Технологические характеристики некоторых анионитов

265

 

 

 

 

Название анионита	Сырье, применяемое для из­готовления	Насыпной вес в т/м3		Коэффици­ент набу­хания	Размер зерен в мм	Рабочая обменная способ­ность в г∙экв/м3	Степень стойкости аннонита при допустимой температуре обессоливаемой воды
		воздушно-сухого	набухшего
Слабоосновной АН-2Ф	Производные полиэти-ленполиаминовых фено­лов	0,6	0,4	1.5	0,3—0,5	450—550	Стоек в кислой и ще­лочной средах до t=50°С
Среднеосновной ЭДЭ-10П	Полиэтиленполиамины	0,6	0,35	1,71	0,3—1,5	800	То же
Сильноосновной АВ-17	Стирол, дивенилбен-зол	0,74	0,39	1,9	0,2—1,6	650	Стоек в кислой, ще­лочной и окислительной средах до t=50°С

266

Таблица 63

Зависимость средней за межрегенерационный период концентрации SiO₃^2– в обессоленной воде от концентрации SiO₃^2– в фильтрате в момент отключения на регенерацию

Средняя концентра­ция SiO32– в мг/л в обессоленной воде за межрегенерационный период	0,02	0,05	0,07	0,1	0,12	0,13	0,15	0,17	0,18	0,2	0,22	0,23	0,25	0,26	0,28
Остаточная кон­центрация SiO32– в фильтрате анионито-вого фильтра I сту­пени	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1	1,1	1,2	1,3	1,4	1.5

Определим рабочую кремнеемкость анионита Е_раб, задаваясь средней концентрацией SiO₃^2– в обессоленной воде 0,1 мг/л за меж­регенерационный период. По табл. 63 найдем, что эта концентра­ция соблюдается, если фильтр отключать на регенерацию по до­стижении в фильтрате концентрации 0,4 мг/л SiO₃^2–.

Так как в исходной воде концентрация SiO₃^2– составляет 24 мг/л, то при концентрации 0,4 мг/л в фильтрате рабочая кремне­емкость анионита ЭДЭ-10П, согласно табл. 64, составит 54 г∙экв/м³(по интерполяции).

Таблица 64

Зависимость рабочей кремнеемкости анионита ЭДЭ-10П от концентрации кремниевой кислоты в исходной воде

 

Остаточная концентрация SiO32– в фильтрате в момент выклю­чения на реге­нерацию в мг/л	Рабочая кремнеемкость анионита в г∙экв/м3при концентрации Si032– в ис­ходной воде в мг/л
	3	6	9	12	15	18	21	24	27	30	33	36	39	42
0,1	15	23	29	34	37	39	40	43	44	45	46	47	49	50
0,5	27	35	39	43	47	50	53	57	61	64	67	70	74	77
1	38	45	50	55	60	64	67	70	73	76	79	82	86	89
1,5	50	56	61	67	70	73	76	80	84	87	90	93	97	100

Тогда для данного примера по формуле (175)

                        E_pacч=54—0,5∙8∙0,63=51,5 г∙экв/м³,

где 8   — удельный расход осветленной воды в м³ на 1 м³ загрузки;

  0,63 — содержание SiO₃^2– в исходной воде в мг∙экв/л (см. анализ воды).

Объем анионита ЭДЭ-10П в фильтрах II ступени по форму­ле (170)

                              

При высоте загрузки h=1,5 м площадь фильтров F_AII=42,2:1,5=28,1м².

Принимаем четыре рабочих фильтра и один резервный диамет­ром 3 м каждый и общей площадью 28,2 м².

Вместо анионита ЭДЭ-10П можно применить для загрузки фильтров II ступени сильноосновный анионит АВ-17, расчетная кремнеемкость которого составляет 420 г∙экв/м³ (табл. 65), т. е. значительно выше кремнеемкости анионита ЭДЭ-10П.

Тогда необходимый объем анионита АВ-17 по формуле (170)

                              

267

Таблица 65

Рабочая кремнеемкость сильноосновных анионитов

 

 

Анионит	Рабочая кремнеемкость анионита в г∙экв/м3до проско­ка в фильтрат SiO32– в мг/л			Расход едкого натра на регене­рацию в кг на 1 м3анионита
	0,1	0,5	1
ЭДЭ-10П	32	60	84	24,5
АВ-16	176	238	255	144
АВ-17	420	528	562	210

При высоте загрузки 1,5 м площадь фильтров будет ∑F'_AII=5,2:1,5=3,5 м².

Принимаем, два рабочих фильтра и один резервный D=2 м. Тогда при работе обоих фильтров скорость фильтрования

                               

а при выключении одного фильтра на регенерацию

                                      

Анионитовые фильтры III ступени подбирают по скорости фильтрования до 30 м/ч и высоте загрузки 1,5 м. Поэтому в дан­ном случае эти фильтры приняты таких же размеров, как и для II ступени.

Определение расхода воды (частично обессоленной) на собст­венные нужды установки. 1. Расход воды для приготовления реге­нерирующих растворов

                                                 (176)

где ∑К — сумма катионов в фильтрате анионитовых фильтров I ступени в г∙экв/м³, принимаемая ориентировочно равной 0,3 г∙экв/м³;

  ∑А — сумма анионов сильных кислот; для данного примера ∑А=2,37+14,63=17 мг∙экв/л (см. анализ воды);

  а₁  — удельный расход 100%-ной кислоты в г/г∙экв;

  а₂  — удельный расход щелочи в г/г∙экв;

  b₁и b2 — концентрация регенерирующих растворов в %.

Если принять а₁=120 г/г∙экв для 100%-ной H₂SO₄, а₂=60 г/г∙экв для едкого натра, b₁=1,5% и b₂=4%, то по форму­ле (176)

                   

268

2. Расход воды на взрыхление ионита в фильтрах II и III сту­пеней (перед их регенерацией)

Q_взр=0,06t_в(m₁n₁F_Hlω₁+m₂n₂F_Alω₂+т₃п₃F_Hllω₃+

              +m₄n₄F_AIIω₄+m₅n₅F_HlIIω₅+m₆n₆F_AlIIω₆) м³/сутки.     (177)

Здесь t_в— продолжительность взрыхления, обычно при­нимаемая равной 15—20 мин;

  п₁, п₃и п₅ — число регенераций каждого из катианитовых фильтров I, II и III ступеней за сутки; прини­маются n₁ = 1—2, n₃=0,25 и n₅=0,05;

  п₂, п₄ и п₆ — то же, для анионитовых фильтров; принима­ются n₂=1—2; n₄=1—2 и n₆=0,05;

  F_HI F_HIIи F_HIII— площади Н-катионитовых фильтров I, II и III ступеней в м²;

  F_AI F_AIIи F_AIII — то же, анионитовых фильтров в м²;

  m₁,..., m₆ — количество фильтров соответствующих групп;

  ω₁,..., ω₆ — интенсивность взрыхления ионитов соответст­вующих фильтров в л/сек∙м².

В формуле (177) значения m₁, n₁, F_HI и m₂, n₂, F_AI равны ну­лю, так как для взрыхления ионитов в фильтрах I ступени повтор­но используются отмывочные воды. Тогда

Q_взр=0,06∙15(3∙0,25∙7,05∙5+2∙1∙3,14∙5+

+3∙0,05∙7,05∙5+2∙0,05∙3,14∙5)=58,23 м³/сутки.

3. Расход воды для /отмывки ионитов (при условии отмывки
ионитовых фильтров I ступени повторно используемыми водами
после отмывки фильтров II ступени)

                               Q_отм=n₃P_HIIq_HII+n₄P_AII q_AII+

                                  +n₅P_HIIIq_HIII+n₆P_AIIIq_AIII,                         (178)

где P_HII, P_HIII — объемы катионита в рабочем состоя­нии в м³;

  P_AII, P_AIII — объемы анионита в рабочем состоя­нии в м³;

  q_HII, q_HIII, q_AII, q_AIII — удельные расходы отмывочной воды в м³/м³.

Тогда при q_HII=8—10 м³/м³, q_HIII=10—20 м³/м³, q_AII=7—10 м³/м³ и q_AIII=10—12 м³/м³

     Q_отм=1(3∙7,05∙1,5∙10)+1(2∙3,14∙1,5∙8)+0,05(3∙7,05∙1,5∙15)+

             +0,05(2∙3,14∙1,5∙10)=222,25+75,36+23,79+4,71=

                                     =326,11 м³/сутки.

Из этого количества воды фильтрат анионитовых фильтров II и III ступеней составляет 23,79+4,71=28,5 м³/сутки.

269

Суммарный расход частично обессоленной воды на собственные нужды установки

         ∑Q=Q_р+Q_взр+Q_отм=93,7+58,23+326,11≈478 м³/сутки,

или (478∙100):3350≈14,3% полезного расхода; следователь­но, а₁=1,143.

Расход фильтрата анионитовых фильтров II ступени равен: (28,5∙100) :3350≈1%, следовательно, а₂=1,01.

Таким образом, коэффициенты расхода на собственные нужды, принятые в расчете, были намечены правильно.

§ 49. Расчет регенерационного хозяйства ионитовои установки

Емкость цистерн для хранения запаса концентрированных кис­лот и едкого натра

                                                               (179)

где а₁    — коэффициент, учитывающий расход воды на собствен­ные нужды установки, в данном примере a₁ =1,143 (см. выше);

  ∑K — сумма катионов (или анионов) в обессоливаемой во­де в г∙экв/м³.

Значения а, m, b и γ приведены в табл. 66.

Таблица 66

---

Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 844; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!