С двухступенчатым натрий-катионированием.
Исходные данные:
Производительность водоподготовительной установки Q = 200 т/ч.
Источник водоснабжения: река Клязьма, г. Владимир
Вода городского водопровода имеет следующие показатели:
Жесткость общая Жо = 3,2 мг-экв/кг;
Концентрация ионов натрия СNa = 24.8 мг/кг.
Приведем концентрацию натрия к нормальной концентрации по формуле:
СN = CNa / Э,
где Э –эквивалентная масса иона натрия; Э=23.
СNa = 24,8/23 = 1,08 мг-экв/кг.
Расчет начинаем с фильтров II ступени, так как I ступень установки должна пропустить дополнительное количество воды, идущей на собственные нужды натрий-катионитных фильтров. Расчет фильтров приведен в
табл. 4. В расчете принята жесткость фильтрата после первой ступени
0,1 мг-экв/кг, после второй ступени 0,01 мг-экв/кг.
Таблица 4. Расчет схемы умягчения с двухступенчатым натрий-катионированием.
Показатель | Разм. | Расчетная формула | Вторая ступень | Первая ступень |
Расчетная производительность | м3/ч | Q ст =Q + | 200 | 200.78 |
Скорость фильтро- вания | м/ч | w (Табл. П1) | 40 | 25 |
Требуемая площадь фильтрования | м2 | 200/40=5 | 200.78/25=8.03 | |
Диаметр фильтра Площадь фильтро- вания | м м2 | Табл. 1 | 2 3,14 | 2 3,14 |
Кол-во фильтров | шт. | n + nр | 2+1 | 3+1 |
Загрузка фильтра | - | Табл. П1 | Сульфоуголь | Сульфоуголь |
Высота слоя | м | h (Табл. П1) | 1,5 | 2,5 |
Действит. скорость фильтрования | м/ч | |||
Жесткость фильтрата после ступени | Табл. П1 | 0,02 | 0,1 | |
Рабочая обменная ёмкость | Ер (Табл. П1) | 300 | 244,8 | |
Продолжительность фильтроцикла | час. | |||
Суточное число регенераций | ||||
Уд. расход NaCl на регенерацию | q с (Табл. П1) | 300 | 120 | |
Расход 100% реагента | ||||
Суточный Расход 100% реаг. | ||||
Уд. расход воды на взрыхление | i (Табл. П1) | 4 | 4 | |
Время взрыхления | мин. | (Табл. П1) | 30 | 30 |
Расход воды на взрыхление | ||||
Концентрация регенер. раствора | % | (Табл. П1) | 10% | 7% |
Расход воды на приготовл. регенер. р-ра | ||||
Уд. расход воды на отмывку | а(Табл. П1) | 6 | 4 | |
Расход воды на отмывку | ||||
Суммарный расход воды на регенерацию | 22,6+4,24+28,26= =55,1 | 22,6+3,29+31,4= =57,3 | ||
Часовой расход воды на собственные нужды | м3/ч | |||
Cкорость пропуска реген. раствора | (Табл. П1) | 4 | 3 | |
Время про- пуска реген. раствора | мин. | |||
Скорость отмывки | (Табл. П1) | 7 | 7 | |
Время отмывки | мин. | |||
Суммарное время регене- рации | мин. | 30+20,25+77,14= =127,4 | 30+20,96+85,7= =136,7 |
|
|
|
|
Рассчитаем рабочую обменную емкость Ер I ступени по формуле (1). Для этого определим коэффициент эффективности регенерации катионита. Примем удельный расход соли NaCl на регенерацию по табл. П1 равным qc=120 г /г-экв, тогда по табл.2 .
Определим коэффициент снижения обменной емкости катионита вследствие влияния ионов натрия (противоионный эффект). Соотношение ионов натрия и жесткости будет:
тогда по табл. 3 с учетом интерполяции коэффициент будет .
Удельный расход воды на отмывку катионита принимаем по табл. П1
. Полная обменная емкость сульфоугля по заводским данным
Еп = 500 г-экв/м3. По формуле (1) рассчитываем Ер:
Ер = 0,67·0,75·500 – 0,5·4·3,2 = 244,8 г-экв / м3.
Результат заносим в табл. 4.
Расчетный расход водопроводной воды на установку умягчения будет:
200,78 + 19,14 = 219,92 м3/ч.
Литература
1. Кострикин Ю.М. и др. Водоподготовка и водный режим энергообъектов низкого и среднего давления: Справочник/ Ю.М. Кострикин, Н.А.Мещерский, О.В.Коровина. – М.: Энергоатомиздат, 1990.-254 с.
|
|
2. Лифшиц О.В. Справочник по водоподготовке котельных установок. М.: Энергия, 1976.- 288 с.
3. Копылов А.С., Лавыгин В.М., Очков В.Ф. Водоподготовка в энергетике. М.: Изд-во МЭИ, 2003. -309 с.
Приложение 1
Таблица П.1. Технологические показатели для расчета
Na-катионитных фильтров [1,2]
Показатель | Фильтр I ступени | Фильтр II ступени |
Марка катионита | Сульфоуголь | Сульфоуголь |
Высота слоя катионита | 2 – 2,5 | 1,5 |
Рабочий цикл: Скорость фильтрования, м/ч, при жесткости: до 5 мг-экв/кг до 10 мг-экв/кг до 15 мг-экв/кг | 25 15 10 | 40 |
Взрыхляющая промывка: Интенсивность, кг/(м2 с) Продолжительность, мин. | 4 30 | 4 30 |
Регенерация: Удельный расход соли на регенера- цию сульфоугля, qc, г/г-экв, при жесткости воды: до 5 мг-экв/кг до 10 мг-экв/кг до15 мг-экв/кг Концентрация регенерационного раствора, % Скорость пропуска регенерационного раствора, м/ч | 100 - 120 120 - 200 170 - 250 5 – 8 3 - 4 | 300 - 400 8 – 12 4 - 5 |
Рабочая обменная ёмкость сульфоугля, г-экв/м3 | По формуле (1) | 250 - 300 |
Отмывка катионита: Скорость пропуска отмывочной воды, м/ч Удельный расход отмывочной воды, м3/м3 | 6 – 8 4 | 6 – 8 6 |
|
|
Приложение 2
Таблица П2. Качество воды поверхностных источников [3]
№ Вари- анта | Источник | Место отбора пробы | Концентрация ионов Na+, мг/кг | Жесткость, Жо, мг-экв/кг |
1 | Белая | г. Уфа | 9,2 | 12,4 |
2 | Волга | г. Ярославль | 4,4 | 2,5 |
3 | Волга | г. Казань | 18,3 | 4,8 |
4 | Вологда | г. Вологда | 69 | 8,1 |
5 | Днепр | г. Запорожье | 8,6 | 3,82 |
6 | Северский Донец | г. Лисичанск | 10,8 | 4,8 |
7 | Северная Двина | г. Архангельск | 6,9 | 6,48 |
8 | Енисей | г. Красноярск | 6,9 | 2,6 |
9 | Иртыш | г. Омск | 36,1 | 2,8 |
10 | Кубань | Г. Армавир | 14,2 | 3,47 |
11 | Миасс | г. Челябинск | 43,7 | 4,7 |
12 | Москва | ТЭЦ-12 | 2,8 | 4,3 |
13 | Москва | Водопровод | 1,3 | 2,0 |
14 | Обь | г. Новосибирск | 9,2 | 2,3 |
15 | Ока | г.Нижний Новгород | 17,8 | 6,0 |
16 | Томь | г. Кемерово | 12,4 | 1,6 |
17 | Тобол | г. Кустанай | 243 | 8,22 |
18 | Уводь | г. Иваново | 18,3 | 3,5 |
19 | Урал | г. Гурьев | 110 | 6,2 |
20 | Шексна | г. Череповец | 9,2 | 3,9 |
Дата добавления: 2021-03-18; просмотров: 64; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!