Подготовка воды для паротурбинной установки

реферат

4. Умягчение воды способом катионного обмена

Метод катионного обмена, называемый также катионитовым, основан на свойстве некоторых естественных и искусственных химических соединений вступать в реакцию с солями жесткости воды.

Выбор того или иного метода докотловой обработки воды путем катионного обмена определяется величиной продувки котлов (не должна превышать Р 10%), относительной щелочностью котловой воды (должна находиться в пределах Щ0.к=3ч20%) и содержанием углекислоты в паре (предельное значение не должно быть более С02 ?20 мг/кг).

1.Натрий - катионирование. (наиболее простой способ) применяется в тех случаях, когда обеспечиваются приведенные выше показатели продувки, относительная щелочность и содержание углекислоты в паре; при этом общая жесткость требуется не ниже Жоб=0,1 ч0,2 мг-экв/кг.

Процесс умягчения воды при 22 натрий-катионировании состоит в замене металлов кальция и магния, содержащихся в воде, металлом натрием, присоединенным к водоумягчающему веществу -- катиониту. Это присоединение осуществляется, если пропустить через катионит раствор поваренной соли. Вещества, способные к обмену катионов, называются катионитами. Сами катиониты в воде нерастворимы; они приготовляются в виде мелкозернистого песка, через который фильтруется умягчаемая вода. Из катионитовых материалов в настоящее время наиболее распространен сульфоуголь, который представляет собой каменный уголь, обработанный серной кислотой сильной концентрации.

Для восстановления обменной способности катионита его обрабатывают натриевыми солями, в частности поваренной солью. Эта обработка носит название регенерации, т. е. промывание катионита 5--10%-ным раствором поваренной соли.

Повышенную относительную щелочность можно снизить обработкой химически очищенной воды нитратами (в частности нитратом натрия NаNОз).

При натрий - катионировании щелочность химически обработанной воды остается без изменения и равна щелочности исходной воды.

Сухой остаток химически обработанной воды несколько увеличивается по сравнению с сухим остатком исходной воды и может быть принят ориентировочно равным

2 Натрий - аммоний - катионирование применяют когда одновременно с умягчением необходимо снизить как щелочность котловой воды, так и содержание углекислоты в паре, но с допущением некоторого количества аммиака (т. е. когда оборудование не имеет элементов из латуни или медных сплавов).

При совместном натрий-аммоний-катионировании в каждый фильтр запружают сульфоуголь, обогащенный как поваренной солью (NaCl), так и сульфатом аммония [(NH4)2SO4].

Обменную способность катионита в данном случае принимают ту же, что и для натрий-катионитовых фильтров. Регенерация фильтров выполняется общим раствором сульфата, аммония и хлористого натра. Концентрация сульфата аммония должна быть не более 2--3%. Из расчета этой концентрации определяют общий объем регенерационного раствора и в нем дополнительно растворяют требуемое количество 5--10 % -ного раствора поваренной соли.25 Сухой остаток химически очищенной воды после данной водоподготовки может быть ориентировочно принят равным

Sx = 0,85 Sи. в мг/кг.

3Водород - натрий - катионирование применяется в тех же случаях, но в вырабатываемом паре не должен присутствовать аммиак. Наиболее часто для этого способа применяется схема последовательного водород- натрий-катионирования с так называемой "голодной" регенерацией водород-катионитовых фильтров.

В результате получают частично умягченную воду с небольшой щелочностью и повышенным содержанием углекислоты. Для удаления из воды свободной углекислоты устанавливают декарбонизаторы -- аппараты типа скрубберов с насадкой из керамических колец Рашига, а для получения требуемой жесткости ее дополнительно доумягчают на натрий-катионитовых фильтрах.

Рабочая обменная способность сульфоугля при водород- катионировании может приниматься в пределах 300--400 мг-экв/кг. Обогащение сульфоугля проводится 1,5%-ным раствором серной кислоты. Значения щелочности химически очищенной воды и ее сухого остатка могут быть приняты теми же, что и при совместном натрий-аммоний- катионировании. Карбонатная жесткость воды, обрабатываемой по схеме водород-натрий-катионирования с голодной регенерацией, в ряде случаев может снизиться до значения Жк=0,7 мг-экв/кг, т. е. до величины, рекомендуемой нормами для подпитки закрытых тепловых сетей. Поэтому, дополнительное натрий-катионирование не нужно.

4 Натрий - катионирование, совмещенное с осветлением и коагуляцией. Применяется при использовании вод из открытых источников. По ходу движения обрабатываемой воды сначала устанавливаются осветлительные, а затем катионитовые фильтры.

Рис. 1 Схема одноступенчатого натрий - катионирования воды

1-подача исходной воды, 2-натрий - катионитовый фильтр, 3-бак с раствором поваренной соли, 4-бак с частично умягченной водой для взрыхления катионита. 5-резервуар умягченной воды, 6-насос, 7-отвод умягченной воды.

Рис. 2 Схема двухступенчатого натрий - катионитового умягчения воды.

1-подача исходной воды, 2,6-натрий - катионитове фильтры l и ll ступени, 3,5-баки с раствором соли для регенерации фильтров l и ll ступени, 4-бак с водой для взрыхления загрузки фильтров, 7-резервуар умягченной воды, 8-насос, 9-отвод умягченной воды.

Внутри котловая обработка воды

Внутри котловую обработку можно осуществлять по разным схемам, отличающимся между собой способом введения щелочных реагентов:

1.В нагнетательные патрубки питательных насосов.

2. В общую питательную магистраль.

3. В барабан каждого котла отдельно.

По данной схеме: раствор щелочных реагентов из группового дозатора питательным насосом 2 подается к каждому котлу 3. При внутри котловой водоподготовке обязательно выполняют продувку котла.

Щелочь вводят в котлы после их продувки (три-четыре раза в сути), в соответствии с этим определяют как емкость, так и размеры дозаторов. Дозаторы малой емкости можно использовать из цельнотянутых труб. Если установлено не более трех котлов, то раствор щелочных реагентов (10 - 15%) можно приготовить непосредственно в ведрах.

Рис. 3 Схема внутри котловой водоподготовки

Делись добром ;)