Очистка воды на ионитных фильтрах (стр. 1 из 2)
CЕВАСТОПОЛЬСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГИИ И ПРОМЫШЛЕННОСТИ
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ПО ДИСЦИПЛИНЕ "ХИМИЯ"
Тема: "ОЧИСТКА ВОДЫ НА ИОНИТНЫХ ФИЛЬТРАХ"
Выполнил: Студент заочного отделения
Электротехнического Факультета
ЭСЭ-21в
Левицкий П.В.
Севастополь
2007
ПЛАН
ВВЕДЕНИЕ
1. ВИДЫ ФИЛЬТРОВ И ОСОБЕННОСТИ ИХ СТРОЕНИЯ
1.1 Фильтры ФИПа, ионитные параллельноточные первой ступени
1.1.1 Назначение
1.1.2 Описание конструкции
1.1.3 Материалы
1.2 Фильтры ионитные параллельно-точные второй ступени
1.3 Фильтр ФИПр, ионитный противоточный
1.4 Фильтры ионитные смешанного действия
2. НЕКОТОРЫЕ МЕТОДЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ИОНИТНЫХ ФИЛЬТРА
2.1 Натрий-катионитный метод умягчения воды
2.2 Водород-натрий-катионитный метод умягчения воды
2.3 Опреснение и обессоливание воды
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Вода - это великая ценность, которую человек получил в дар от природы. Ее надо оберегать и уметь рационально использовать. Потребление некачественной воды может нанести непоправимый вред здоровью человека. Что касается неочищенной воды технического назначения, примеси, содержащиеся в ней, разрушают бытовые приборы, сантехнику. Накипь и осадок в конечном итоге приводят к выходу из строя трубопроводов и повышению расхода топлива. Чтобы сделать воду пригодной для применения в быту и промышленности, ее необходимо предварительно подготавливать с помощью оборудования для очистки воды.
Способов, которыми можно очистить воду, существует несколько. В каждом конкретном случае необходимо знать от чего придется чистить воду. Это можно выяснить с помощью анализа воды.
ИОНИТЫ (ионообменники) - твердые нерастворимые вещества, способные обменивать свои ионы с ионами внешней среды (ионный обмен).
ИОННЫЙ ОБМЕН - обратимая химическая реакция, при которой происходит обмен ионами между твердым веществом (ионитом) и раствором электролита либо между различными электролитами, находящимися в растворе. Ионный обмен применяют для обессоливания воды, в гидрометаллургии, в хроматографии.
ИОНИТЫ подразделяются на аниониты и катиониты, обменивающие соответственно отрицательно или положительно заряженные ионы, и амфолиты, способные обменивать одновременно те и другие ионы. Наиболее распространены синтетические органические иониты - ионообменные смолы. ИОНООБМЕННЫЕ СМОЛЫ- синтетические органические иониты. Смолы, обменивающие с ионами внешней среды отрицательно заряженные ионы, называются анионообменными, положительно заряженные ионы - катионообменными, а одновременно ионы того и другого знака - полиамфолитами. Получают полимеризацией или поликонденсацией органических соединений, а также путем химических превращений готовых полимеров. Широко распространены ионообменные смолы на основе сополимеров стирола с дивинилбензолом, феноло-формальдегидных смол, полиаминов.
Из неорганических ионитов важны природные и синтетические алюмосиликаты, гидроксиды и соли поливалентных металлов. Применяются главным образом для умягчения и деминерализации воды, а также извлечения из растворов следов металлов, очистки сахарных сиропов, лекарств и многих др.
АЛЮМОСИЛИКАТЫ - группа породообразующих минералов класса силикатов; алюмокремниевых соединений с катионами щелочных металлов (полевые шпаты, слюды, минералы глин и др.).
Ионитные параллельно-точные фильтры предназначены для умягчения и обессоливания природных вод. Изготавливаются ионообменные фильтры с нижним распределительным устройством на бетонном основании или копирующего типа из нержавеющей стали. Фильтры диаметром 0,7; 1,0; 1,4; 1,5 м могут быть изготовлены с устройством нижним сборно-распределительным "ложное днище", укомплектованным нержавеющими щелевыми колпачками типа ФЭЛ. Верхнее распределительное устройство ВРУ изготовлено из двух перфорированных стаканов вставленных друг в друга. Ионитные противоточные фильтры для технологии с гидравлическим зажатием слоев изготавливаются с устройствами сборно-распределительными из нержавеющей стали. Корпус может иметь фланцевый разъем для удобства и безопасности нанесения противокоррозионного покрытия. В этих фильтрах зажатие слоя ионита производится через среднее и верхнее сборно-распределительное устройства за счет направления части отработанного регенерационного раствора или подачи исходной воды по контуру рециркуляции.
1. ВИДЫ ФИЛЬТРОВ И ОСОБЕННОСТИ ИХ СТРОЕНИЯ
Ионитные фильтры классифицируются в зависимости от принципа действия, а также от целей, преследуемых при прохождении воды через них.
1.1 Фильтры ФИПа, ионитные параллельно-точные первой ступени
1.1.1 Назначение
Фильтры ионитные параллельно-точные первой ступени используются на водоподготовительных установках электростанций, промышленных и отопительных котельных и предназначены для обработки воды с целью удаления из нее катионов накипеобразователей ( Ca2+ и Mg2+ ) в процессе натрий-водород- или аммоний-натрий-катионирования, а также сульфатных, хлоридных и нитратных анионов в процессе обессоливания природных вод. Фильтры ионитные параллельно-точные первой ступени для водород-катионирования предназначены для замены катионов Са-, Мg2+ и Nа+ исходной воды на катионы Р+ в схемах умягчения и химического обессоливания воды, используются на водоподготовительных установках промышленных и отопительных котельных. Загрузка ионитных фильтров ФИПа – сульфоуголь, катионит Ку-2,
1.1.2 Описание конструкции
Ионитные параллельно-точные фильтры первой ступени состоят из корпуса, нижнего и верхнего распределительных устройств, трубопроводов, запорной арматуры и пробоотборных устройств. Корпуса фильтров цилиндрические, сварные из листовой стали, с приваренными эллиптическими штампованными днищами. К нижнему днищу приварены три опоры для установки фильтров. В центре верхнего и нижнего днищ фильтров приварены фланцы, к которым снаружи по фронту фильтра присоединяют трубопроводы, а внутри – устройства-распределители. Верхнее распределительное устройство типа "стакан в стакане" состоит из перфорированных труб, одна из которых вставлена в другую, нижний конец их заглушен. Верхний конец внутренней трубы соединен с подающей трубой, наружная труба снизу соединена с внутренней трубой, а верхним концом упирается в эллиптическое днище. В фильтрах диаметром до 1,5 м нижнее сборно-распределительное устройство изготавливается двух видов : "ложное днище" или "копирующего типа". В фильтрах диаметром 2,0 м до 3,0 м нижнее сборно-распределительное устройство-"копирующего_типа". Фильтры ФИПаI 1,5-0,6; ФИПаI 2,0-0,6; ФИПаI 2,6-0,6 имеют нижнее распределительное устройство копирующего типа-"паук". 1.1.3. Материалы.
Копрус фильтра изготовлен из углеродистой стали и приспособлен для нанесения противокоррозионного покрытия. Трубопроводы внешней обвязки -из углеродистой стали для Na - катионитовых фильтров и из нержавеющей стали для H-OH - ионирования. Верхнее и нижнее сборно-распределительное устройство и щелевые колпачки типа ФЭЛ- из нержавеющей стали.
1.2 Фильтры ионитные параллельно-точные второй ступени
Фильтры ионитные параллельно-точные второй ступени предназначены для работы в различных схемах установок глубокого и полного химического обессоливания для второй и третьей ступени натрий-катионирования, водород-катионирования и анионирования и используются на водоподготовительных установках электростанций, промышленных и отопительных котельных. При использовании данных фильтров в схемах глубокого обессоливания из воды удаляются практически все катионы и анионы, за исключением кремниевой кислоты, а при использовании в схемах полного химического обессоливания удаляется и кремниевая кислота.
1.3 Фильтр ФИПр, ионитный противоточный
Фильтры ионитные противоточные ФИПр предназначены для использования в составе установок обессоливания или умягчения воды на водоподготовительных системах электростанций, промышленных и отопительных котельных. Загрузка ионитных фильтров ФИПр – сульфоуголь, катионит Ку-2,
Стоит обратить внимание на описание противоточного фильтра, так как противоточная технология ионирования - реальный путь к экономии средств, реагентов и воды на собственные нужды.
Очистка воды в теплоэнергетике - весьма ответственна и высокозатратна. На водоподготовительных ионообменных установках тепловых станций, отопительных и промышленных котельных актуальным является вопрос снижения удельных расходов реагентов на регенерацию, ионитов, сокращения расходов воды на собственные нужды и уменьшение солевых стоков. Одним из наиболее эффективных способов решения этой проблемы на сегодня является переход на противоточную технологию ионирования. Положительные особенности противоточной схемы ионирования:
· Сокращение расходов реагентов в 1,5-2 раза; Сокращение расходов воды на собственные нужды - в 2 раза; Сокращение количества фильтрующего материала - в 1,5 раза; Уменьшение объема солевых стоков - в 1,5 раза. Уменьшение числа работающих фильтров
Кроме того, увеличивается единичная производительность фильтров: например, фильтр диаметром 3000 мм может работать с производительностью 250-280 м3/час и давать необходимое количество воды в одну ступень.
1.4 Фильтры ионитные смешанного действия
Фильтры ионитные смешанного действия с внутренней и наружной (выносной) регенерацией ионитов предназначены для глубокого обессоливания и обескремниевания турбинного конденсата и добавочной воды. Фильтрование конденсата и добавочной воды осуществляется через слой перемешанных зерен Н-катионита и ОН-анионита. Фильтры смешанного действия используются на электростанциях в составе водоподготовительных установок для обработки добавочной воды и в составе конденсатоочисток.