Ионирование на анионите АН-31
Процессы, протекающие на этом ионите при его регенерации и в фильтроцикле, в решающей степени зависят от того, как долго эксплуатировался этот материал. Причины старения примерно те же, что и для других ионитов, но изменение обменных свойств в результате старения у анионита АН-31 происходит гораздо быстрее, чем у ионитов АВ-17 и КУ-2.
На новом анионите АН-31 в начале фильтроцикла происходит поглощение не только анионов серной и соляной кислот, но также анионов угольной кислоты. При этом фильтрат обладает щелочной реакцией. По мере истощения анионита начинается вытеснение анионов угольной кислоты и фильтр переходит в «кислый» режим. Средний за фильтроцикл проскок анионов сильных кислот для нового анионита остается обычно на уровне менее 0,1 мг-экв/дм3 при содержании катионов натрия в фильтрате этого фильтра до 0,4 мг-экв/дм3.
На старом анионите АН-31 не только практически не происходит поглощение в фильтроцикле анионов угольной кислоты, но и ухудшается поглощение анионов сильных кислот. При этом проскок анионов сильных кислот при использовании такого ионита гораздо сильнее зависит от проскока натрия в фильтруемой воде, чем при использовании нового АН-31. Проскок анионов по мере старения анионита приближается по величине к проскоку натрия и даже может превышать его.
Увеличение проскока анионов в фильтроцикле АН-31 увеличивает солевую нагрузку на анионитовые фильтры второй ступени, загруженные АВ-17. Так как анионит АВ-17 требует гораздо большего избытка щелочи на восстановление своей емкости, чем АН-31, то такое увеличение проскока приводит к общему перерасходу щелочи даже при ведении совместных регенераций анионитовых фильтров второй и первой ступеней.
|
|
|
Поскольку проскок анионов сильных кислот в фильтрате после АН-31 обусловливается как степенью старения АН-31, так и проскоком натрия в фильтруемой воде, то эти два фактора в основном и определяют расходы щелочи на приготовление обессоленной воды. Так, удельные расходы щелочи в «цепочках», общие для анионитовых фильтров второй и первой ступеней, могут снижаться до 55 г/г-экв при проскоке натрия до 0,5 мг-экв/дм3 в случае, если в «цепочке» используется новый АН-31. Таких же удельных расходов удается добиться и при использовании старого АН-31. Однако этот эффект достигается при проскоках натрия, гораздо меньших 0,5 мг-экв/дм3, что требует дополнительных расходов кислоты.
Старение анионита АН-31 проявляется также и в протяженности выходных кривых в конце фильтроциклов. Для нового материала временной интервал от начала увеличения проскока хлоридов до их предельного значения может, при номинальной производительности фильтра, уложиться примерно в 12 ч. или в 30% от общей длительности фильтроцикла. Это реально достижимый интервал, предполагающий отсутствие грубых нарушений гидродинамики фильтра, причины которых уже обсуждались при рассмотрении особенностей ионирования на катионите КУ-2.
|
|
|
По мере старения анионита момент возрастания проскока хлоридов все более сдвигается к началу фильтроцикла.
Диагностика работы катионитовых фильтров
Прежде всего, по проскоку натрия проверяется качество фильтрата после основного фильтра. Слишком высокое качество означает неоправданный перерасход кислоты на регенерацию контролируемого фильтра. Слишком низкое - приводит к перерасходу щелочи и ухудшению качества обессоленной воды. Эти моменты являются наиболее распространенными недостатками при подготовке обессоленной воды, поэтому именно они проверяются и корректируются одними из первых. В строгом смысле такая корректировка является предметом оптимизации, а не диагностики водоприготовления, и в логическом плане этот пункт можно отнести к преддиагностической операции.
Другой важный момент - это обнаружение потерь кислоты во время регенерации фильтра. Такие потери являются весьма типичными в практике водоприготовления и без их устранения правильно диагностировать работу фильтров невозможно.
|
|
|
Собственно диагностика работы фильтров начинается с анализа фактических и расчетных соотношений для основного фильтра между обменной емкостью, удельным расходом кислоты и проскоком натрия в фильтрат.
Если все расчетные и фактические соотношения примерно совпадают, то внутренние устройства основного фильтра и загруженный в него ионит находятся в удовлетворительном состоянии.
Если совпадают только соотношения между проскоком натрия и удельным расходом кислоты, а емкости меньше расчетных, то это свидетельствует либо о меньшей против принятой в расчете загрузке ионита, либо о потере части своей обменной емкости в результате старения ионита.
Если и удельные расходы, и емкости хуже расчетных, то либо материал слишком стар (обычно при старении уменьшается полная обменная емкость КУ-2, а соотношение между удельным расходом кислоты и проскоком натрия остается близким к расчетному), либо есть дефекты внутренних устройств фильтра, либо имеют место нарушения в работе предочистки и/или в проведении технологических операций (в основном при фильтрации и при регенерации фильтров).
|
|
|
Дополнительные возможности для диагностики фильтров дает сравнительный анализ. Если работа анализируемого фильтра изменилась в худшую сторону скачком и не улучшилась в течение нескольких последующих фильтроциклов, то следует вывод о дефекте, возникшем в работе внутренних устройств фильтра. Об этом же может свидетельствовать факт нормальной работы других фильтров, аналогичных анализируемому по условиям эксплуатации, объему и времени загрузки КУ-2.
Характерным для сравнительного анализа моментом является факт плохой работы не одного, а нескольких фильтров, в особенности фильтров с относительно новым ионитом. Если такой факт установлен, то из него следует вывод о наличии нарушений режимного порядка: либо это плохая работа предочистки, либо загипсовывание фильтров при регенерации, либо уплотнение загрузки фильтра в течение фильтроцикла, либо сочетание этих причин.
Неудовлетворительная работа предвключенного фильтра проявляется прежде всего в уменьшении его обменной емкости против расчетной, что приводит к повышению удельных расходов кислоты на регенерацию спаренного фильтра.
Выходные кривые при регенерации и истощении предвключенного фильтра не только дают информацию о его работе, но и работе спаренного фильтра в целом, в особенности о нарушениях режимного порядка.
В целом, алгоритм диагностики состоит из четырех этапов или частей:
1. Предварительный анализ с целью последующих корректировки расходов реагента и устранения его потерь.
2. Анализ соотношений между удельным расходом реагента, обменной емкостью фильтра и качеством фильтрата с целью выявления отклонений этих соотношений от расчетных или эталонных и определения для нежелательных отклонений их причин.
3. Сравнительный анализ с целью выявления различий в работе фильтра во времени и в сопоставлении с другими фильтрами и определения для нежелательных проявлений различий их причин.
4. Анализ технологических операций с целью выявления имеющихся нарушений и определения их причин.
Каждый этап имеет свои автономные возможности и в логическом плане может рассматриваться как отдельный алгоритм. В общей структуре объединенного алгоритма эти возможности используются совместно и не обязательно разъединены по этапам.
Диагностика, опирающаяся на так называемые внешние факторы, не всегда может дать однозначный ответ на поставленный перед ней вопрос. Поэтому алгоритм предусматривает при необходимости вскрытие фильтра и анализ материала.
Дата добавления: 2022-01-22; просмотров: 27; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!