Поект обладнання для очищення води для теплофонаційної мережі

     Заходи, необхідні для оптимальної роботи декарбонізатора:

1. Для досягнення найбільш повного вилучення Н₂СО₃ із частково знесоленої води витрати повітря повинні бути не меншими ніж 40 м³ на 1 м³ води.  
2. При температурі вихідної води 20 – 25 та витратах повітря 40 м³/м³ залишковий вміст вугільної кислоти в декарбонізованій воді приймається не більший ніж 3 мг/л.
3. З метою захисту декарбонізатора від корозії та збагачення знесоленої води продуктами корозії його внутрішня поверхня повинна мати протикорозійний захист (покраска перхлорвініловим лаком, обкладення пластиком або захисними засобами).
4. Насоси, які подають декарбонізовану воду повинні встановлюватися кислотостійними.

       При розрахунках декарбонізаторів з протитоком води і повітря поверхню насадки F, м², визначають за формулою:

       

,                          (6.1)

       де  G – кількість газу, що видаляється (СО₂) з води, мг/л;

         – середня рушійна сила  десорбції, кг/м³;

       К_ж – загальний коефіцієнт десорбції, м/год.

  Кількість  видаленого газу G, мг/л визначаэмо за формулою (6.2):

       

,              (6.2)

       де  g – витрата води, м³/год;

            С_вх – концентрація газу у вихідній воді, мг/л;

       С_вих – залишкова концентрація газу у воді після дегазатора, мг/л.

         С_вх = мг/л.

       Зазвичай  залишковий вміст вуглекислого газу у воді (С_вих) після дегазаторів приймають у межах 3 – 10 г/м³. Приймемо С_вих = 5 г/м³.

       

кг/год.

       Значення  середньої рушійної сили десорбції  залежить від вмісту газу, що видаляється у воді і повітрі.  знаходять, використовуючи залежність:

       

,                  (6.3) 

       

 г/м³

       Значення  коефіцієнта десорбції К_ж через рідинний пограничний шар, в основному спричиняючий опір масопередачі, залежить від відносної швидкості води і повітря в апараті, температури і коефіцієнта дифузії газу, що виділяється. Його величину для різних типів десорберів, інтенсивностей зрошення і температур знаходять, використовуючи графіки.

       Визначаємо  К_ж при глибокому видаленні вуглекислоти в плівкових дегазаторах з кільцями Рашига при температурі К_ж= 0,70м/год.

       Визначаємо  площу поверхні насадки F, м² :

       

м².

       Робочий об’єм дегазаторів барботажного типу W, м³, визначають за формулою:

       

,                 (6.4)

       де  К₀ – коефіцієнт десорбції, віднесений до одиниці об’єму, 1/год.

       

м³.

       Площу поперечного перерізу вакуумних  дегазаторів визначають, приймаючи  щільність зрошення насадки рівною 50 м³/м²∙год. Визначаємо площу перерізу дегазатора за формулою:

       

,                          (6.5)

       де  V – щільність зрошення насадки, приймаємо V=50 м³/м²∙год.

       

м². 

       Визначаємо  діаметр дегазатора за формулою:

       

  ,                       (6.6)

        

                                      .

       Відвід  повітря складається з визначення того, що витрата повітря складає 40м³/м³∙год. Тому витрату повітря розраховуємо так 40∙Q = 40∙190=7600м³/год.

       Отже, площа коробів для підвода  повітря становить з урахуванням  швидкості підвода (V=5м/с):

       

       Площа коробів для підвода води становитиме з урахувванням швидкості підвода (V=1м/с):

       

       Приймаємо діаметр коробів для підвода  повітря рівним 0,73м, а діаметр  коробів для підвода води – 0,26м. 
 

       7 РОЗРАХУНОК ЯКОСТІ СТІЧНИХ ВОД 

       Стічні  води, що утворюються на підприємстах, можна віднести до трьох категорій: промислові, побутові та атмосферні.

       Промислові  стічні води, в свою чергу, поділяються  на три основні групи:

1. промислові води, що утворюються внаслідок безпосереднього використання води саме в технологічних операціях, вони забруднені усіма речовинами, які використовуються в технологічних процесах даного виробництва;
2. води, від допоміжних операцій та процесів, які утворюються під час поверхневого охолодження технологічної апаратури та енергетичних агрегатів;
3. води, від допоміжних циклів і цехів обслуговування.

       Промислові  стічні води залежно від виду і  концентрації забруднюючих речовин, а  також від кількості стічних  вод та місць їх утворення відводять  або одним загальним потоком, або кількома самостійними потоками.

       Так, у самостійні потоки об’єднують:

• слабкозабруднені промислові стічні води, які містять токсичні сполуки;
• кислі або лужні стічні води;
• виробничі  стічні води з неприємним запахом;
• дуже мінералізовані води;
• промислові стічні води, що містять масла, жири, нафтопродукти тощо.

       Добова  маса скидаємих солей CaSO₄ зі стоками визначаємо за паступною формулою:

       

,                 (7.1)

       Де  d – питома витрата регенератору, d = 1,1;

- еквівалентна маса солі в стоках;

t – кількісь годин в добі,  t = 24 год.

       

кг/добу

       Кількість кислоти для регенерації визначаємо за допомогою формули:

       

,                                (7.2)

де  С_к = 500мг/кг

       

.

       Для витиску продуктів регенерації витрата води буде дорівнювати:

       

.

       Концентрацію  стічних вод визначаємо за формулою:

       

,                               (7.3)

де  ,

. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

8 ВИЗНАЧЕННЯ  КІЛЬКОСТІ РОЗБАВЛЯЮЧОЇ ВОДИ ДЛЯ ДОВЕДЕННЯ НОРМ ЗБРОСІВ ДО ВЕЛИЧИНИ ГДК 

     Враховуючи, що в стоках нормується солевміст  для задовільнення потреб на зброс, стоки розбавляють водою. Величина розбавляючої води розраховується за формулою:

     

,             (8.1)

     Цю  нерівність розв’язуємо як рівняння:

     

 

      Враховуючи, що вартість розбавляючої води 3,2 грн/м³, затрати на доведення скидаючих стоків до ГДК: 1455,6 ∙ 3,2 = 4657,92грн. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      ВИСНОВКИ 

      Використання  карбоксильного катіоніту дозволяє значно підвищити економічність застосування схеми обробки води для запобігання накипоутворення (обробки циркуляційних вод та вод підживлення тепломереж).

      Враховуючи  те, що інтенсивність карбоксильно-кальцієвого  накипоутворення у вказаних системах пропорційна добутку концентрації кальція та бікарбонатної лужності (Са, Щ). Застосування водень-катіонування на карбоксильному катіоніті дозволяє приблизно в 2 рази зменшити витрати Н₂SO₄ у порівнянні зі схемами підкислювання. Перевагою такої технологічної обробки води, у порівнянні, наприклад, з технологією водень-катіонування з анодною регенерацією катіоніту є відсутність кислих вод у фільтрах, як у робочому циклі, так і в процесі регенерації.

      Карбоксильний катіоніт може використовуватися також  для нейтралізації кислих та лужних вод. При цьому при еквівалентній  кількості кислот та лугу в розчинах, які належать нейтралізації, при  проходженні розчинів через карбоксильний катіоніт забезпечується рН фільтру 6,5 – 8,5.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ 

1. Стерман Л.С., Покровський В.Н. Хімічні та термічні засоби  обробки води на ТЕС; Учб. Посібник для вузів. – М.: Енергія, 1981. – 232 с., іл.
2. А.К. Запольський, Н.А. Мішкова-Клименко. Фізико-хімічні основи технології очищення стічних вод: Підручник. – К.: Лібра, 2000. – 552 с.
3. Справочник химика-энергетика. Под общ. Ред. С.М. Гурвича. В 3 т. Т. 1. Водоподготовка и водный режим парогенераторов. Изд. 2-е, перераб.и доп. – М., “Энергия”, 1972. – 456 с.
4. Л.А. Кульский, И.Т. Гороновский. Справочник по свойствам, методам анализа и очистке воды. В 2-х частях. – К., “Наукова думка”, 1980.
5. Проектирование тонкослойных отстойников. / Демура М.В. – К.: Будівельник, 1981. – 52 с.