Коррекционные методы обработки водыа) Нитратирование б) Амминирование
3.7. Расчёт натрий-катионитных фильтров Исходные данные: - река, водоём, место и дата отбора пробы воды (по заданию); - G св – расход сырой воды на водоподготовку, м³/ч; - G пит – расход питательной воды, м³/ч; - S кв – сухой остаток котловой воды, мг/л (см. табл.3.1); - S ов – сухой остаток обработанной воды, мг/л; - Ж = 0,05 ммоль/л – остаточная жёсткость после фильтров - Ж = 0,01 ммоль/л – остаточная жёсткость после фильтров ІІ ступени. 3.8. Расчёт фильтров І ступени 1. Расчёт катионитных фильтров начинают с подбора диаметра фильтров по скорости фильтрования. Различают нормальную скорость ωн – это скорость фильтрования при подключении всех рабочих фильтров и максимальную ωм – при отключении одного фильтра на регенерацию. Сначала по рекомендации а) по нормальной скорости: ωн = = где ωн – нормальная скорость фильтрования, принимаемая в зависимости от общей жесткости, м/ч; – производительность водоподготовки по расходу сырой воды, м³/ч; f – площадь фильтрования, м²; a – количество работающих фильтров (для І ступени примем a = 2); б) по максимальной скорости: ωм = = После определения площади фильтрования, подбираем по табл.3.3 диаметр фильтра d и для выбранного фильтра делаем уточнение скорости фильтрования. 2. Количество солей жёсткости, удаляемое на фильтрах І ступени, ммоль/сут: А =24 G свЖо = где Жо =Жив – 0,05 – количество солей жёсткости, оставленное на катионитном фильтре І ступени, ммоль/л; Жив – общая жёсткость воды, поступающей на фильтры І ступени, ммоль/л. 3. Число регенераций каждого фильтра в сутки = где H сл – высота катионитного слоя, м (табл.3.2); Е р– рабочая обменная способность катионита для Ι ступени моль/м³ Е р= αэβNa E п – 0,5 q от Жо = где αэ= – коэффициент эффективности регенерации, учитываю- щий неполноту регенерации катионита в зависимости от удельного расхода соли на регенерацию q с, опредеделяется по табл.3.4; βNa= – коэффициент, учитывающий снижение обменной способности катионита по Са2+ и Mg 2+ за счёт частичного задер-жания катионов Na+, где значения βNa приведены в зависимости от соотношения /Жо= (табл.3.5); = = – концентрация натрия в умягчаемой воде, ммоль/л; Na + – содержание катионов натрия в исходной воде, мг/л; Е п – полная обменная способность катионита, которая в зависимости от крупности зёрен сульфоугля принимается равной 250-275 моль/м³; q от= – удельный расход воды на отмывку катионита, м³/м³ (см. 4. Расход 100 %-й поваренной соли на одну регенерацию фильтра, кг: = где q c – удельный расход соли на регенерацию катионита, г/моль (см. табл.3.2). 5. Суточный расход технической соли на регенерацию, кг/сут: = где G c – расход поваренной соли на одну регенерацию, кг; 6. Расход воды на одну регенерацию фильтра слагается: а) из расхода воды на взрыхляющую промывку фильтра, м³: = где i – интенсивность взрыхляющей промывки, л/(м²·с);
б) расхода воды на приготовление регенерационного раствора, м³: = где b – концентрация регенерационного раствора, % (см. табл.3.2); ρрр – плотность регенерационного раствора, т/м³. В расчёте принять: для І ступени – b = 8%, ρрр = 1,06 т/м³, для ІІ ступени – b = 12%, ρрр = 1,086 т/м³; в) расхода воды на отмывку катионита от продуктов регенерации, м³: G от = q от f H сл = где q от – удельный расход воды на отмывку, м³/ м³ (см. табл.3.2); г) расхода воды на одну регенерацию без использования отмывочной воды на взрыхление (собственные нужды), м³: G сн = G взр + G рр + G от= При использовании отмывочной воды на взрыхляющую промывку расход воды на одну регенерацию, м³: G' сн = G рр + G от = 7. Среднечасовой расход воды на собственные нужды, м³/ч: = 8. Межрегенерационный период работы каждого фильтра, ч: = где n – количество регенераций каждого фильтра в сутки; t рег= t взр + t рр + t от= Здесь t взр – время взрыхляющей промывки, мин; t рр – время пропуска регенерационного раствора через фильтр, мин; t рр = = Здесь G pp– количество регенерационного раствора, м³; – скорость отмывки, м/ч (см. табл. 3.2); t от– время отмывки фильтра от продуктов регенерации, мин; t от= = 9. Количество одновременно регенерирующих фильтров =
Таблица 3.2 Технологические данные для расчёта натрий-катионитных фильтров
* Интенсивность взрыхления 3 л/(м²·с) принимается при загрузке мелкого катионита с крупностью зёрен 0,3–0,8 мм. Примечание. Скорости фильтрования менее 5 м/ч допускать не рекомендуется из-за возможного снижения обменной способности катионита.
Таблица 3.3 Параметры стандартных фильтров
3.9. Расчёт фильтров ΙΙ ступени Расчёт проводится так же, как и для Ι ступени. Здесь высота слоя катионита Н сл = 1,5 м, рабочая обменная способность катионита Е р= 150 моль/м³. 1. Если для ΙΙ ступени принять один фильтр той же конструкции, что и для Ι ступени, тогда ωн = ωм = .
Таблица 3.4 Коэффициент эффективности регенерации катионита αэ
Далее надо сравнить скорость фильтрования с допустимыми по табл.3.2.
2. Количество солей жёсткости, удаляемых на фильтре ΙΙ ступени, моль/сут: А = 24 G св · Жо=
3. Число регенераций каждого фильтра в сутки = 4. Расход 100 %-й поваренной соли на одну регенерацию фильтра, кг: = 5. Суточный расход технической соли на регенерацию, кг/сут: = 6. Расход воды на одну регенерацию фильтра слагается: а) из расхода воды на взрыхляющую промывку фильтра, м³: =
б) расхода воды на приготовление регенерационного раствора, м³: = в) расхода воды на отмывку катионита от продуктов регенерации, м³: G от = q от f H сл = г) расхода воды на одну регенерацию без использования отмывочной воды на взрыхление (собственные нужды), м³: G сн = G взр + G рр + G от= При использовании отмывочной воды на взрыхляющую промывку расход воды на одну регенерацию, м³: G' сн = G рр + G от = 7. Среднечасовой расход воды на собственные нужды, м³/ч: = 8. Межрегенерационный период работы каждого фильтра, ч: = t рег= t взр + t рр + t от= t рр = = t от= = 9. Количество одновременно регенерирующих фильтров =
Таблица 3.5 Коэффициент снижения обменной способности катионита βNa
4. АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ
|