Автор работы: Пользователь скрыл имя, 16 Апреля 2011 в 12:46, реферат
Роль воды в жизни и быту человека, в промышленности и сельском хозяйстве трудно переоценить. Об этом достаточно подробно сказано в статье [1]. Здесь мы остановимся на понятии «жесткость воды» - оно широко используется и в быту, и в промышленности.
угля принимается 4 м3),
qуд.=4 м3,
Ск – общее содержание в воде катионидов,
Ск =7.3 гр-экв/м3 ,
EHраб.= 0.85*570 – 0.5*4*7.3 = 469.9 гр-экв/м3,
WH = 24*17.5(6.4+0.9)/(2*469.9) = 3.6 м3,
Объем катионита в Na-
формуле [1,прил.7,п.26]:
WNa = 24*qNaпол.(Жо* nNap)*ENaраб. м3 (11)
Где nNap- число регенераций каждого Na-кат. фильтра в сутки
принимается согласно [1,прил.7,п.14] от 1.3.
nNap=2,
ENaраб.- рабочая обменная емкость Na-катионит. фильтра
вычисляется по [1,прил.7,п.15]:
ENaраб.= aNa*bNa*Еполн. – 0.5*qуд.*Жо гр-экв/м3 (12)
Где aNa – коэффициент эффективности регенерации Na-катион.
фильтров принимается при удельно
расходе поваренной соли
bNa- коэфф. Учитывающий снижение обменной емкости,
принимается [1,прил.7,п.15,табл.2] из соотношения:
СNa / Жо= 0.1 bNa= 0.83
ENaраб.= 0.62*0.83*570 – 0.5*4*6.4 = 293.3-12.8 гр-экв/м3,
WNa = 24*28.3(6.4/2)*280.5=7.7 м3.
3.4. Определяется площадь H-Na-кат.
Площадь Н-кат. фильтров опред. по [1,прил.7,п.16]:
Fн = Wн/Hк,
м2
где Hк- высота слоя катионита в фильтрах,
Площадь Na-кат. фильтров определяется по [1,прил.7,п.16]:
FNa = WNa/Hк,
м2
Технические характеристики H-Na-кат. фильтров приведены в таблице:
Диаметр
Фильтра,
Мм.
Высота кати-
онита,
Нк, м. Основные Размеры
Вес,
т.
Строительная
Высота Диаметр прово-дящего патрубка
Н-катионитные фильтры.
700 1800 3200 40 1.7
700 2000 3200 40 2.1
1000
2000
3600
50
5.3
1500 2000 3950 80 10
2000 2500 4870 125 15
Na-катионитные фильтры.
1000 2000 3597 50 5
1500
2000
3924
80
10
2000 2500 4870 125 15
Fн = Wн/Hк = 3.6/2 = 1.7 м2
Площадь одного Н-катион. фильтра:
fн = (p*d2)/4 = 0.785 м2 ,
Количество рабочих Н-катион. фильтров:
Fн/ fн = 1.7/0.785 = 2 шт.
Принимается 2 рабочих Н-катионид. фильтра.
FNa = WNa/Hк = 7.7/2 = 3.85 м2
Площадь одного Na-катион. фильтра:
fн = (p*d2)/4 = 1.76 м2
Количество рабочих Na-катион. фильтров:
FNa/ f Na= 3.85/1.76 = 2 шт.
Принимается 2 рабочих Na-катионид. фильтра.
3.5.
Определяется скорость
катионитные фильтры при нормальном режиме
работы
(работают все рабочие фильтры)
Для Н-катионит. фильтров:
Vнор. = qHпол./( fн*nн)
м/ч
Где fн- площадь одного Н- кат. фильтра,
nн- количество рабочих Н-кат. фильтров.
Vнор. = 17.5/(0.785*2) = 11 м/ч
Для Na-катионит. фильтров:
Vнор. = qNaпол./( fNa*nNa)
м/ч
Vнор. = 28.3/(1.76*2) = 8 м/ч
Скорость фильтрования воды через катионит при нормальном режиме,
не должна превышать при общей жесткости воды до 10 гр-экв/м3 (6.4),
скорость не должна превышать 15 м/ч < 15 м/ч.
3.6.
Определяется скорость
формированном режиме
(один рабочий фильтр отключен на
регенерацию).
VHфорс.= qHпол./fH*(nH-1), м/ч (17)
VHфорс.= 17.5/0.785*(2-1) = 22.3 м/ч
VNaфорс.= qNaпол./fNa*(nNa-1), м/ч (18)
VNaфорс.= 28.3/1.76*(2-1) = 16 м/ч
При форсированном режиме допускаетс увеличение скорости фильтрования на 10
м/час по сравнению с вышеуказанной.
4. Расчет вспомогательного оборудования станции умягчения воды.
Восстановление обменной способности, т.е. регенерации
кат. фильтров осуществляется путем вытеснения из ка-
тионита ионов Ca2+ , Mg2+ ионнами H+ , Na+ .
Для реализации указанного процесса требуется устройство
вспомогательного оборудования.
К вспомогательному
1). Кислотное хоз-во.
2). Солевое зоз-во.
3). Насосы и аппараты для подачи воды и регенерирующих растворов
на фильтры.
4.1. Серное хоз-во для хранения, приготовления и перекачки раствора H2SO4.
Кислотное хоз-во включает:
1). Цистерны для хранения кислоты.
2). Бак мерник конц. серной кислоты.
3). Бак для регенерационного раствора.
4). Вакуумнасосы.
5). Эжектор.
На станцию H2SO4 поставляется в ж/д цистернах в виде 100%
раствора. Затем H2SO4 перекачивается в стационарные цистерны
(цистерны хранилища) с месячным запасом реагента.
Расчет начинают с определения расхода 100% H2SO4 на одну
Регенерацию Н-кат. фильтра по [1,прил.7,п.31]:
PH = (fH*Hk*EрабН*aн)/1000 , кг (19)
PH = 73.7 кг
Определяется суточный весовой расход H2SO4 для регенерации
всех рабочих Н-кат. фильтров.
PHсут. = PH *nн*nрн = 73.7*2*2 = 294.8 кг/сут (20)
Определяется суточный весовой расход H2SO4 для регенерации
всех рабочих Н-кат. фильтров.
WHсут. = (PH сут.*100%)/(85%*r85%) м3/сут (21)
WHсут. = 0.195 м3/сут
Определяется месячный расход H2SO4 для регенерации
Н-кат. фильтров.
WHмес. = 30* WHсут.
м3
WHмес. = 6 м3
Промышленностью выпускаются цистерны для хранения кислоты
емкостью 15 м3 в проекте принимается не менее двух цистерн
емкостью 15 м3 (вторая цистерна на случай аварии).
4.1.2.
Определяется объем
при количестве рабочих
Н-кат. фильтров до 4 , [1.прил.7,п.32]:
W85% = (Pн*nр*100%)/(85%*r85%) = 0.05 м3 (23)
Принимается бак мерник объемом 0.09 м3 , наружный диаметр
450 мм, строит. высота 45 мм, вес 98 кг.
Подача серной к-ты из цистерн хранилищ в баке мернике происходит
за счет вакуума создаваемого насосом, затем с помощью эжектора
H2SO4 перемешивается с водой и поступает в бак
регенерационного раствора.
4.1.3. Определяется объем бака для 1% регенерационного раствора
H2SO4 на регенерацию одного
Н-кат. фильтра.
W1% = (Pн*nр*100%)/(1%*r1%) = 7.3 м3 (24)
Принимается бак 1% регенерационного раствора H2SO4 размерами:
B = 2 м
H = 1.5 м 7.5 м3
L = 2.5 м
Для перекачки регенерационного раствора H2SO4 принимается
2 насоса серии
”Х” (химически стойкие)
и подачей Qн = 3 м3/ч , (Qн = 3 м3/ч).
Qн = Vн*fн = 4*0.785 = 3 м3/ч (25)
К установке принимается 1 рабочий и один резервный насос.
4.2. Устройства для хранения, приготовления и перекачки
раствора поваренной соли NaCl.
Для регенерации Na-кат. фильтров устраивается солевое хозяйство.
Регенерация Na-кат. фильтров производится 8% раствором NaCl.
4.2.1.
Определяется расход
регенерацииNa-кат. фильтра [1,прил.7,п21]:
PNa = (fNa*Hk*ENa раб.*ас) / 1000 кг (26)
PNa = (1.76*2*280.5*100) / 1000 = 98.7 кг
Определяется суточный весовой расход NaCl для регенерации
всех рабочих Na- кат. фильтров:
РNaсут = PNa*nNa*npNa
кг/сут
РNaсут = 98.7*2*2 = 394.8 кг/сут < 500 кг/сут
При суточном расходе NaCl до 500 кг/сут устраивают сухое
хранение соли на складе с последующим приготовлением
8% регенерационного раствора.
Принимается Сухое хранение.
Определяется месячный весовой расход поваренной соли для регенерации Na-
кат.ф-ов.
PNaмес = 30*PNaсут , т (28)
PNaмес = 30*394.8 = 12 т
4.2.2. Определяется площадь склада для сухого месячного
хранения соли из условия, что высота NaCl не должна
превышать 2.5 метра.
FNacyх.хран. = PNaмес / rNa*25 , м2 (29)
FNacyх.хран. = 6 м2
Принимается склад сухого хранения размерами:
H = 2.5
B = 2 6 м
L = 3
Определяется
объем напорного
Информация о работе Жесткость воды: способы умягчения и технологические схемы