МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ КРАСНОЯРСКОГО КРАЯ
КАНСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ
ЦМК технических дисциплин
Дисциплина: ПМ.05.МДК.05.01 Раздел 1 Выполнение работ по профессии аппаратчик химводоочистки
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
К ПРАКТИЧЕСКОМУ ЗАНЯТИЮ
МУ.00479926.140102.14
Разработчик:
____________ , преподаватель-совместитель
(подпись) Канского политехнического колледжа
РАСЧЁТ И ВЫБОР Н-КАТИОНИТНОГО ФИЛЬТРА
Цель работы: изучить методики расчета и выбора Н-катионитового фильтра.
Расчет Н-катионитовых фильтров производиться на основании сл. исходных данных:
1 производительности фильтров, м3/ч;
2 требований, предъявляемых к Н-катионитовой воде;
3 качественного состава воды, поступающей на Н-катионитовые фильтры.
В зависимости от требований к качеству обработанной воды Н-катионирования осуществляется по различным схемам:
а Н-катионирование с «голодной» регенерацией фильтров осуществляется, когда требуется разрушение бикарбонатного иона, удаление только карбонатной жесткости 0,7-1,5 мг-экв/л и снижение солесодержания исходной воды (соответствующее удаляемой карбонатной жесткости);
б Н-катионирование в схемах параллельного Н-катионирования осуществляется, когда невозможно осуществить «голодную» регенерацию фильтров по составу исходной воды или требеется более глубокое снижение щелочности (до 0,3 мг-экв/л);
в Н-катионирование в схемах химического обессоливания осуществляется, когда требуется частичное или полное обессоливание исходной воды.
1 МЕТОДИКА РАСЧЕТА Н-КАТИОНИТОВЫХ ФИЛЬТРОВ
1.1 Н-катионированые фильтры в схеме Н-катионирования с «голодной» регенерацией фильтров
Отношение характеризующее катионитный состав исходной воды, К
(1.1)
где Na+, Са2+, Mg2+ - содержание в исходной воде соответственно натрия, кальция и магния, мг-экв/л;
Жо – общая жесткость исходной воды, мг-экв/л.
Отношение, характеризующее анионитный состав исходной воды, А
(1.2)
где 
, Сe-, 
- содержание в исходной воде соответственно бикарбоната, хлора и сульфат иона, мг-экв/л;
– сумма анионов сольных кислот, содержащихся в исходной воде, мг-экв/л.
По таблице 1.1 прижимают рекомендации к осуществлению это схемы.
При возможности осуществления «голодного» режима регенерации Н-катионитных фильтров предварительно подбирают диаметр и количесво стандартных фильтров.
Нормальная скорость фильтрования, ωн, м/ч
, (1.3)
где Qн – производительность Н-катионитных фильтров, м3/ч;
fн – площадь фильтрования Н-катионитового фильтра, м2, см. таблицу 1.4;
а – количество работающих фильтров, шт, принимают не менее двух, кроме того, один резервный, который в расчете не учитывается.
Максимальная скорость, ωм, м/ч
, (1.4)
где Qн – см. формулу, 1.3;
fн – см. формулу, 1.3;
а – см. формулу, 1.3.
Количество солей жесткости, удаляемое на фильтрах, Аг, г-экв/сут
, (1.5)
где Жк – карбонатная жесткость исходной воды, мг-экв/м3;
– остаточная карбонатная жесткость, в зависимости от требований к обработанной воде и качеству исходной воды, г-экв/м3, принимается 0,7-1,5 г-экв/м3.
Число регенераций каждого фильтра в сутки, п, шт
, (1.6)
где Аг – см. формулу 1.5;
fн – см. формулу 1.4;
Нсл – высота слоя катионита, м, принимается по таблице 1.3;
– рабочая обменная способность сульфоугля при Н-катионировании с «голодной» регенерации, г-экв/м3, принимается по таблице 1.1.
Расход серной кислоты на одну регенерацию Н-катионитного фильтра при «голодной» регенерации, 
, кг
, (1.7)
где 
– удельный расход серной кислоты при «голодной» режиме регенерации, г/г-экв, принимается по таблице 1.1;
fн – см. формулу 1.4;
Нсл – см. формулу 1.6;
– см. формулу 1.6.
Расход технической серной кислоты на регенерацию фильтров в сутки, 
, кг/сут
, (1.8)
где – см. формулу 1.7;
а – см. формулу 1.6;
n – см. формулу 1.6;
с – содержание Н2SО4 в технической серной кислоте,% используемой для энергетических целей не менее 92%.
Расход воды на взрыхляющую промывку фильтра, Qвзр, м3
(1.9)
где i – интенсивность взрыхления л/с·м2, принимаем 4;
fн – см. формулу 1.3;
tвзр – время взрыхления, мин, принимаем 15.
Расход воды на приготовление регенерационного раствора кислоты на одну регенерацию, Qр. г, м3
, (1.10)
где – см. формулу 1.7;
b – концентрация регенерационного раствора, %, принимается по таблице 1.2;
ρр. р – плотность регенерационного раствора серной кислоты в зависимости от концентрации Н2SО4, т/м3, принимается по таблице 1.5.
Расход воды на отмывку катионита от продуктов регенерации, Qот, м3
, (1.11)
где qот – удельный расход воды на отмывку катионита, м3/м3, принимается по таблице 1.3;
fн – см. формулу 1.3;
Нсл – см. формулу 1.6.
Расход воды на одну регенерацию Н-катионитового фильтра без использования отмывочной воды на взрыхление, 
, м3
, (1.12)
где Qвзр – см. формулу 1.9;
Qр. г – см. формулу 1.10;
Qот – см. формулу 1.12.
Расход воды на одну регенерацию Н-катионитового фильтра с учетом использования отмывочной воды на взрыхляющую промывку фильтров, 
, м3
, (1.13)
где Qр. г – см. формулу 1.10;
Qот – см. формулу 1.11.
Среднечасовой расход воды на собственные нужды Н-катионитовых фильтров, 
, м3/ч
, (1.14)
где – см. формулу 1.12;
а – см. формулу 1.6;
n – см. формулу 1.6.
Межрегенерационный период работы каждого Н-катионитового фильтра, Тн, ч
, (1.15)
где n – см. формулу 1.6;
– время регенерации Н-катионитового фильтра, ч
, (1.16)
где 
– время взрыхляющей промывки Н-катионитового фильтра, мин, принимается по таблице 1.2;
– время пропускарегенеративного раствора через Н-катионитный фильтр, мин, зависит от концентрации регенерационного раствора и скорости пропуска его через катионит (ω=10 м/ч)
, (1.17)
где Qр. г – см. формулу 1.10;
fн – см. формулу 1.3.
– время отмывки фильтра от продуктов регенерации, мин, при скорости отмывки ω=10 м/ч
, (1.18)
где fн – см. формулу 1.3;
Qот – см. формулу 1.11.
Количество одновременно регенерируемых Н-катионитных фильтров, nо. р, шт
, (1.19)
где n – см. формулу 1.6;
а – см. формулу 1.4;
– время регенерации, ч, принимается при загрузке фильтра сульфоуглем и работе на минимальных скоростях пропуска регенерационного раствора и отмывки – 2,4 ч, то же при работе на максимально допустимых скоростях – 1,7 ч, при загрузке фильтра катионитом КУ-2 и работе на средних скоростях – 4,5 ч.
1.2 Н-катионитные фильтры в схеме параллельного Н-Na-катионирования
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 |
