проходит Н-катионитный фильтр первой ступени загруженный сульфированным углем, и поступает на слабооснбвный анионитный фильтр первой ступени 2. Частично обессоленная вода после первой ступени проходит сильнокислотный Н-катионит в фильтре второй ступени S и поступает в удалитель углекислоты (декарбонизатор) 4, снабженный вентилятором 5 и сборным баком Н-катионированной воды 6. Кислото-  Рис. V.69 Рис. V.70 1 - корпус фильтра; 2 - распределительная система раствора щелочи; 3 - трубопровод обрабатываемой воды; 4 w 5 - распределительная система соответственно раствора кислоты и сжатого воздуха; 6 - дренажная система; 7-воздушник, в - смешанная катионитово-анионитовая загрузка; 9 - бетон  стойким насосом 7 вода подается на сильноосновный анионитный фильтр второй ступени 8. Этот фильтр удаляет из частично обессоленной воды растворенную кремниевую кислоту. Одновременно с этим происходит поглощение остатков углекислоты из воды после ее продувки воздухом; АЮН- -f HsSiOa-AIHSiOa- -f Н2О; 2AI0H- -f H2CO3 A2ICO32- -f 2H2O. Для третьей ступени обессоливания воды предусмотрен сильнокислотный Н-катионитный фильтр Р, предназначенный для обмена на катион водорода натрия, который может попасть из фильтра с сильнооснбв-ным анионитом, преждевременно включенного в рабочий цикл (при недостаточной отмывке анионита от регенерационного раствора NaOH). Анионитный фильтр третьей ступени J0, загруженный сильноосновным анионитом, предназначен для увеличения глубины обессоливания и обескремнивания воды, улавливания продуктов растворения катионитов и задержания сульфатов при недостаточно тщательной отмывке Н-кати-онитного фильтра третьей ступени от неизрасходованного раствора серной кислоты при регенерации. Регенерация Н-катионитных фильтров ведется серной кислотой с помощью насосов-дозаторов. Регенерационный раствор серной кислоты 1-1,5%-ной концентрации приготовляют для фильтров первой и второй ступеней из осветленной исходной воды, а для фильтров третьей ступени - из обессоленной воды. Отмывка Н-катионитных фильтров всех ступеней после регенерации производится водой от предшествующих фильтров. Сборные кислые воды отводятся в баки-нейтрализаторы. Регенерация анионитных фильтров первой ступени в основном осуществляется щелочными регенерационными водами после анионитных фильтров второй и третьей ступеней, которые регенерируются 47о-ным раствором ед- 0 ... 113 114 115 116 117 118 119 ... 159 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
