Основные требования к применению ионитов на водоподготовительных установках тепловых электростанций. Технологические рекомендации по диагностике их качества и выбору (стр. 7 )

Технология катионирования	Расход реагента 100%-ной концентрации, кг/м3
серной кислоты	хлористого натрия
Для подготовки добавочной воды при параллельноточной регенерации:
первая ступень	60-100	110-150
вторая ступень	80-100	80-100
третья ступень	100-120	-
При сорбции катионов на одной ступени катионирования при противоточной регенерации	50-100	50-100
Для очистки турбинного конденсата	100-200

При заключении контрактов на поставку сильнокислотных катионитов (КУ-2-8 и аналогов) рекомендуется указывать ионную форму катионита: Н-форма - для обессоливания воды и конденсата; Na-форма - для умягчения воды.

4.3 Карбоксильные катиониты

Область оптимального применения катионитов обусловлена физико-химической природой слабокислотных карбоксильных функциональных групп, способных к сорбции катионов жесткости обрабатываемой воды эквивалентно концентрации ее щелочности.

Преимущество использования карбоксильных катионитов для снижения карбонатной жесткости воды реализуется при обработке исходных вод гидрокарбонатного класса следующего качества (после предварительной очистки):

- концентрация анионов сильных кислот в воде менее половины щелочности (в схемах подготовки воды теплосети при условии обеспечения нормы карбонатного индекса в обработанной воде);

- при щелочности в общем анионном составе воды не менее 40-50 % (в схемах обессоливания воды с применением ступенчато-противоточной или двухслойной противоточной технологии на стадии катионирования в сочетании с сильнокислотным катионитом).

Учитывая высокую стоимость карбоксильных катионитов, при суммарной концентрации катионов менее 2,0 мг-экв/л целесообразно оценить срок окупаемости затрат на их приобретение.

Таблица 30 - Режим проведения технологических операций

Операция	Значение показателя
Взрыхление:
пропуск взрыхляющей воды со скоростью, м/ч	5-10
Регенерация и отмывка:
концентрация раствора серной кислоты, %	Менее 0,8
пропуск регенерационного раствора и отмывочной воды со скоростью, м/ч	20
расход серной кислоты 100%-ной концентрации, г-экв/г-экв	1,1-1,3

По опытным данным приведены условия регенерации катионитов раствором серной кислоты, гарантирующие эффективность эксплуатации высокоемких карбоксильных катионитов без ограничения рабочей обменной емкости.

4.4 Слабоосновные аниониты

Таблица 31 - Режим проведения технологических операций

Операция	Значение показателя
Взрыхление:
пропуск взрыхляющей воды со скоростью, м/ч	4-6
Регенерация и отмывка:
концентрация раствора едкого натра, %	2-4
пропуск регенерационного раствора со скоростью, м/ч	4
пропуск отмывочной воды для вытеснения раствора едкого натра (в течение 30 мин) со скоростью, м/ч	4
пропуск отмывочной воды по режимной карте со скоростью, м/ч	10
расход едкого натра 100%-ной концентрации, г-экв/г-экв:
в штатном режиме	1,2-1,5
при нештатном увеличении концентрации ОВ в воде	2,0 и более

Рекомендуемая норма расхода едкого натра на регенерацию анионита в расчете на 1 г-экв поглощенных анионов позволяет оперативно корректировать абсолютный его расход (в г/л или в кг/м3 анионита). При этом следует избегать типичных ошибок, когда «свежий» анионит часто эксплуатируют в «голодном» режиме регенерации, а при проявлении последствий «отравления» ОВ (снижении обменной емкости и увеличении расхода воды на отмывку) поддерживают неизменным абсолютный его расход, что приводит к неоправданному повышению удельного его расхода.

Нe рекомендуется использовать для регенерации анионитов регенерационные растворы, отработанные ранее при регенерации анионитов в одноименных фильтрах.

При проведении регенераций совместно с анионитами фильтров второй ступени рекомендуется сбрасывать часть регенерационного раствора, насыщенного кремниевой кислотой и ОВ, десорбированными из сильноосновного анионита (уточняется по результатам наладочных работ).

В отличие от анионита АН-31, выпускаемого в сухом состоянии, импортные слабоосновные аниониты, предназначенные для применения в анионитных фильтрах первой ступени, поставляются в набухшем состоянии с влажностью 50-60 %. Зарубежные слабоосновные аниониты поставляются в гидроксильной форме, загружаются в фильтры, заполненные Н-катионированной или частично обессоленной водой.

Анионит АН-31 поставляется в Сl-форме, требует предварительного замачивания и набухания в растворе едкого натра с концентрацией 20 % (по рекомендации завода-изготовителя).

4.5 Сильноосновные аниониты на стирольной основе (тип 1)

Таблица 32 - Режим проведения технологических операций

Операция	Значение показателя
Взрыхление:
пропуск взрыхляющей воды со скоростью, м/ч	5-10
Регенерация и отмывка:
концентрация раствора едкого натра, %	3-4
пропуск регенерационного раствора со скоростью, м/ч	4
пропуск отмывочной воды для вытеснения раствора едкого натра (в течение 30 мин) со скоростью, м/ч	4
пропуск отмывочной воды по режимной карте со скоростью, м/ч	10

Не рекомендуется использовать для регенерации анионитов регенерационные растворы, отработавшие ранее при регенерации анионитов в одноименных фильтрах.

Таблица 33 - Расход едкого натра на регенерацию сильноосновных анионитов

Технология анионирования	Расход едкого натра 100%-ной концентрации, кг/м3
При обессоливании воды и сорбции анионов:
слабых кислот при параллельноточной регенерации:
на второй ступени	80-100
на третьей ступени	100-120
всех кислот на одной ступени:
при параллельноточной регенерации	80-120
при противоточной регенерации	30-60
При обессоливании турбинного конденсата	100-200

4.6 Сильноосновные полистирольные аниониты (тип 2) и бифункциональные акриловые аниониты

Таблица 34 - Рекомендуемая область применении по качеству обрабатываемой воды

Тип анионита	Доля кремнекислоты в общем анионном составе Н-катионированной воды, %, менее
Сильноосновные на стирольной основе (тип 2)	30
Бифункциональные акриловые:
Амберлайт IRA 458, Пьюролайт А 850	30
Амберлайт IRA 478, Пьюролайт А 870	5
Примечание - При расчете общей концентрации анионов в Н-катионированной воде (в эквивалентном выражении) эквиваленты анионов кремниевой (SiO2) и угольной (СО2) кислот принимаются равными соответственно 60 и 44.

Применение сильноосновных стирольных анионитов (тип 2) и бифункциональных акриловых анионитов целесообразно в схемах обессоливания воды, где сорбция анионов всех кислот осуществляется на одной ступени анионирования: в «упрощенных» схемах на действующих ОУ с применением параллельноточной регенерации и перспективных (новых) ОУ с применением противоточной регенерации.

При отсутствии дефицита в слабоосновных анионитах, предназначенных для первой ступени анионирования в традиционных схемах ОУ, не рекомендуется использовать сильноосновные аниониты (типа 2) или бифункциональные акриловые аниониты для этой цели.

Как известно, характерной их особенностью в сравнении с сильноосновными анионитами (типа 1) является более высокая обменная емкость по анионам сильных кислот наряду со способностью сорбировать анионы слабых кислот.

При эксплуатации анионитов данного типа в режиме первой ступени анионирования в рабочем цикле сорбируются анионы как слабых, так и сильных кислот с возможным вытеснением первых в фильтрат, в результате чего к моменту появления в нем аниона хлора их концентрация может превосходить исходную.

Таблица 35 - Режим проведения технологических операций

Операция	Значение показателя
Взрыхление:
пропуск взрыхляющей воды со скоростью, м/ч	6-8
Регенерация и отмывка:
концентрация раствора едкого натра, %	4
пропуск регенерационного раствора со скоростью, м/ч	4
пропуск отмывочной воды для вытеснения раствора едкого натра (в течение 30 мин) со скоростью, м/ч	4
пропуск отмывочной воды по режимной карте со скоростью, м/ч	10
расход едкого натра 100%-ной концентрации, кг/м3:
при параллельноточной регенерации	60-160
при противоточной регенерации	50-100

4.7 С целью повышения экономичности и технического уровня эксплуатации ОУ целесообразно осуществлять выбор анионитов с учетом фактора негативного воздействия ОВ, присутствующих в обрабатываемой воде, который оценивается показателями: индекс загрязнения обрабатываемой воды органическими веществами (Иов) и нагрузка по ОВ на анионит за рабочий цикл (таблица 36).