Методика лабораторных опытов по термическому обессоливанию воды

4.9.1 Подача исходной (водопроводной) воды осуществляется с помощью водопроводного крана, соединенного с аппаратом шлангом. Расход воды устанавливают таким образом, чтобы вода не переполняла питатель 13 и равномерно стекала через специальный патрубок 11 в дренаж. Подачу воды в первичную дистилляционную колбу регулируют положением крана 14, расположенного в нижней части питателя.

4.9.2 После достижения оптимального уровня воды в первичной колбе включают в сеть нагреватель первичной колбы. Вторичная колба может эксплуатироваться только после ее заполнения дистиллятом, полученным в первом цикле испарения.

4.9.3 Пар, образующийся в первичной колбе 4, конденсируется во внутренней спирали специального двойного элемента охлаждения 2 и поступает через блокировку пара 7 во вторичную колбу 8. В ней производится повторное выпаривание. Образующийся пар конденсируется в наружной спирали охлаждающего элемента и направляется в приемный сосуд. Двойной охлаждающий элемент предназначен не только для индивидуальной конденсации дистиллятов, но и для подогрева исходной воды.

4.9.4 Первую порцию дистиллята объемом около 100 см³ отбрасывают, следующую собирают в чистую посуду и анализируют, определяя общую жесткость, удельную электрическую проводимость и солесодержание. Объем дистиллята, необходимый для анализов, должен составлять 250 – 500 см³. Параллельно анализируют исходную воду. Результаты анализов заносят в таблицу.

4.9.5 После окончания сбора дистиллята аппарат отключают: сначала выключают нагревательные элементы, затем закрывают подачу водопроводной воды.

По изменению показателей качества воды устанавливают эффективность ее очистки, оценивают качество дистиллята.

5 Правила техники безопасности

Основой для безопасной работы в химической лаборатории может служить лишь сознательное соблюдение каждым студентом правил техники безопасности. При выполнении работы необходимо соблюдать общие требования безопасности, касающиеся проведения работ с растворами химических реактивов, нагреванием, электроприборами и стеклянной посудой.

На рабочем месте должны находиться только необходимые для выполнения конкретной работы реактивы, приборы и оборудование. Беспорядок на рабочем месте недопустим.

Запрещается проводить в лаборатории какие-либо работы, не связанные с выполнением задания, включать приборы и оборудование, не относящиеся к данной работе, оставлять без присмотра работающие установки, сливать в лабораторную раковину растворы кислот и щелочей, отходы, содержащие бумагу, стекло и др. примеси.

При работе с растворами реактивов следует отмеривать их с помощью мерных цилиндров или бюреток, в случае применения для этих целей пипеток, необходимо использовать резиновую грушу. Засасывание жидкостей в пипетки ртом запрещается.

При проливе растворов реактивов необходимо тщательно промыть места пролива. При попадании агрессивных жидкостей на кожу рук или одежду, их следует промыть проточной водой. В случае химических ожогов рекомендуется пораженный участок кожи обработать нейтрализующим раствором.

При использовании легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ) следует не допускать возможности их пролива и воспламенения. Запрещается выливать отходы ЛВЖ в канализацию.

При работе со стеклянной посудой следует избегать ее поломки и порезов рук, соблюдать осторожность при соединении стеклянных частей приборов с резиновыми шлангами, не оставлять посуду в беспорядке на рабочих столах. При мытье посуды необходимо соблюдать меры предосторожности при использовании агрессивных моющих сред, не следует складывать посуду в общую раковину, оставлять на ее краях. В лабораторную раковину не допускается сливать отходы, содержащие примеси, способствующие засорению отверстий дренажного устройства.

Для работ, связанных с нагреванием, допускается использовать только термостойкую посуду. При этом нельзя допускать резких перепадов температуры, что может вызвать растрескивание стекла.

При работе с электроприборами необходимо следить за их исправностью и наличием заземления. Не допускается использование электроприборов с поврежденными вилками, шнурами питания и другими дефектами. Основной мерой предотвращения электротравм в лаборатории является защита от прикосновения к находящимся под напряжением частям электрооборудования и применение заземления.

При работе с электрокоагулятором запрещается прикасаться к электродам после включения установки в сеть. Извлекать из воды электродную систему разрешается только после отключения блока питания.

При эксплуатации установки для деионизации воды типа Aquapur следует соблюдать порядок работы, следить за правильным выполнением всех шланговых соединений, исправностью проводов и защитного заземления.

Перед включением аппарата для двойной дистилляции воды следует убедиться в том, что нагревательные спирали полностью закрыты водой. При эксплуатации аппарата необходимо следить за тем, чтобы уровни жидкости в дистилляционных колбах не опускались ниже маркировки минимальный уровень заполнения. Кроме того, необходимо исключить попадание воды на электрические части. В случае обнаружения неисправностей принять меры по отключению нагревательных элементов.

6 Общие правила к оформлению работы

Работа должна быть оформлена следующим образом:

- на первой странице указывают название, цель и объем работы, Ф.И.О. студентов, номер группы, дату выполнения;

- работу оформляют в последовательности, приведенной в методических указаниях;

- текст пишут аккуратно от руки пастой или чернилами (допускается принтерная распечатка) на сброшюрованных листах формата А-4 с соблюдением ГОСТ 2.105, ГОСТ 8.417 и ГОСТ 7.1.

При оформлении работы не допускается:

- сокращать наименование единиц физических величин, если они употребляются без цифр;

- применять сокращение слов, кроме сокращений, установленных правилами русской орфографии, а также ГОСТ 7.12;

- употреблять в тексте математические знаки без цифр.

7 Контрольные вопросы

Вопросы по работе «Коагуляция примесей воды сернокислым алюминием»

1. Какие вещества относят к грубодисперсным и коллоидным примесям?

2. Перечислите элементы структурного состава коллоидной мицеллы.

3. Чем объясняется агрегативная устойчивость коллоидной системы?

4. За счет чего происходит укрупнение частиц при коагуляции?

5.Что понимают под коагуляцией примесей воды?

6.Какие реагенты используются в качестве коагулянтов?

7.Какими стадиями характеризуется процесс коагуляции?

8.Как влияет рН на эффект коагуляции?

9.Наличие какого иона в воде является необходимым условием для обеспечения гидролиза коагулянта?

10.Почему при коагуляции увеличивается содержание сульфат-ионов в обработанной воде?

11.Изменяется или нет содержание кальция и магния при коагуляции солями алюминия или железа?

12.На какую величину снижается щелочность воды при коагу­ляции?

13.Как определить оптимальную дозу коагулянта?

14.В каких единицах измеряют дозы коагулянта и флокулянта?

15.Как изменится качество воды после коагуляции?

Вопросы по работе «Электрокоагуляция примесей воды»

1.Какой процесс лежит в основе электрокоагуляции?

2.Почему целесообразнее вводить в обрабатываемую воду ионы алюминия или железа без анионов? Как это достигается?

3.Назначение электрокоагуляции.

4.За счёт чего при электрокоагуляции снижается содержание соединений кремния‚ железа и окисляемость воды?

5. Какие факторы влияют на скорость и интенсивность процесса электрокоагуляции?

6.Изменяется ли рH воды при электрокоагуляции? Поясните ответ.

7.От каких факторов зависит скорость растворения алюминиевого анода и скорость диффузии алюминия в объёме воды?

Вопросы по работе «Реагентное умягчение воды»

1.Назначение и сущность процессов осаждения.

2.Какие реагенты используются для умягчения воды?

3.Назовите последовательность дозировки растворов реагентов.

4.Как определить оптимальные дозы реагентов?

5.В каких единицах измеряют дозы и концентрации растворов реагентов?

6.Как изменится качество воды после обработки методами
осаждения?

7.Какие виды осадков образуются в процессах осаждения?

8.Какой коагулянт используется при реагентном умягчении воды?

9.Почему с увеличением температуры качество обработанной воды улучшается?

10.С помощью каких реагентов, кроме извести, можно получить меньшую остаточную жесткость воды?

11.Каковы реальные значения остаточных концентраций примесей, удаляемых в процессах реагентного осаждения?

12.Возможно ли умягчение воды с помощью NaOH и Na₂CO₃?

13.В каких случаях необходимо содирование воды?

14. За счет чего происходит умягчение воды при известковании?

15.Какую роль играет структура образовавшегося в процессах осаждения осадка?

Вопросы по работам «Химическое обессоливание воды», «Умягчение воды Na-катионированием», «Умягчение воды Na-Cl-ионированием».

1.Что представляют собой иониты?

2.Назначение Н-катионирования.

3.Какие функциональные группы придают материалу смолы свойства катионитов?

4.Какую реакцию среды приобретает фильтрат после Н-катионитного фильтра?

5.Какими свойствами определяется качество ионитов?

6.Что означает термин «обратимость» ионного обмена?

7.Какие виды обменной емкости принято различать при эксплуатации ионитов?

8.В чем заключается понятие «эквивалентности» ионного обмена?

9. Дайте определение рабочей обменной емкости.

10.Какие требования предъявляются к ионитам?

11.В чем заключается процесс Na-катионирования?

12.Какие функциональные группы придают материалу смолы свойства анионитов?

13.Чем объясняется способность ионитов к ионному обмену?

14.Назначение анионирования.

15.В чем состоит процесс химического обессоливания?

16.Может ли Н-катионированная вода использоваться для питания паровых котлов?

17.Чем отличается процесс ионного обмена от адсорбции?

18.В чем состоит сущность ионного обмена?

19.Что называют селективностью ионита?

20.Как производится регенерация ионитных фильтров?

21.Из каких операций состоит эксплуатация ионитных фильтров?

22.В чем заключается различие между частичным, глубоким и полным химическим обессоливанием?

23.В чем заключается метод Na-Cl ионирования?

24.Какие схемы ионирования используют при подготовке воды для паровых котлов разных давлений?

25.Как изменяется качество обессоленной воды по ступеням ионирования?

Вопросы по работе «Термическое обессоливание воды»

1.Какие процессы происходят в испарительной установке?

2.Какой принцип лежит в основе метода дистилляции?

3.Какими требованиями регламентируется качество дистиллята испарителя?

4.Как происходит образование вторичного пара в испарителе кипящего типа?

5.Из каких аппаратов состоит испарительная установка?

6.Как реализуется термическое обессоливание?

7.Может ли дистиллят испарителя использоваться для питания паровых котлов? Поясните ответ.

8.Назначение и сущность метода термического обессоливания.

9.В каких аппаратах осуществляется метод термического обессоливания?

10.Какой процесс происходит в испарительной установке?

11.Что представляет собой дистиллят испарителя?

12.За счет чего происходит испарение воды и конденсация пара в испарительной установке?

13.Перечислите известные способы борьбы с накипеобразованием в испарителях.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Копылов А.С., Лавыгин В.М., Очков В.Ф. Водоподготовка в энергетике. Москва: Издательский дом МЭИ, 2006. - 310 с.

2 Стерман Л.С., Покровский В.Н. Физические и химические методы обработки воды на ТЭС: Для студентов вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 327 с.

3 Громогласов А.А., Копылов А.С., Пильщиков А.П. Водоподготовка: процессы и аппараты: Для студентов вузов. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 271 с.

4 Кострикин Ю.М., Мещерский Н.А., Коровина О.В. Водоподготовка и водный режим энергообъектов: Справочник. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 251с.

Нина Николаевна Абраменко

ВОПОДГОТОВКА «Методы очистки воды для подпитки котлов»

Методические указания к лабораторной работе № 2 по дисциплине “Внутри- внешнекотловые процессы в паровых котлах” для студентов направления 141100 - “Энергетическое машиностроение”

Подписано в печать Формат 60х84 1/16

Усл.п.л. Уч.- изд.л.

Тираж 5 экз.

Издательство Алтайского государственного технического университета им. И.И.Ползунова, г.Барнаул, пр.Ленина, 46

Лицензия на издательскую деятельность ЛР № 020822
от 21.09.98г.

Отпечатано на ксероксе кафедры «Котло- и реакторостроение».

Поиск по сайту: