- •Министерство образования Республики Беларусь
- •Введение
- •1.1 Характеристика источника водоснабжения.
- •1.2 Расчет производительности впу.
- •1.3 Обоснование метода и схемы подготовки воды.
- •1.4 Полное описание технологических процессов обработки воды.
- •Регенерация истощенного катионита осуществляется 8 – 10% раствором повареной соли:
- •1.5 Пересчет показателей качества воды по отдельным стадиям обработки.
- •1.5.1 Пересчет показателей качества после предочистки.
- •1.5.2 Пересчет показателей качества по ступеням обессоливания.
- •1.6 Расчет ионообменной части впу.
- •1 .6.1. Расчет схемы подпитки основного цикла тэс.
- •1. Фильтр смешанного действия (фсд).
- •2. Фильтр а2.
- •3. Фильтр н2.
- •4. Фильтр а1.
- •5. Фильтр н1.
- •1.6.2. Расчет схемы подпитки теплосети
- •1.6.3. Расчет предочистки
- •1. Расчет осветлительных фильтров
- •2.Расчет осветлителей.
- •3. Расчет декарбонизатора.
- •1.7. Анализ результатов расчета схемы впу
- •Суммарный расход реагентов
- •1.8 Компоновочные решения химцеха.
- •2. Выбор и обоснование вхр тэс.
- •Нормы качества воды для барабанных котлов:
- •Нормы качества котловой воды:
- •Нормы качества воды для подпитки теплосетей:
- •3. Описание потоков конденсатов и схем их очистки.
- •4. Расчет и описание системы технического водоснабжения.
- •Заключение.
- •Литература.
1.5 Пересчет показателей качества воды по отдельным стадиям обработки.
1.5.1 Пересчет показателей качества после предочистки.
Предварительная обработка воды – коагуляция Fe SO4 c известкованием.
а) Жёсткость остаточная:
карбонатная Жкост=0,7, мг-экв/кг;
некарбонатная Жнкост=Жнкисх+КFe = 0,2 + 0,5 = 0,7 мг-экв/кг;
КFe=0,2…0,7, мг-экв/кг; принимаем КFe= 0,5 мг-экв/кг.
общая Жоост=0,7+ Жнкисх+ КFe = 0,7 + 0,2 + 0,5 = 1,4 мг-экв/кг;
б) Щёлочность остаточная:
Щост=0,7+изв = 0,7 + 0,3 = 1 мг-экв/кг;
изв = 0,3 мг-экв/кг - избыток извести при известковании исходной воды.
Концентрация Cl- не изменится.
Концентрация сульфат-ионов:
SO42—ост= SO42—исх + КFe = 0,263 + 0,5 = 0,763 мг-экв/кг;
Концентрация SiO23ост= 0,6·SiO23исх = 0,6·0,342 = 0,205 мг-экв/кг;
1.5.2 Пересчет показателей качества по ступеням обессоливания.
1. Первая ступень Н-катионирования (HI):
В этом фильтре удаляются катионы Ca2+, Mg2+ и Na+ в количестве:
Uн1 = Ж0ост + 2,15 Na+ = 1,4+ 2,15∙0,72=2,948 мг-экв/кг;
где Ж0ост- общая остаточная жесткость после предочистки.
Жесткость воды после Н1составляет 0,3 мг-экв/кг.
Кислотность воды равна: (SO42–+ Cl– + NO–3 + NO–2 )исх+ KFe = 0,263 + 0,104 + 0,005 + 0,5 = 0,872 мг-экв/кг;
2. Первая ступень анионирования (А1):
Щёлочность воды после фильтра А1 – 0,2 мг-экв/кг.
Фильтр А1 удаляет из воды анионы сильных кислот в количестве,
определяемом по формуле:
(SO42–+ Cl– + NO–3 )исх+ KFe = 0,263 + 0,104 + 0,005 + 0,5 = 0,872 мг-экв/кг.
3. Декарбонизатор:
Остаточную концентрацию СО2 после декарбонизатора принимаем 5 мг/кг или 5/44 = 0,114 мг-экв/кг;
4. Вторая ступень Н-катионирования (Н2):
В фильтре Н2 удаляются катионы в количестве:
UН2=0,2..0,3 мг-экв/кг;
Кислотность воды после Н2 не выше 0,05 мг-экв/кг.
Принимаем: UH2 = 0,3 мг-экв/кг.
5. Вторая ступень анионирования А2 (сильноосновное анионирование):
Качество обессоленной воды после А2 в схеме трехступенчатого
обессоливания:
солесодержание — 0,2 мг/кг, кремнесодержание — 0,04 мг/кг.
SiO3ост+СО2ост=0,205 + 0,114 = 0,319 мг-экв/кг.
Фильтр смешанного действия (ФСД):
Качество обессоленной воды после ФСД в схеме трехступенчатого
обессоливания:
солесодержание <= 0,1 мг/кг
кремнесодержание <= 0,03 мг/кг.
1.6 Расчет ионообменной части впу.
1 .6.1. Расчет схемы подпитки основного цикла тэс.
При проектировании ВПУ необходимо принимать минимальное количество оборудования максимальной единичной производительности.
Расчет начинаем с конца схемы технологического процесса.
1. Фильтр смешанного действия (фсд).
Необходимая площадь фильтрования:
F= Q/ = 45/50 = 0,9 м2,
где Q =0,02Dпк + 25 = 45 м3/ч — производительность фильтра без учета расхода воды собственные нужды;
= 50 м/ч — скорость фильтрования.
Число установленных фильтров m = 2, одинакового диаметра.
Необходимая площадь фильтрования каждого фильтра:
f= F/m = 0,9/2 = 0,45 м2.
Принимаем 2 фильтра ФИСДВР-2,0-0,6 со следующими характеристиками:
р=0,6 МПа; d=2 м; h=1,95 м; расход воды – 160 м3/ч.
Затем площадь фильтрования пересчитываем с учетом изменения диаметра:
fст = Пd2/4 = 3,14 м2.
Продолжительность фильтроцикла каждого фильтра для (m-1) фильтров, т.е. при одном резервном или ремонтном:
Т фсд = (104*fст*(m-1)h/Qфсд) = (10000*3,14*1*1,95/45) = 1360,66 ч.
fсm – сечение фильтра, м2 (стандартного);
m – число установленных фильтров одинакового диаметра;
Количество регенераций в сутки:
n = 24/( T+t ) = 24/(1360,66+3) =0,018,
где t = 3 - продолжительность операций, связанных с регенерацией фильтров.
А) Фильтр А3 (АВ-17-8):
Объем ионитных материалов, загруженных в фильтры во влажном состоя
нии:
Vвл= fст*0,5*h = 3,14*1,95/2 = 3,1 м3;
Vвл = Vвл *m = 6,2 м3 .
Расход воды на собственные нужды рассчитываемой группы фильтров:
gсн = Vвл Рu n/24 = 6,2*14,5*0,018/24 = 0,06 м3/ч,
где Рu = 14,5 м3/м3 ионита – удельный расход воды на собственные нужды ионитных фильтров. (табл.П3 [1]).
Расход химических реагентов на регенерацию одного фильтра:
G p 100 = b* Vвл = 100* 3,1 = 310 кг
где b – расход 100 % реагента на 1 м3 ионита (табл.П2 [1]).
или
G p техн = G p 100 100/C = 310*100/42 = 738,1 кг,
Gсуттехн = G p техн *m*n = 26,57 кг/сут,
где в – удельный расход химреагентов, кг/м3 ;
с = 42 % - содержание активно действующего вещества в техническом продукте.
Б) Фильтр Н3 (КУ-2):
Объем ионитных материалов, загруженных в фильтры во влажном состоя
нии:
Vвл= fст*0,5*h = 3,14*1,95/2 = 3,1 м3;
Vвл = Vвл *m = 6,2 м3 .
Расход воды на собственные нужды рассчитываемой группы фильтров:
gсн = Vвл Рu n/24 = 6,2*13,0*0,018/24 = 0,06 м3/ч,
где Рu = 13,0 м3/м3 ионита – удельный расход воды на собственные нужды ионитных фильтров.
Расход химических реагентов на регенерацию одного фильтра:
G p 100 = b* Vвл = 70* 3,1 = 217 кг
или
G p техн = G p 100 100/C = 217*100/75 = 289,3 кг,
Gсуттехн = G p техн *m*n = 10,4 кг/сут,
где в – удельный расход химреагентов, кг/м3 ;
с = 75 % - содержание активно действующего вещества в техническом продукте.
Общий расход воды на собственные нужды ФСД:
gснA3 + gснH3 = 0,06 + 0,06 = 0,12 м3/ч.
Часовой расход воды, который должен быть подан на следующую рассчитываемую группу ионитных фильтров:
Qбр= Qфсд + gсн = 45 + 0,12 = 45, 12 м3/ч.