Вопрос 7. Известкование и магнезиальное обезкремнивание

Известкование воды, т.е. обработка воды известью, было известно давно и ранее применялось для умягчения воды при подпитке котлов низкого давления. Однако в связи с повышением параметров пара и широким применением ионного обмена оно стало применяться для улучшения работы ионообменной части ВПУ. В настоящее время основное назначение известкования - снижение бикарбонатной щелочности воды. Одновременно с этим уменьшаются жесткость, солесодержание, концентрация грубодисперсных примесей, соединений железа и кремниевой кислоыт.

Повышение рН воды с целью снижения бикарбнонатной щелочности производится гашеной известью Са(ОН)₂, которая подается в воду в виде суспензии.

В процессе известкования снижается концентрация кремниевой кислоты в воде. Эффективность удаления кремниевой кислоты в основном связана с содержанием в воде ионов магния. Поэтому в воду специально дозируют соединение магния. Механизм снижения концентрации кремниевой кислоты состоит в том, что коллоидная кремниевая кислота сорбируется на поверхности, содержащей гидроокись магния, которая образуется в результате процесса известкования.

Вопрос 8. Осветление воды фильтрованием

Фильтрованием называют процесс осветления воды путем пропуска её через пористое вещество, на поверхности и в порах которого она оставляет грубодисперсные примеси. Аппарат, в котором производиться фильтрование, называется фильтром, а пористое вещество, содержащееся в нём – фильтрующей средой или фильтрующим материалом. Фильтры, служащие для целей осветления воды, называются осветлительными фильтрами.

На основании результатов изучения физической природы, механизма и закономерностей процесса осветления воды при движении её через зернистые загрузки осветлительных фильтров установлено, что процесс фильтрования имеет физико-химическую природу, а эффект осветления воды при фильтровании объясняется прилипанием взвешенных частиц к зернам фильтрующего слоя и ранее прилипшим частицам под действием молекулярных сил притяжения. Основным фактором, определяющим эффективное фильтрование, является не соотношение размеров частиц, поступающих на фильтр, и пор в фильтрующем слое, а способность частиц прилипать к поверхности зерен загрузки фильтров. Опыт показывает, что при фильтровании воды, не обработанной коагулянтом, даже довольно крупные частицы свободно проходят через весь фильтрующий слой. Наоборот, при фильтровании коагулированной воды в фильтрующем слое задерживаются частицы любых размеров вплоть до мельчайших, чем достигается высокий эффект осветления воды при сравнительно высоких скоростях фильтрования.

Вопрос 9. Фильтрующие материалы и их свойства

В качестве фильтрующих материалов на ТЭС в основном используют кварцевый песок, дробленый антрацит, сульфо-уголь, целлюлозу, перлит и др. В настоящее время предложены и испытаны новые фильтрующие материалы, обладающие повышенной емкостью поглощения и эффективностью очистки воды: керамзит, вулканические шлаки, горелые породы и др. Все применяемые фильтрующие материалы должны удовлетворять следующим требованиям: обладать высокой механической прочностью, химической стойкостью, правильно подобранным фракционным составом, по возможности большим коэффициентом формы, так как слой из гладких окатанных зерен фильтрует плохо.

Технологический процесс очистки воды и применяемое на ТЭС оборудование накладывает определенные требования к фильтрующему материалу. Так, на ТЭС высокого давления не допускается применение кварцевого песка, способного выделять в воду соединения кремния.

Вопрос 10-11. Конструкция осветлителя. Конструкция осветлительных фильтров \намывные и насыпные\

Применение намывных фильтров более эффективно в блочных обессоливающих установках (БОУ) для очистки конденсата.

Фильтры насыпного типа различаются по технологическому предназначению (катионитные, анионитные, фильтры смешанноого действия) и по способу выполнения технологических операций (прямоточные, противоточные).

Насыпные фильтры с одинаковым по характеру ионообменным фильтром (катионит, анионит) подразделяют так же на фильтры I и II тупеней. Эти фильтры различаются сортами засыпаемого в них ионита и конструктивными особенностями.

Осветлительный фильтр состоит из корпуса, верхнего и нижнего распределительных устройств, трубопровода с арматурой и контрольно-измерительными приборами. Нижняя распределительная система, служащая для удержания ионита и отвода фильтрата, заделывается в специальный бетон - образуется ложное днище. Верхняя распределительная система служит для равномерного распределения воды и регенерационного раствора по слою ионита. Система трубопроводов, подключенных к фильтру, обеспечивает проведение всех необходимых технологических операций при его эксплуатации.

Вопрос 12. Физикохимические основы ионного обмена

Сущность ионного обмена заключается в использовании способности ионитов изменять в желаемом направлении ионный состав примесей воды. При ионном обмене ионы одного вида заменяются ионами другого. Способность ионитов к ионному обмену объясняется их строением. Любой ионит состоит из твердой основы, на которую тем или иным способом нанесены специальные функциональные группы, способные к возникновению заряда. Вследствие этого вокруг твердой фазы создается диффузный слой из противоположно заряженных ионов.

Эквивалентность обмена ионов заключается в том, что понижение концентрации какого-либо иона в растворе в результате протекания ионообменного процесса вызывает эквивалентное повышение концентрации другого иона, поступающего в раствор из ионита.

Обратимость процесса обмена ионов является одной из важнейших закономерностей, позволяющих экономично использовать ионообменный материал в технологических схемах. Преимущественное направление реакции ионного обмена определяется согласно закону действующих веществ. При истощении ионита можно, повысив в растворе концентрацию первоначальных обменных ионов, сдвинуть реакцию ионного обмена в направлении восстановления ионита в исходное состояние, т.е. произвести регенерацию ионита.

Вопрос 13. Ионитные материалы и их свойства

Все известные ионообменные материалы по химическому составу можно разделить на две группы: минеральные и органические. Минеральные иониты практически не применяются на ТЭС из-за малой емкости поглощения и способности к разложению в кислой среде с выделением кремниевой кислоты. В настоящее время на ТЭС в основном находят применение лишь специально синтезированные иониты органического происхождения.

Качество ионитов определяется рядом физико-химических и технологических свойств, важнейшими из которых являются фракционный состав, насыпная плотность, химическая стойкость, механическая прочность, обменная емкость, кислотность или основность. В технологии ионного обмена применяются иониты с диаметром зерен 0.3-2 мм.

При эксплуатации иониты подвергаются механическим нагрузкам (сдавливание, трение), поэтому они часто истираются, повышается концентрация мелких частиц и как следствие этого возрастает гидравлическое сопротивление фильтрующего слоя. Поэтому к ионитам предъявляется требование достаточной механической прочности.

Химическая стойкость ионитов выражается в их способности противостоять растворяющемуся действию воды и ее примесей.

Обменная емкость является важнейшей технологической характеристикой ионитов. Она выражается количеством ионов, поглощенных единицей массы или единицей объема ионита.

Вопрос 14-15 Н-катионирование; Na-катионирование

Поиск по сайту: