Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Общие сведения. Обессоливание воды предполагает удаление из нее всех катионов и анионов растворенных солей. Рисунок 2.116 - Ступень химического обессоливания воды




Обессоливание воды предполагает удаление из нее всех катионов и анионов растворенных солей.

Рисунок 2.116 - Ступень химического обессоливания воды

Метод ионообменного обессоливания воды основан на последовательном осуществлении процессов H+ и ОН - ионирования. На рис. 2.11 представлена ступень химического обессоливания воды.

При водород – катионировании происходит обмен всех растворенных в воде катионов (Na+, Ca2+, Mg2+) на обменный катион H+ по приведенным реакциям:

 

 

(2.85)

 

(2.85)

 

СаСl2 + 2HR ® CaR2 + 2HCl (2.87)

 

MgSO4 + 2HR ® MgR2 + H2SO4 (2.88)

 

Анализ приведенных реакций показывает, что за счет разрушения бикарбонат иона , который при водород-катионировании переходит в свободную углекислоту СО2, изменяется не только катионный, но и анионный состав воды. Снижается общая жесткость воды, полностью удаляется карбонатная жесткость. Присутствующие в исходной воде сульфаты, хлориды, силикаты и нитраты кальция, магния, натрия преобразуются в минеральные кислоты (серную, соляную, кремниевую, азотную). Вода приобретает кислую реакцию. Максимальная величина кислотности эквивалентна суммарной концентрации всех анионов сильных кислот в исходной воде ( , , ).

Величина кислотности водород-катионированной воды непостоянна. Она снижается в процессе фильтрования по мере истощения катионита. Для того, чтобы получить обессоленную воду, необходимо предотвратить поступление в фильтрат катионов . Поэтому водород – катионитные фильтры в схемах обессоливания отключают на регенерацию по проскоку в фильтрат катионов . Косвенным показателем проскока катионов служит снижение кислотности. Процесс восстановления водород – катионитного фильтра аналогичен процессу восстановления натрий – катионитного фильтра (см. лабораторную работу № 9). Отличие состоит в регенерационном растворе.

Регенерация водород – катионитных фильтров производят 1,0 – 1,5% - ным раствором H2SO4 по реакциям:

2NaR+H2SO4®2HR+Na2SO4 (2.89)

2СaR2+H2SO4®2HR+СaSO4 (2.90)

2MgR2+H2SO4®2HR+MgSO4 (2.91)

 

При проведении регенерации концентрацию кислотности раствора увеличивают постепенно во избежание обрастания зерен катионита отложениями сульфата кальция CaSO4, нерастворимыми в воде (загипсовывание катионита).

При ОН – ионировании воды обменным анионом является анион OH, который в процессе фильтрования воды через слой анионита поглощает находящиеся в ней анионы.

Для удаления из обрабатываемой воды анионов сильных кислот ( , , , ) фильтр загружают слабоосновным анионитом на котором протекают следующие реакции:

 

(2.92)

Н2SO4+2ROH®R2SO4+2H2O (2.93)

(2.94)

 

Анионы слабых кислот ( ) не вступают в обменные реакции со слабоосновным анионитам. Для удаления из водород – катионированной воды всех анионов фильтр загружают высокоосновным анионитом, который способен удалять из воды, кроме анионов сильных кислот, также и анионы слабых кислот по реакциям:

(2.95)

(2.96)

 

Сильноосновные аниониты значительно дороже слабоосновных, а их обменная емкость невелика, поэтому их применяют на второй и третьей ступнях обессоливания для удаления из воды в основном анионов кремниевой кислоты. Для удаления основного количества угольной кислоты в схемах ВПУ используют декарбонизаторы. Углекислота, оставшаяся в воде после декарбонизатора, удаляется сильноосновным анионитом.

При истощении анионита анионитные фильтры первой ступени обессоливания отключают на регенерацию по проскоку в фильтрат ионов , а анионитовые фильтры второй ступени – по проскоку ионов .

Для восстановления обменных свойств слабо – и высокоосновных анионитов используют 4,0 % - ый раствор NaOH.

 

(2.97)

(2.98)

RCl+NaOH ® ROH+NaCl (2.99)

 

На ВПУ ТЭС технологический процесс обессоливания воды складывается из нескольких ступеней. В зависимости от количества ступеней обессоливания различают следующие схемы:

- упрощенное обессоливание;

- двухступенчатое обессоливание;

- трехступенчатое обессоливание.

Выбор конкретной схемы обессоливания зависит от качества исходной воды, а также от типа парогенераторов, установленных на ТЭС. На АЭС выбор схемы обессоливания воды зависит от типа реактора (приложение №4).







Дата добавления: 2014-11-10; просмотров: 223. Нарушение авторских прав

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2017 год . (0.005 сек.) русская версия | украинская версия