книги / Справочник по водоподготовке котельных установок
..pdfступени катионированиц обычно устанавливаются два фильтра спе циальной конструкции с высотой слоя катионита 1,5 м. В небольших водоподготовительных установках в целях сокращения количества уста навливаемого оборудования и его унификации допускается для второй ступени катионирования примене ние фильтра конструкции первой ступени. При этом устанавливается не менее четырех фильтров, из них
два — первой |
ступени, |
один — вто |
рой ступени |
и один — резервный, |
|
обычно используемый |
для работы |
|
на второй ступени в период регене
рации |
основного фильтра |
и в ка |
честве |
резервного — при |
ремонте |
одного из фильтров.
Исходными данными для расчета натрий-катионитных фильтров яв-. ляются: производительность, общая жесткость воды, поступающей на фильтры, и остаточная жесткость фильтрата.
Основные данные для расчета натрий-катионитных фильтров при ведены табл. 5-4.
Расчет натрий-катионитного фильтра начинают с подбора диа метра фильтра по скорости фильт
рования, |
которая |
определяется из |
|
уравнений: |
|
|
|
нормальная скорость |
|
||
|
WH— ~7---- . |
(5-11) |
|
|
f |
Naa - |
|
максимальная скорость |
|||
|
Qm |
(5-12) |
|
|
/Na(fl—1) |
||
|
’ |
||
где wBt |
wM— соответственно нор |
||
мальная |
и максимальная скорости |
||
фильтрования, м/ч; |
принимаются |
||
в зависимости от жесткости умяг-.
чаемой |
воды по табл. |
5-4; Qwa— |
|
производительность |
натрий-катио |
||
нитных |
фильтров, |
м3/ч; |
fra — пло |
щадь фильтрования натрий-катио нитного фильтра, м2; принимается по табл. 5-3; а — количество рабо тающих фильтров, принимается не менее двух, сверх того, один резерв ный, который в расчете не учиты
вается (устанавливается фильтров
а + 1); а — 1 — число работающих фильтров при регенерации одного
из них.
Для мягкой воды скорость фильт; рования является решающим фак тором при подборе соответствующе го диаметра и количества фильтров. Для воды с повышенной жест костью при допустимой скорости фильтрования число регенерации может получаться . недопустимо большим, при этом следует коррек тировать выбор диаметра и количе ство фильтров по числу регенера ций.
Размеры и количество фильтров первой ступени выбираются.таким образом, чтобы при наименее бла гоприятном качестве исходной воды и ремонте резервного фильтра чис ло регенераций каждого фильтра было не более трех и для больших диаметров фильтров — не менее од ного. Количество регенераций в ука занных пределах выбирается в за висимости от степени автоматиза ции, производительности установки, качества применяемых ионитов и других конкретных условий.
Количество солей жесткости А, г-экв/сут, удаляемое на натрий-ка тионитных фильтрах, определяется
по формуле:................... |
|
......................Л = 24Ж0<Эыа, . |
(5ДЗ) |
где Жо — общая жесткость |
воды, |
поступающей на натрий-катионит- ный фильтр, г-экв/м8.
На натрий-катионитные фильтры первой ступени обычно поступает вода с жесткостью, равной жестко сти исходной воды, или частично умягченная после водород-катиони- рования или .известкования.
На натрий-катионитные фильтры второй ступени обычно поступает вода с остаточной жесткостью фильтра до 0,1 мг-экв/л.
Число регенераций каждого фильтра в сутки п определяется по формуле:
71
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 5-4 |
|
Технологические данные для расчета натрий-катионитных фильтров |
|
|||||||||
oi. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Показатель |
|
|
|
Фильтр первой |
Фильтр второй |
|
|||
|
|
|
|
|
ступени |
ступени |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Высота слоя катионита, м ................................. |
|
|
|
|
2—2,5 |
1.5 |
|
|||
Крупность зерен катионита, м м ...................... |
|
|
|
0 ,5 -1 ,1 |
0 ,5 -1 ,1 |
|
||||
Скорость фильтрования, |
м/ч, |
нормальная *, в |
|
|
|
|||||
скобках максимальная (при регенерации одного |
|
|
|
|||||||
из фильтров), при жесткости, мг-экв/л: |
|
|
|
|
|
|||||
до 5 |
.................................................................................... |
|
|
|
|
|
|
25(35) |
40(50) |
|
до 1 0 .................................................................. |
|
|
|
|
|
|
|
15(25) |
— |
|
до 1 5 ..................................................................................... |
|
|
|
|
|
|
|
10(20) |
|
|
Потери |
напора на |
фильтрах, м вод. ст. |
(в |
|
|
|
||||
скобках — при загрузке |
мелкого |
катионита |
с |
|
|
|
||||
крупностью зерен 0,3—0,8 мм), |
при скорости |
|
|
|
||||||
фильтрования, м/ч: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 0 .......................................................................... |
|
|
|
|
|
|
|
5(6) |
|
|
20 ..................................... .................................... |
|
|
|
|
|
|
|
5(7) |
— |
|
3 0 .......................................................................... |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 0 .......................................................................... |
|
|
|
|
|
|
|
7(11) |
13 |
|
6 0 .......................................................................... |
|
|
|
|
|
|
|
9(14) |
14 |
|
Взрыхляющая промывка катионита: |
|
|
4(3) |
4(3) |
|
|||||
интенсивность12*, л/(м2#с) |
|
. ................... |
|
|||||||
продолжительность2, мин . . |
30(15) |
30(15) |
|
|||||||
Удельный расход поваренной соли на регене |
|
|
|
|||||||
рацию сульфоугля, г/г-экв, при двухступенчатом |
|
|
|
|||||||
натрий-катионировании и жесткости обрабатыва |
|
|
|
|||||||
емой воды, мг-экв/л: ^ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
до 5 ................................. .................................................. |
|
|
|
|
|
* . |
100—120 |
300-400 |
|
|
до 1 0 ........................................................... |
|
|
|
|
|
120—200 |
|
|
||
до 1 5 .................................................................. |
|
|
|
|
|
|
170—250 |
|
|
|
до 2 0 .................................................................. |
|
|
|
|
|
|
200—300 |
|
|
|
Концентрация регенерационного |
раствора, |
% |
5—8 |
8 -1 2 |
|
|||||
Скорость пропуска регенерационного раство |
3—4 |
3 - 5 |
|
|||||||
ра, м/ч . ............................................................... |
f |
способность |
сульфоугля, |
|
||||||
Рабочая |
обменная |
|
250-300 |
|
||||||
г-экв/м2 ...................................................................... |
|
|
|
|
|
|
По формуле (5-15) |
|
||
Отмывка катионита от продуктов регенерации: |
|
|
|
|||||||
скорость пропуска отмывочной |
воды |
через |
6—8 |
6—8 |
|
|||||
катионит, м .........................................................../ч |
|
|
|
воды, |
м2/м2, |
|
||||
удельный расход отмывочной |
|
|
|
|||||||
при загрузке фильтра: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сульфоуглем...................................... |
|
|
|
|
. . . |
4 |
6 |
|
||
катионитом ............................................К У -2 |
|
|
|
|
|
|
6' |
8 |
|
|
Общая |
длительность |
регенерации фильтра4, |
|
|
|
|||||
ч, при загрузке фильтра: |
|
|
|
|
|
2 |
2 ,5 - 3 ,5 |
|
||
сульфоуглем.................................................... |
|
|
|
|
|
|
|
|||
катионитом ............................................К У -2 |
|
|
|
|
|
|
3 - 4 ,5 |
3 ,5 - 5 ,0 |
|
|
1Скорость фильтрования менее 5 м/ч не рекомендуется из-за |
возможного снижения обменной |
емко |
||||||||
сти катионита. |
|
|
|
|
|
|
зерен 0,3—0,8 мм. |
|
|
|
9 В скобках — при загрузке мелкого катионита с крупностью |
известкования и |
при |
||||||||
* Продолжительность взрыхляющей промывки принимается 15 мин в схемах без |
||||||||||
использовании ионообменных материалов с высокой механической прочностью. |
|
|
||||||||
4 Определяется расчетом. В таблице приведены ориентировочные данные. |
|
с его |
||||||||
П р и м е ч а н и е . Общий удельный расход воды на регенерацию фильтров не приведен в связи |
||||||||||
большими колебаниями в зависимости от качества исходной воды, удельного расхода соли, марки загру женного в фильтр катионита и т. п.
72
где п — число регенераций каждого |
Для |
ориентировочных |
расчетов |
|||
фильтра |
первой ступени |
в сутки; |
можно воспользоваться значениями |
|||
/ / сл — высота |
слоя катионита, м; |
рабочей обменной способности суль- |
||||
а — число |
работающих |
фильтров; |
фоугля, приведенными в табл. 5-7. |
|||
•Ер* — рабочая |
обмённая |
: способ |
При |
отсутствии' натрия |
в исход |
|
ность катионита при натрий-катио- |
ной воде рабочая обменная способ |
||||||||||||||||||||||||||
нировании, г-экв/м3, определяемая |
ность катионита при умйгчении во |
||||||||||||||||||||||||||
из уравнения: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ды |
определяется |
по |
упрощенной |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
0 , 5 ^ о , |
(5-15) |
формуле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Я ра = |
« э £ п -0 ,5 ? Ж о . |
(5-16) |
|||||||||||||||
где |
аэ— коэффициент |
эффективно |
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
сти |
регенерации, |
|
учитывающий |
|
не |
Расход |
100%-ной |
поваренной |
со |
||||||||||||||||||
полноту |
регенерации |
катионита |
в |
||||||||||||||||||||||||
ли |
на одну |
регенерацию |
фильтра |
||||||||||||||||||||||||
зависимости |
от |
удельного |
расхода |
||||||||||||||||||||||||
определяется из уравнения |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
соли |
на |
регенерацию, |
принимается |
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
по табл. 5-5 (по данным ВОДГЕО); |
|
|
/~,Na |
|
£ра/иа^сл4с |
|
/с |
|
|||||||||||||||||||
Pno — коэффициент, |
учитывающий |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
снижение обменной способности ка |
|
|
& |
= |
— |
|
пюо— |
> |
(5‘17> |
||||||||||||||||||
тионита |
по Са2+ и M g2+ за |
счет |
ча |
где |
Qca — расход поваренной |
соли |
|||||||||||||||||||||
стичного задержания катионов Na+, |
|||||||||||||||||||||||||||
на |
одну |
регенерацию |
фильтра, |
кг; |
|||||||||||||||||||||||
принимается |
по |
табл. 5-6 |
(по |
|
дан |
||||||||||||||||||||||
ным |
ВОДГЕО), |
где |
значения |
Рлга |
fNa— площадь, |
фильтрования |
|
нат- |
|||||||||||||||||||
рий-катионитного фильтра, м2, |
при |
||||||||||||||||||||||||||
приведены |
в |
зависимости |
от |
отно |
|||||||||||||||||||||||
нимается по сечению пустого фильт |
|||||||||||||||||||||||||||
шения |
Сш1Ж 01 |
С*а ~ |
концентра |
||||||||||||||||||||||||
ра; |
Яс — удельный |
расход |
соли на |
||||||||||||||||||||||||
ция |
натрия |
в |
умягчаемой |
воде, |
|||||||||||||||||||||||
регенерацию, г/г-экв обменной |
|
спо |
|||||||||||||||||||||||||
мг-экв/л; |
|
Еп — полная |
обменная |
|
|||||||||||||||||||||||
|
собности катионита. |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
способность |
|
катионита, |
|
г-экв/м3, |
по |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
Удельный |
расход соли на регене |
||||||||||||||||||||||||
заводским данным: |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
рацию принимается по рис. 5-2 в за |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Крупность |
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Е„ |
висимости от жесткости умягчаемой |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
зерен, мм |
|
|
п |
воды и требуемой жесткости фильт |
||||||||||||||||
Сульфоуголь . . . . . |
0,3-0,8 |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
рата. |
Принятый |
удельный расход |
||||||||||||||||||||||
Сульфоуголь |
. ♦ . . . 0,5—1,1 |
|
Я Р |
||||||||||||||||||||||||
|
соли |
должен обеспечить заданную |
|||||||||||||||||||||||||
Катионит КУ-2 . . . . |
0,8—1,2 |
|
1700 |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
остаточную |
жесткость |
фильтрата и |
||||||||||
q — удельный расход воды на от |
целесообразную |
обменную |
способ |
||||||||||||||||||||||||
мывку катионита, |
м3/м3, принимает |
ность |
катионита, |
обусловливае |
|||||||||||||||||||||||
ся по табл. 5-4; |
0,5 — доля |
умягче |
мую |
эффективностью |
регенерации |
||||||||||||||||||||||
ния отмывочной воды. |
|
|
|
|
|
|
(табл. 5-5). |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
|
5-5 |
|||
|
|
|
|
|
Коэффициент эффективности регенерации катионита |
|
|
|
|
||||||||||||||||||
Удельный |
расход |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
соли на регенерацию |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
катионита, r/г-экв об |
100 |
|
110 |
120 |
|
120 |
но |
150 |
160 |
170 |
180 |
190 |
200 |
210 |
220 |
||||||||||||
менной способности |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
Удельный |
расход |
0,62 |
|
0,64 0,67 0,69 |
0,72 0,74 0,75 0,77 |
0,78 0,80 0,81 |
0,82 |
0,83 |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
соли на регенерацию |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
катионита, |
г/г-экв |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
обменной |
способно- |
230 |
|
240 |
250 |
|
260 |
270 |
280 |
290 |
ЗСО |
10 |
320 |
330 |
340 |
359 ; |
|||||||||||
стй |
* |
. . « . . . . |
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
« • « • • • • * |
|
0,84 ,0,85 0,87 0,87 0,88 0,88 0,89 0,90 0,91 0,92 0,92 0,93 б, 94 |
||||||||||||||||||||||||
73
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
5-6 |
||
|
|
Коэффициент снижения обменной способности катионите |
|
|
|||||||||||||
Г 2 |
• |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b Na |
0,01 |
0,02 |
0,03 |
0,04 |
0,05 |
0,06 |
0,07 |
0,08 |
0,09 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
|||
Жо |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,7 |
|
f*Na |
|
0,93 |
0,92 |
0,91 |
0,89 |
0,88 |
0,87 |
0,86 |
0,85 |
0,84 |
0,83 |
0,8 |
0,77 |
0,73 |
|||
Г2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
c Na |
|
0,6 |
|
0.7 |
0,8 |
0,9 |
1 |
2. |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
Жо |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
?Na |
|
0,69 |
0,68 |
0^67 |
0,66 |
0,65 |
0,62 |
0,60 |
0,57 |
0,54 |
0,53 |
0,52 |
0,52 |
0,51 |
0,50 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т аб л и ц а |
5-7 |
||
Рабочая обменная способность сульфоугля при натрий-катионировании |
|||||||||||||||||
Содержание |
Удельный |
5 |
Общая жесткость поступающей на фильтры воды, Мг-дкв/л |
||||||||||||||
|
1 |
|
10 |
1 |
|
15 |
|
| |
20 |
|
|||||||
натрия в |
|
расход соля |
|
|
|
|
|
||||||||||
обрабатыва |
на регенера |
|
|
фракционный состав сульфоугля, мм |
|
|
|||||||||||
емой воде, |
|
цию г/г-окв |
|
|
|
|
|||||||||||
% отДо |
|
|
|
0,8—03 |
0,5—1,1 0,3—0,8| 0,5—1,1 0,8—0,6 |
0Д-1,1 |
0,3—0,8 0,5-1,1 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||
1 |
|
|
|
120 |
|
330 |
300 |
|
321 |
290 |
310 |
280 |
300 |
270 |
|||
|
|
|
|
150 |
|
370 |
330 |
|
360 |
320 |
350 |
310 |
340 |
300 |
|||
|
|
|
|
200 |
|
400 |
360 |
|
390 |
360 |
380 |
350 |
370 |
330 |
|||
10 |
|
|
|
120 |
|
310 |
280 |
|
320 |
290 |
260 |
240 |
240 |
220 |
|||
|
|
|
|
150 |
|
350 |
310 |
|
350 |
320 |
290 |
260 |
280 |
250 |
|||
|
|
|
|
200 |
|
390 |
340 |
|
390 |
350 |
330 |
290 |
310 |
270 |
|||
50 |
|
|
|
120 |
|
220 |
200 |
|
200 |
180 |
180 |
160 |
150 |
130 |
|||
|
|
|
|
150 |
|
250 |
220 |
|
220 |
200 |
200 |
180 |
170 |
150 |
|||
|
|
|
|
200 |
|
270 |
250 |
|
250 |
220 |
220 |
200 |
190 |
170 |
|||
|
|
|
|
250 |
|
290 |
260 |
|
260 |
240 |
240 |
210 |
200 |
180 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Суточный |
расход |
технической со |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ли на регенерацию фильтров опре |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
деляется по формуле |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0%лпа-100 |
(5-18) |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Qr. с |
|
93 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
QT.c — расход технической |
соли |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
на. регенерацию |
фильтров, |
кг/сут; |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
93 — содержание |
NaCl |
в |
техниче |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ской соли, %. |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расход |
воды на |
одну регенера |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
цию |
натрий-катионитногофильтра |
|||||||
Рис. 5-2. Опрёделе'ние удельного |
расхода |
слагается |
из: |
|
|
. . . |
|
|
|||||||||
1) |
расхода |
воды |
на |
взрыхляю |
|||||||||||||
соли qc на1регенерацию в зависимости от |
щую промывку фильтгра, м3, |
|
|
||||||||||||||
требуемой жесткости фильтрата Жф и же |
|
|
|||||||||||||||
|
сткости |
исходной воды. |
|
|
|
|
л |
lf Na^esp |
|
|
|||||||
Концентраций катионов жесткости в исходной во- |
|
|
- (5-19) |
||||||||||||||
|
|
|
— |
|
г ш |
* |
|||||||||||
Д£.м |||Г?*вкв(д: J ттЩ2 т^Г; - З Ц 10; 4-ггЛЦ &—,%к |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
74 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где QB3p— количество воды на одну |
Межрегенерационный |
период |
ра |
||||||||||||
взрыхляющую |
промывку |
фильтра, |
боты |
фильтра |
определяется |
из! |
|||||||||
м3; i — интенсивность |
взрыхляющей |
уравнения |
|
|
|
|
|
||||||||
промывки |
фильтров, |
л/(с*м 2), |
при |
|
|
Ты = - £ - — ^рег, |
|
(5-25) |
|||||||
нимается |
по табл. 5-4; |
/Мр — про |
|
|
|
||||||||||
должительность взрыхляющей |
про |
где |
TNa — межрегенерационный |
пе |
|||||||||||
мывки,. |
мин, |
принимается |
по |
||||||||||||
риод |
каждого |
натрий-катионитного |
|||||||||||||
табл. 5-4; |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
воды |
на |
приготовле |
фильтра, ч; |
п — количество |
регене |
|||||||||
2) |
расхода |
||||||||||||||
ние регенерационного |
раствора |
со |
раций каждого фильтра в сутки; per |
||||||||||||
ли, |
м3, |
|
|
|
|
|
— время регенерации фильтра, мин. |
||||||||
|
л |
|
Ос" 100 |
|
|
Время регенерации натрий-катио |
|||||||||
|
|
(5-20) |
нитного фильтра в связи с больши |
||||||||||||
|
^ р -р - |
ЮООбрр.р’ |
|
|
ми колебаниями, зависящими от ря |
||||||||||
где Ь — концентрация регенерацион |
да |
факторов, |
следует |
определять |
|||||||||||
для |
|
каждого |
конкретного |
случая |
|||||||||||
ного раствора, |
%, принимается по |
|
|||||||||||||
расчетным |
путем по формуле: |
|
|||||||||||||
табл, 5-4; рр.р — плотность регенера |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
ционного раствора, т/м3, принимает |
|
|
/реГ = |
/ взр -f- ^р. Р + |
^от» |
(5-26) |
|||||||||
ся по табл. 15-6; |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
3)расхода воды на отмывку ка где fB3p— время взрыхляющей про
тионита |
от |
продуктов |
регенера |
мывки |
фильтра, |
мин, |
принимается |
|||||||||||||
ции, м3, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
по табл. 5-4; |
fp. p — время |
пропуска |
||||||||
|
Qot == ^отУиа^с л> |
|
|
(5-21) |
регенерационного |
раствора |
через |
|||||||||||||
где А'от — удельный |
расход воды |
на |
фильтр, мин, определяется из урав |
|||||||||||||||||
нения: |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
отмывку |
катионита, |
м3/м3, |
при |
|
|
t р. р |
Qp. р'60 |
(5-27) |
||||||||||||
нимается по табл. 5-4. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
®Р. pfNa |
|||||||||||||
Расход воды на одну регенера |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
цию натрий-катионитного фильтра |
где |
Qp.р — количество |
|
регенера |
||||||||||||||||
без использования |
отмывочной |
во |
ционного раствора, определяемое из |
|||||||||||||||||
ды на взрыхление |
составляет: |
|
|
уравнения (5-20), м3; |
а»р.р — ско |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
рость |
пропуска |
регенерационного |
||||||||
Qc. н — <5взр “Ь Qp. р "Ь Qot* (5-22) |
раствора, |
м/ч, |
принимается |
по |
||||||||||||||||
при использовании |
отмывочной |
воды |
табл. |
5-4; |
|
t04 — время |
отмывки |
|||||||||||||
фильтра от продуктов |
регенерации, |
|||||||||||||||||||
на взрыхляющую |
промывку расход |
мин, определяется из уравнения: |
||||||||||||||||||
воды на |
одну регенерацию: |
|
|
|
|
|
|
: |
_ |
Qot60 |
|
|
(5-28) |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
Qc. н = |
Qp. р + |
Qot* |
|
(5-23) |
|
|
|
|
°Т |
Wot/n. ’ |
|
||||||||
|
|
где |
|
|
|
отмывку |
||||||||||||||
We Qc.H— расход воды |
на собствен |
Qot — расход |
воды |
на |
||||||||||||||||
катионита, определяется из уравне |
||||||||||||||||||||
ные нужды на.трий-катионитногб |
ния (5-21), м3; |
Шот — скорость |
отг |
|||||||||||||||||
фильтра без |
использования отмывоч |
мывки, |
м/ч, |
принимается |
|
П9 |
||||||||||||||
ных вод |
на |
взрыхление, |
м3 на |
одну |
табл. 5-4. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
регенерацию; |
Qc.H— то |
же |
с учетом |
Необходимость |
проверки времени |
|||||||||||||||
■Использования |
отмывочных |
вод |
на |
регенерации фильтра расчетным пуг |
||||||||||||||||
взрыхление фильтра. |
|
|
|
|
|
тем может быть наглядно показана |
||||||||||||||
Среднечасовой |
расход |
|
воды |
на |
на следующем примере. |
|
|
: |
||||||||||||
|
Пример. Исходная вода |
с общей |
||||||||||||||||||
Юбственные |
нужды натрий-катио- |
|||||||||||||||||||
жесткостью Ж л = 10 мг-экв/л |
и со |
|||||||||||||||||||
Иитных фильтров, |
м3/ч, определяет- |
|||||||||||||||||||
держанием |
натрия 5 мг-экв/л |
умяг,- |
||||||||||||||||||
р по формуле: |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
чается |
на |
|
фильтре |
диаметром |
|||||||||
|
Q4 |
_ |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
(5-24) |
2000 мм с удельным расходом |
|
соли |
||||||||||||
|
|
=.«-------24 |
|
|
|
на |
регенерацию |
150 г/г-экв. |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
75
Время регенерации, подсчитанное |
как правило, при содержании ка |
||||||||||||||||||||||
по формуле (5-26), составляет: |
тионов натрия в воде менее |
|
30— |
||||||||||||||||||||
при загрузке фильтра сульфоуг- |
35% общей жесткости и при степе |
||||||||||||||||||||||
лем |
и работе на минимальных ско |
ни обмена на аммоний aNHj в преде |
|||||||||||||||||||||
ростях пропуска |
регенерационного |
лах от 40 до 90%. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
раствора и отмывки — 2,4 |
ч; то же |
Степень обмена катионов жестко |
|||||||||||||||||||||
при работе на максимально допу |
сти на аммоний при совместном ам- |
||||||||||||||||||||||
стимых |
скоростях.— 1,7 ч; |
при за |
моний-натрий-катионировании или, |
||||||||||||||||||||
грузке фильтра катионитом КУ-2 и |
что то же, долю воды, поступающей |
||||||||||||||||||||||
работе на средних скоростях — 4,5 ч; |
на аммоний-катионитные фильтры |
||||||||||||||||||||||
при загрузке |
фильтра |
сульфоуглем |
при параллельном аммоний-натрий- |
||||||||||||||||||||
и использовании его в качестве вто |
катионировании, |
|
определяют |
|
по |
||||||||||||||||||
рой ступени натрий-катионирова- |
формуле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
ния — 3,5 ч. |
|
одновременно |
регене |
|
|
_ |
(Ж к-Щ ост) 100 |
|
(5-30) |
||||||||||||||
Количество |
|
|
|
Ж к+[С1-Н -[sof] ’ |
|||||||||||||||||||
рируемых |
фильтров |
определяется |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
по формуле: |
|
|
|
|
|
|
|
где |
a NHt— степень обмена катионов |
||||||||||||||
|
|
|
п 0. р |
|
”а<рег |
|
(5-29) |
жесткости |
на аммоний |
(доля аммо- |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
24 |
’ |
|
ний-катионированной |
воды), |
|
|
%; |
|||||||||||
где п0. р — количество одновременно |
Ж к — карбонатная жесткость |
умяг |
|||||||||||||||||||||
чаемой |
воды, |
мг-экв/л; |
Щ 0от — |
||||||||||||||||||||
регенерируемых |
|
фильтров; |
п — ко |
||||||||||||||||||||
|
условная |
«остаточная» |
щелочность |
||||||||||||||||||||
личество |
|
-регенераций |
|
каждого |
|||||||||||||||||||
|
|
(нелетучая, натриевая) |
умягченной |
||||||||||||||||||||
фильтра |
в |
сутки; |
а — количество |
||||||||||||||||||||
воды |
(фильтрата) |
при |
совмест |
||||||||||||||||||||
одновременно |
работающих |
фильт |
|||||||||||||||||||||
ном |
аммоний-натрий-катионирова- |
||||||||||||||||||||||
ров. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нии или условная щелочность воды |
|||||||||||||
Проверку |
|
совпадения |
регенера |
||||||||||||||||||||
|
после |
смешения |
потоков |
аммоний- |
|||||||||||||||||||
ций |
особенно |
важно |
производить |
||||||||||||||||||||
натрий-катионированных вод; |
в |
за |
|||||||||||||||||||||
при |
автоматизации |
для |
определе |
||||||||||||||||||||
висимости |
от |
необходимого сниже |
|||||||||||||||||||||
ния |
количества |
устанавливаемых |
|||||||||||||||||||||
ния щелочности котловой воды при |
|||||||||||||||||||||||
командных электрических приборов |
|||||||||||||||||||||||
нимают 0,3—0,7 |
мг-экв/л; |
[С1- ] |
и |
||||||||||||||||||||
(КЭП). При |
совпадении |
регенера |
|||||||||||||||||||||
[SO|~]— соответственно |
концентр а- |
||||||||||||||||||||||
ций, |
т. е. когда |
я 0.р > |
1, |
требуется |
|||||||||||||||||||
ция ионов хлора и сульфата в умяг |
|||||||||||||||||||||||
при |
автоматизации установки орга |
||||||||||||||||||||||
чаемой |
воде, мг-экв/л. |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
низовать |
две |
группы оборудования |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
При |
практическом отсутствии |
в |
|||||||||||||||||||||
и приборов |
автоматизации. |
|
|||||||||||||||||||||
|
воде ионов натрия формула (5-30) |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
5-4. АММОНИЙ-НАТРИЙ-. |
упрощается и принимает вид: |
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
а т ^ (Ж к ^ Ш о с г )Ш _ |
(5.31) |
||||||||||||||||||||
КАТИОНИТНЫЕ |
Ф ИЛЬТРЫ |
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
/К-и. в |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Аммоний-катионирование в зави |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Степень обмена катионов жестко |
|||||||||||||||||||||||
симости от качества |
исходной воды |
||||||||||||||||||||||
сти на |
натрий |
при |
совместном |
ам- |
|||||||||||||||||||
может осуществляться в схемах па |
|||||||||||||||||||||||
моний-натрий-катионировании |
|
или, |
|||||||||||||||||||||
раллельного или совместного аммо- |
|
||||||||||||||||||||||
что то же, долю воды, поступающей |
|||||||||||||||||||||||
ний-натрий-катионирования. |
|
||||||||||||||||||||||
|
на |
натрий-катионитные |
фильтры |
||||||||||||||||||||
= Схема |
параллельного |
аммоннй- |
|||||||||||||||||||||
при параллельном |
аммоний-натрий- |
||||||||||||||||||||||
натрий-катионирования |
применяет |
||||||||||||||||||||||
катионировании |
|
определяют |
|
|
по |
||||||||||||||||||
ся, |
как |
правило, |
при |
содержании |
|
|
|
||||||||||||||||
формуле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
ионов натрия в воде более 30—35% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
#No= 100 |
|
йин4» |
|
(5-32) |
|||||||||||||||||
общей жесткости и при степени об |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
мена на |
аммоний a NHi больше 90 и |
где |
aNa — степень |
|
обмена |
катиона |
|||||||||||||||||
меньше 40%. |
|
|
|
|
|
|
|
жесткости на натрий или доля во |
|||||||||||||||
1 Схема совместного аммоний-нат- |
ды, поступающей на натрий-катио |
||||||||||||||||||||||
рий-катионирования |
|
применяется, |
нитные фильтры, |
%. |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
76
: При расчетах аммоний-катионит- |
, В |
схемах |
совместного |
аммо- |
||||||||||||||||
ных фильтров в схемах параллель |
ний-натрий-катионирования расчет |
|||||||||||||||||||
ного аммоний-натрий-катионирова- |
фильтра ведется так же, как и ам |
|||||||||||||||||||
ния и аммоний-натрий-катионитных |
моний-катионитного |
фильтра, |
но |
|||||||||||||||||
фильтров в схемах совместного ам- |
на полную производительность уста |
|||||||||||||||||||
моний-натрий-катионирования |
ис |
новки. |
Рабочая |
обменная |
способ |
|||||||||||||||
пользуют |
следующие, приведенные |
ность катионита принимается, как и |
||||||||||||||||||
для натрий-катионитных |
фильтров |
при натрий-катионировании. Фильт |
||||||||||||||||||
в табл. 5-4 данные: высота слоя и |
ры |
регенерируют общим |
раствором |
|||||||||||||||||
крупность |
зерен |
|
катионита, |
ско |
сульфата |
аммония |
и |
хлористого |
||||||||||||
рость фильтрования, |
потери напора |
натрия. Концентрация сульфата ам |
||||||||||||||||||
на фильтрах, интенсивность и про |
мония должна быть не более 2—3%; |
|||||||||||||||||||
должительность |
взрыхляющей про |
из расчета этой концентрации опре |
||||||||||||||||||
мывки. |
|
|
|
|
|
|
|
|
деляют |
|
объем |
регенерационного |
||||||||
Регенерация фильтров при парал |
раствора |
и |
в |
нем |
дополнительно |
|||||||||||||||
лельном |
и совместном |
аммоний- |
растворяют |
необходимое |
количест |
|||||||||||||||
натрий-катионировании из опасения |
во поваренной соли. |
|
|
|
|
|||||||||||||||
загипсовывания |
катионита |
(выпа |
Состав |
регенерационного |
раство |
|||||||||||||||
дения CaSC>4 на зернах |
катионита) |
ра при совместном аммоний-натрий- |
||||||||||||||||||
производится 2—3%-ным раствором |
катионировании |
рассчитывают |
сле |
|||||||||||||||||
сульфата |
аммония |
со |
скоростью |
дующим путем. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
пропуска |
регенерационного |
раство |
По рис. 5-3 в зависимости от сте |
|||||||||||||||||
ра и отмывочной |
воды |
не |
менее |
пени обмена катионов жесткости на |
||||||||||||||||
10 м/ч. |
|
|
|
|
|
|
|
|
аммоний |
aNHj |
определяют |
относи |
||||||||
Удельный расход сульфата |
аммо |
тельную концентрацию ионов аммо |
||||||||||||||||||
ния и поваренной соли в схемах ам- |
ния в регенерационном растворе в |
|||||||||||||||||||
моний-натрий-катионирования реко |
процентах общей |
массы |
реагентов |
|||||||||||||||||
мендуется принимать: при |
односту |
NH4SO4 + |
NaCl. |
|
|
|
|
|
||||||||||||
пенчатой схеме без повторного ис |
Относительную |
|
концентрацию |
|||||||||||||||||
пользования реагентов — 200 г/г-экв, |
ионов |
натрия |
в |
регенерационном |
||||||||||||||||
при двухступенчатой схеме с по |
растворе определяют по формуле: |
|||||||||||||||||||
вторным |
использованием |
реаген |
|
|
а&» = |
100 — а&н4» |
|
(5-33) |
||||||||||||
тов — 140 г/г-экв. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Расчет |
аммоний-катионитного |
где |
а&. и а&нГ концентрации ионов |
|||||||||||||||||
фильтра в схеме параллельного ам- |
||||||||||||||||||||
натрия |
и |
аммония |
в |
ревдэдрдцион- |
||||||||||||||||
моний-натрий-катионирования |
про |
|||||||||||||||||||
ном растворе, |
% |
[иди |
проденткое |
|||||||||||||||||
изводится |
(на часть воды, подлежа |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
щую аммоний-катионированию) так |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
же, как |
и расчет |
натрий-катионит- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
ного фильтра: по скорости фильтро |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
вания и числу регенераций в сутки. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
При расчете следует учесть следую |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
щие отличительные данные: рабо |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
чая емкость поглощения аммоний- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
катионита принимается на |
10— 15% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
больше, чем при натрий-катиониро- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
вании; |
концентрация |
регенерацион |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
ного раствора сульфата |
аммония — |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
не более 2—3%; скорость пропуска |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
регенерационного |
раствора |
и отмы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
вочной |
воды — не |
менее |
10 м/ч; |
Рис. 5-3. Определение flNHt (относительной |
||||||||||||||||
удельный |
расход |
воды |
на отмывку |
|||||||||||||||||
концентрации (NH4)2 S04 в регенерационном |
||||||||||||||||||||
.от продуктов регенерации — 5 м3 на |
||||||||||||||||||||
растворе) в зависимости |
от aNHi (степени |
|||||||||||||||||||
I м3 катионита. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
обмена на NH4). |
|
|
|
|||||||
77
содержание |
сульфата |
аммония и |
где дог—удельный расход воды на |
||||||||||||||
поваренной соли от |
суммы |
|
расхода |
отмывку аммоний-катионита от |
|||||||||||||
(NH4)2S04 + |
NaCl]. |
|
|
|
регене |
продуктов |
регенерации, принимает |
||||||||||
Расход реагентов на одну |
ся по табл. 5-4; |
|
/NHj — площадь |
||||||||||||||
рацию фильтра при совместном ам- |
фильтрования аммоний-катионитно |
||||||||||||||||
моний-натрий-катионировании опре |
го фильтра (считая на пустой |
||||||||||||||||
деляют по формулам: |
|
|
|
фильтр), м2; Дел — высота слоя ка |
|||||||||||||
расход сульфата аммония |
|
тионита, м. |
воды |
на |
регенерацию |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расход |
||||||||
|
|
|
Q N H 4> к г : |
|
|
|
аммоний-катионитного или аммо- |
||||||||||
|
лР |
V£p?ptfNHt _ |
|
(5-34) |
ний-натрий-катионитного фильтра |
||||||||||||
|
WNH4— looo.lOO |
’ |
|
без использования |
отмывочной |
во |
|||||||||||
расход |
поваренной |
соли |
Q?#, кг: |
ды на взрыхление определяют по |
|||||||||||||
уравнению (5-22) и по уравнению |
|||||||||||||||||
|
|
|
V£pq,paNa |
|
|
|
(5-23) при использовании отмывоч |
||||||||||
|
|
_ р |
|
|
(5-35) |
ной воды на взрыхление. |
|
|
|
||||||||
|
|
ЧШ — 1000-100 |
’ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
5-5. ХЛОР-ИОНИТНЫЕ |
|
|||||||||||
где |
V — объем катионита в |
фильт |
|
|
|||||||||||||
|
|
ФИЛЬТРЫ |
|
|
|
||||||||||||
ре, м3; Ер— рабочая емкость погло |
|
Хлор-ионитные фильтры |
устанав |
||||||||||||||
щения |
катионита |
при |
совмест |
|
|||||||||||||
ном аммоний-натрий-катионирова- |
ливаются только |
после натрий-ка- |
|||||||||||||||
ни, г-экв/м3 (принимают, как и при |
тионитных |
фильтров |
|
первой ступе |
|||||||||||||
натрий-катионировании); |
|
<?Р — |
ни, так как обмен иона хлора на |
||||||||||||||
удельный расход реагентов, г/г-экв. |
НСОз идет только в умягченной ще |
||||||||||||||||
Расход воды на регенерацию ам- |
лочной среде. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
моний-натрий-катионитного фильт |
|
Хлор-ионитные фильтры могут |
|||||||||||||||
ра в схемах совместного аммоний- |
быть загружены |
только |
анионитом, |
||||||||||||||
натрий-катионирования или на ре |
в |
этом случае |
при |
необходимости |
|||||||||||||
генерацию |
аммоний-катионитного |
глубокого умягчения воды требуется |
|||||||||||||||
фильтра в схемах параллельного ам- |
установка после |
них |
|
натрий-катио- |
|||||||||||||
моний-натрий-катионирования сла |
нитных фильтров |
второй |
ступени. |
||||||||||||||
гается из: |
воды |
на |
взрыхляю |
|
Хлор-ионитные фильтры могут |
||||||||||||
1) |
расхода |
быть установлены |
и в том |
случае, |
|||||||||||||
щую |
промывку, определяемого по |
когда вода после них используется |
|||||||||||||||
формуле (5-19); |
|
|
|
|
для подпитки тепловых сетей, где |
||||||||||||
2) расхода воды на приготовле |
величина общей жесткости не лими |
||||||||||||||||
ние раствора сульфата аммония |
тируется, а |
щелочность |
снижается |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
хлор-ионированием |
|
до |
требуемых |
||||||
|
Л |
|
<?W 100 |
|
|
(5-36) |
пределов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Хлор-ионитные фильтры, чаще |
||||||||||||
|
Ур NHt — ю ообрр .р’ |
|
|
|
|||||||||||||
где Q^H< — расход сульфата |
аммо |
всего используемые |
для |
приготов |
|||||||||||||
ления воды, питающей паровые кот |
|||||||||||||||||
ния на одну регенерацию, кг; b—кон |
лы (в этом случае требуется глубо |
||||||||||||||||
центрация регенерационного раство |
кое умягчение), загружаются катио |
||||||||||||||||
ра сульфата |
аммония, |
принимают |
нитом, а сверху анионитом; анионит |
||||||||||||||
2—3%; рр.р — плотность |
регенера |
снижает щелочность исходной воды, |
|||||||||||||||
ционного |
раствора, |
|
т/м3 |
(см. |
а |
катионит |
является |
второй |
сту |
||||||||
табл. 15-6); |
|
|
|
|
|
пенью натрий-катионирования. В та |
|||||||||||
3)расхода воды на отмывку ка ком смешанном натрий-хлор-ионит-
тионита от продуктов регенерации Qот, м3 на одну регенерацию:
QOT— Яо т /NH« # сл> (5-37)
ном фильтре обычно минимально необходимую высоту загрузки анио нита определяют расчетным путем, а остальную высоту фильтрующего
78
слоя заполняют катионитом (но не |
допустимо |
в |
период |
регенерации |
|||||||||||||||||||||
менее чем на 0,5 м), так как он ме |
фильтра |
подавать |
щелочную |
воду, |
|||||||||||||||||||||
нее дефицитен и значительно дешев |
устанавливается |
один |
|
рабочий |
|||||||||||||||||||||
ле анионита. |
|
|
|
|
|
|
|
|
фильтр; |
при |
этом |
предполагается, |
|||||||||||||
Для расчета хлор-ионитных фильт |
что при отключении |
хлор-ионитных |
|||||||||||||||||||||||
ров |
необходимо |
иметь |
следующие |
фильтров резервный фильтр |
первой |
||||||||||||||||||||
исходные данные: |
|
|
|
|
|
|
ступени |
катионирования |
может ра |
||||||||||||||||
производительность натрий-хлор- |
ботать в этот период как вторая сту |
||||||||||||||||||||||||
ионитного |
фильтра Qca, м3/ч; |
|
|
пень |
натрий-катиониройания. |
|
|
||||||||||||||||||
требуемое |
снижение |
бикарбона |
Количество удаляемых на хлор- |
||||||||||||||||||||||
тов, |
или |
остаточную |
щелочность |
ионитных |
фильтрах |
|
ионов |
НСОз, |
|||||||||||||||||
обрабатываемой |
воды |
|
(решается |
г-экв/сут, определяется из урав |
|||||||||||||||||||||
при выборе схемы обработки воды), |
нения: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Щост, мг-экв/л; |
|
воды |
(железо, |
Аа = |
24Qci (Щи.в — Щ 0ст)> |
|
(5-39) |
||||||||||||||||||
анализ |
|
исходной |
где |
Д(и.в— бикарбонатная |
|
щелоч |
|||||||||||||||||||
окисляемость, |
|
анионный |
|
состав: |
|
||||||||||||||||||||
НСОГ; SO!" |
C l- N07; |
ГОГйпр.). |
ность исходной воды, г-экв/м3; |
||||||||||||||||||||||
Щост— остаточная |
|
|
щелочность |
||||||||||||||||||||||
Расчет хлор-ионитного фильтра |
|
|
|||||||||||||||||||||||
после |
хлор-ионирования, |
г-экв/м3. |
|||||||||||||||||||||||
производится |
после |
|
предваритель |
Для паровых котлов принимается |
|||||||||||||||||||||
ной проверки возможности осущест |
меньшее значение Щост, |
определен |
|||||||||||||||||||||||
вления хлор-ионирования |
по |
соот |
|||||||||||||||||||||||
ное по формулам, г-экв/м3: |
|
|
|
||||||||||||||||||||||
ношению (2-5) и содержанию сум |
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
мы анионов сильных кислот |
(кроме |
|
|
|
|
Шос, = ^ |
|
|
|
|
|
(5-40) |
|||||||||||||
С1)— не более 3 мг-экв/л. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
ИЛИ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Расчет хлор-ионитного фильтра |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
начинают |
с |
подбора |
|
диаметра |
|
|
|
^ДоСТ—~ ~ ~ |
• |
|
|
|
(5-41) |
||||||||||||
фильтра |
по скорости |
фильтрования |
|
|
|
|
|
|
ах |
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
Wci = |
Qa |
|
|
|
|
(5-38) |
Для других потребителей величи |
|||||||||||||||
|
|
|
* |
|
|
|
на Щост принимается в соответствии |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
/ci« |
|
|
|
|
с требованиями, |
предъявляемыми |
||||||||||||||
где wa — скорость фильтрования на |
к щелочности обработанной воды. |
||||||||||||||||||||||||
Число регенераций |
хлор-ионитно |
||||||||||||||||||||||||
хлор-ионитных |
фильтрах, |
прини |
|||||||||||||||||||||||
го фильтра |
в |
сутки |
|
определяется |
|||||||||||||||||||||
мается |
равной |
15—20 |
м/ч; |
Qci — |
|
||||||||||||||||||||
из уравнения: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
производительность |
фильтров, |
м3/ч; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
/а — площадь хлор-ионитного фильт |
|
|
|
п = |
|
|
|
|
|
|
|
(5-42) |
|||||||||||||
ра |
(используются стандартные нат- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
рий-катионитные фильтры первой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
ступени), м2; а — количество фильт |
где |
п — число |
регенераций |
|
Хлор- |
||||||||||||||||||||
ров, |
принимается в |
зависимости от |
ионитного фильтра или только объе |
||||||||||||||||||||||
требований |
проектируемой |
|
уста |
||||||||||||||||||||||
|
ма анионита в смешанном фильтре, |
||||||||||||||||||||||||
новки. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
принимается не более 3 раз в сутки; |
|||||||||||||||
При большой производительности |
|||||||||||||||||||||||||
при |
этом |
одновременно |
регенери |
||||||||||||||||||||||
проектируемой установки |
и необхо |
||||||||||||||||||||||||
руется |
и |
катионит |
второй |
ступени, |
|||||||||||||||||||||
димости |
|
непрерывного |
|
снижения |
|||||||||||||||||||||
|
|
потребность |
в |
регенерации |
которо |
||||||||||||||||||||
щелочности |
устанавливаются |
два |
|||||||||||||||||||||||
го значительно |
реже; |
#£л— высота |
|||||||||||||||||||||||
рабочих фильтра и один резервный; |
|||||||||||||||||||||||||
слоя |
анионита, м |
(в |
смешанном |
||||||||||||||||||||||
если допустимо (при ремонте одно |
|||||||||||||||||||||||||
го из фильтров) в период регенера |
фильтре |
принимается |
только |
вы |
|||||||||||||||||||||
ции хлор-ионитного фильтра |
|
пода |
сота |
слоя |
анионита); Ер1— рабочая |
||||||||||||||||||||
вать щелочную воду, то устанавли |
обменная |
|
способность |
анионита |
|||||||||||||||||||||
ваются два рабочих фильтра. |
|
АВ-17 по иону НСОз, г-экв/м3, |
|||||||||||||||||||||||
В небольших установках |
(произ |
принимается в |
расчетах |
ориентиро |
|||||||||||||||||||||
водительностью около 5 |
м3/ч), |
если |
вочно |
равной |
300 |
г-экв/м3 |
(при |
||||||||||||||||||
79
удельном расходе соли 65 кг на 1 м3 анионита и остаточной щелочности фильтрата около 1,0—1,5 мг-экв/л)
иуточняется при наладке установки
в. зависимости от качества исходной воды, расхода соли на регенерацию
инеобходимой величины остаточной щелочности фильтрата.
Подобрав из уравнения (5-42) не обходимый объем анионита в хлорионитном фильтре'по числу регене раций, определяют расход соли:
Qc1=а65/с1//сл, (5-43)
где Qg*— необходимый расход соли
на одну регенерацию |
фильтра, кг; |
65 — рекомендуемый |
расход соли, |
кг, на 1 м3 анионита, при наладке установки оптимальный расход соли следует уточнить.
Расход соли на регенерацию ка тионита (вторая ступень натрийкатионирования) в смешанном фильтре не рассчитывается, так как количество соли, принятое по расче
ту |
на регенерацию хлор-анионита, |
в |
десятки раз превышает количе |
ство, необходимое для регенерации катионита (Na+ регенерирует катио нит, а С1~— анионит).
Расчеты расхода воды на приго товление регенерационного раство ра, регенерацию хлор-ионитных и натрий-катионитных фильтров в схе мах натрий-хлор-ионирования про изводятся в соответствии с указа ниями, данными при расчете нат рий-катионитных фильтров в § 5-3 и по табл. 5-8.
5-6. ВОДОРОД-КАТИОНИТНЫЕ ФИЛЬТРЫ
Расчет водород-катионитных фильтров производится на основа нии следующих исходных данных:
1) производительности фильтров, м8/ч;
2)требований, предъявляемых к водород-катионированной воде;
3)качественного состава воды, поступающей на водород-катионит- ные филыры.
|
|
|
Т а б л и ц а |
5-8 |
|
Технологические данные для |
расчета |
||||
|
хлор-ионитных фильтров |
|
|||
|
Показатель |
|
анионит-Cl - фильтрный |
Смешанный -Cl-Naионит- фильтрный |
|
|
|
|
|
|
|
Высота слоя, м: |
|
|
|
|
|
анионита ............... |
|
2— 2 ,5 |
0 ,5 — 2 ,0 |
||
катионита ............... |
|
— |
0 ,5 —2 .0 |
||
Крупность зерен £анио- |
|
|
|
||
нита, м м ................... |
|
0 .3 5 — 1 .2 |
|||
Скорость фильтрования, |
|
|
|
||
м/ч: |
|
|
|
|
|
допустимая . . . . |
4— 30 |
|
|||
рекомендуемая . . |
15—-20 |
|
|||
Потери напора, м |
вод. |
|
|
|
|
ст., |
при скорости |
|
|
|
|
фильтрования: |
. |
б—5 |
|
||
10 |
м/ч.................. |
|
|||
20 м / ч ................... |
|
7— 5 |
|
||
30 м / ч ................... |
|
9— 6 |
|
||
Взрыхляющая промывка |
|
|
|
||
анионита: |
|
|
|
|
|
интенсивность, |
|
|
|
|
|
л/(с*м2) ................... |
|
|
3 |
|
|
продолжительность, |
|
|
|
||
мин.......................... |
|
|
15* |
|
|
Отмывка анионита: |
|
|
|
|
|
скорость отмывки, |
1 |
|
|
||
м /ч |
|
|
|
||
от |
6— 8 |
|
|||
расход воды на |
|
|
|
||
мывку анионита, |
|
|
|
||
-м’/ м » ...................... |
|
|
4 |
|
|
* Продолжительность взрыхления 15 |
мин |
при |
|||
нята для анионита АВ-17-8. |
|
|
|
||
В |
зависимости |
от требований |
|||
к качеству обработанной воды во- дород-катионирование осуществ ляется по различным схемам (см. табл. 2-5):
а) водород-катионирование с «го лодной» регенерацией фильтров осу ществляется, когда требуется разру шение бикарбонатного иона, удале ние только карбонатной жесткости до 0,7—1,5 мг-экв/л и снижение солесодержания исходной воды (соот ветствующее удаляемой карбонат ной жесткости);
б) водород-катионирование в схе мах параллельного водород-натрий- катионированкл осуществляется, когда невозможно осуществить «го лодную» регенерацию фильтров по составу исходной воды или требует-
«0