Большая техническая энциклопедия
0 1 3 5 8
D N
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я
N- NA NC NH NP

Na-катионирование

 
Na-катионирование, ОН-анионирование), сепарация изменением фазового состояния воды с переводом ее в газообразное состояние ( дистилляция) или в твердую фазу ( вымораживание, гидратообразование), перераспределение ионов в жидкой фазе ( экстракция, обратный осмос), разделение ионов в электрическом поле и др. Установки, предназначенные для осуществления этих процессов, могут дополнять основные очистные сооружения. Иногда проведение процессов удаления молекулярных и ионных примесей возможно наряду с выделением дисперсных загрязнений в типичной для них аппаратуре.
Исходные данные. Na-катионирование, так как при этом малая щелочность воды сочетается с низкой ее стоимостью.
Na-катионирования жесткость равна сумме постоянной жесткости и остаточной щелочности; содержание СО2 после декарбонизатора 3 - 5 мг / кг.
Na-катионирование ( обессо-ливание) конденсата может осуществляться как в специально выделенных фильтрах, так и вместе с исходной умягчаемой ( обессоливаемой) одой в фильтрах основной схемы ВПУ.
Na-катионирование последовательное дает глубокое умягчение; исключается значительная щелочность и кислотность обработанной воды.
Осветлительные фильтры. Na-катионирование применяется только при сульфоуголь-ных и вофатитовых фильтрах.
Na-катионирование позволяет получать практически полностью умягченную воду с той или иной остаточной щелочностью, необходимой для-предотвращения кислотной коррозии оборудования. Сочетание Н - и Na-катионирования осуществляется тремя способами, в соответствии с которыми, различают параллельное, совместное и последовательное Н - Na-катионирование.
Na-катионирования ТЭЦ-22 отмечается снижение технологических показателей умягчения, что обусловлено не составом исходной осветленной воды, а отравлением загрузки фильтров соединениями железа, поступающими в составе регене-ранта.
Na-катионирования исходной воды, которая обеспечивает выдачу химически очищенной воды, практически не содержащей щелочи.
Продувочный узел с манометром.| Зависимость щелочности. Na-катионирование добавочной воды обусловливает переменную щелочность питательной воды. При ведении водного режима котлов по щелочности котловой воды может происходить изменение концентрации солей в котловой воде. Поддержание постоянного значения щелочности котловой воды при резко переменной щелочности питательной воды может привести к нестабильной, непрерывной продувке.
Na-катионированием приведена на рис. 11.15, а. По этой схеме умягчаемая вода разделяется на два потока, один из которых направляется в Na-катионитовый, а другой - в Н - катионитовый фильтры. После этого вода направляется в дегазатор. Для получения устойчивого и глубокого умягчения 0 03 мг-экв / л) воду после дегазатора пропускают через Na-катиовитовый фильтр второй ступени.
Na-катионированием, что дает возможность нейтрализовать кислотность и снизить щелочность умягчаемой воды.

Na-катионировании; б - при последовательном Н - Na-катионировании; в - при совместном Н - Na-катионировании; г - при Na-катионировании-подкислении; д - при параллельном Н - Na-катионировании с барьерным фильтром, 1 - Na катионитовый фильтр; 2 - Н - катионитовый фильтр; г - бак 10 % - ного раствора NaCl; 4 - солерастворитель; S - мерник H2SO; 6 - перекачивающий насос; 7 - бак для взрыхления; 8 - промежуточный бак; 5 - удалитель СО2; 10 - вентилятор; / / - Na-катионитовый фильтр второй ступени; 12 - Н - Na-катионитовый фильтр; 13 - бак подкисленной воды; 14 - подвод осветленной воды.
Положения вентилей катионитового фильтра ( фиг. 187. Недостатком Na-катионирования является щелочность умягченной воды, тем большая, чем больше содержание солей временной жесткости. Со щелочностью воды борятся: а) предварительным известкованием, снижающим временную жесткость; б) нейтрализацией избыточной жесткости серной или фосфорной кислотой и в) комбинированным катионированием.
После Na-катионирования раствора определяют содержание в нем P Os титрованием раствором щелочи до перехода однозаме-щенного фосфата кальция в двухзамещенный.
Содержание характерных примесей сточных вод и SiO2 в процессе предочистки и химобессоливания. Установка Na-катионирования добавочной воды теплосети работает стабильно, без снижения технологических показателей.
Перед Na-катионированием из воды должна быть выделена углекислота, образовавшаяся при Н - катионировании и нейтрализации. Соотношения количества Н - катионируе-мой и сырой воды определяется намечаемой щелочностью смеси.
При Na-катионировании жесткость воды снижается, анионный состав не изменяется, щелочность остается постоянной. Суммарная концентрация катионов, участвующих в этом процессе, также остается постоянной. Однако массовая концентрация катионов в растворе несколько увеличивается, поскольку эквивалентная масса двух ионов натрия выше эквивалентных масс ионов кальция и магния, поэтому солесодержание воды несколько возрастает. Карбонатная жесткость в процессе ионного обмена переходит в бикарбонат натрия и обусловливает высокую натриевую щелочность котловой воды, так как в котле NaHCO3 превращается в соду и едкий натр. Это обстоятельство является главным недостатком Na-катионирования. К достоинствам относятся простота метода и невысокая стоимость реагентов.
При Na-катионировании взамен солей кальция и магния образуются соли натрия, которые в котловой воде остаются в растворенном виде и не дают накипи.
При Na-катионировании вода пропускается через фильтр, заполненный веществом, обменным катионом которого является натрий.
При Na-катионировании плохо растворимые в воде соли переходят в хорошо растворимые, которые даже при большом содержании в воде не выпадают в осадок, при этом общее количество солей не уменьшается. В качестве катионита применяются минерал глауконит, суль-фоуголь и синтетические смолы. Когда катионит истощится ( о чем свидетельствует повышение жесткости умягченной воды), приступают к регенерации фильтра.
При Na-катионировании в воде, после прохождения ее через фильтры, образуется карбонат натрия, который при высоких температурах распадается на едкий натр и углекислоту, вызывающие коррозию металла. По указанной причине Na-катионирование воды применяют только в системах теплоснабжения, не имеющих пиковых водогрейных котлов.
При Na-катионировании вся фосфорная кислота и другие соединения фосфора переходят в однозамещенный фосфат натрия; определение Р2О5 в растворе после катионирования производят титрованием раствором едкого натра до перехода однозамещенного фосфата натрия в двухзамещенный.
При Na-катионировании вся фосфорная кислота и другие соединения фосфора переходят в однозамещенный фосфат натрия; определение Р2Оо в растворе после катионирования производят титрованием раствором едкого натра до перехода однозамещенно-го фосфата натрия в двухзамещенный.
При Na-катионировании израсходованные катионы восстанавливаются б - 8 % - ным раствором поваренной соли, пропускаемым через катионит. Таким путем восстанавливается действие судьфо-угля. Концентрированные водные растворы хлоридов кальция, магния, а также избытка солевого раствора удаляются при промывке фильтра.

При Na-катионировании устраняется карбонатная жесткость, вместо нее в воде появляется эквивалентная ей щелочность. При Н - катиониро-вании устраняются сульфаты и хлориды, а в воде появляется эквивалентное им количество кислоты. Для получения умягченной воды с нейтральной реакцией одну часть общего потока обрабатываемой воды пропускают через Na-катионитовые фильтры, вторую часть - через Н - катионитовые фильтры и смешивают их. При необходимости глубокого умягчения применяется двухступенчатое катионирование - последовательное фильтрование воды через два катионитовых фильтра.
При Na-катионировании удельный расход поваренной соли принимается в зависимости от концентрации катионов солей жесткости в исходной воде в следующих количествах: до 10 мг-экв / л - 100 г / г-экв; от 10 до 20 мг-экв / л - 1004 - 200 г / г-экв.
Схема Na-катиоиитовой установки. При Na-катионировании щелочность воды несколько повышается и в том случае, когда продувка по щелочности велика, избыточную щелочность необходимо нейтрализовать кислотами или присадкой аммониевых солей, в частности сульфатом аммония. Аммиак уходит с паром, а серная кислота нейтрализует щелочь. Аммониевые соли вводят непосредственно в трубопровод питательной воды с помощью специального дозатора.
График определения жесткости, умягченной Na-катионированием. При Na-катионировании происходит замена катионов солей жесткости ( Са и Mg) катионами Na, вследствие чего жесткость воды снижается, общее солесодержание увеличивается, а щелочность и анионный состав не изменяются.
При Na-катионировании исходной воды также повышается количество сухого остатка.
При Na-катионировании питательной воды испарителей и котлов давлением до 10 МПа включительно возможность эффективного удаления NH4 на Na-катионитных фильтрах требовала специального исследования.
Аммоний - Na-катионирование применяется как совместно ( в одном фильтре), так и параллельно.
Основным недостатком Na-катионирования является повышенная щелочность, соответствующая карбонатной жесткости исходной воды, а также некоторое повышение сухого остатка в умягченной воде.
Для технологии Na-катионирования ориентация на эти данные не оправдана. Поскольку сорбция органических примесей на катионитах протекает менее интенсивно, следовало предположить возможность обработки на них вод с более высоким содержанием органических веществ. Об устойчивости работы катио-нитных фильтров в условиях повышенного содержания органических примесей следует судить jro результатам длительных испытаний. Наряду с определением степени снижения обменной емкости эти испытания должны включать контроль за изменением остаточного содержания удаляемого иона в фильтрате, полнотой регенерации и расходом отмывочной воды. Желательно также расширить объем информации, отражающей закономерности процесса путем контроля выходных кривых ионирования и регенерации по органическим соединениям, спектроскопического исследования образцов отработавшего катионита, хроматографического разделения органических веществ в исходной и катионированной воде.
При использовании Na-катионирования исходная вода не должна содержать взвешенных веществ более 5 - 7 мг / л, а ее цветность не должна превышать 30 град.
Характерная особенность Na-катионирования состоит в отсутствии солей, выпадающих в осадок. Поэтому, несмотря на то, что умягчение воды получается глубоким и жесткость воды доводят до 0 015 - 0 02 мг-экв / л, щелочность умягченной воды остается равной карбонатной жесткости исходной воды.
В результате Na-катионирования снижается как карбонатная, так и и некарбонатная жесткость. Процесс катионирования заключается в пропускании воды через фильтры, загруженные Na-катионитовым порошком. После истощения катеонита его регенерируют. Процесс регенерации представляет собой ту же реакцию ионного обмена, но проводимую в обратном направлении.
В результате Na-катионирования снижается как карбонатная, так и некарбонатная жесткость. Процесс катионирования заключается в пропускании воды через фильтры, загруженные Na-катионитовым порошком. После истощения катионита его регенерируют. Процесс регенерации представляет собой ту же реакцию ионного обмена, но проводимую в обратном направлении.

В процессе Na-катионирования не происходит понижения общего солесодержания умягченной воды. При этом катионы натрия вытесняют из катионита ранее поглощенные катионы кальция и магния, а катионит, обогащенный обменными катионами натрия, вновь получает способность умягчать воду.
Обычно при Na-катионировании прекращают процесс и производят регенерацию материала в тот момент, когда жесткость обработанной воды достигает заданной максимально допустимой величины. Если состав исходной воды не меняется слишком сильно, то ориентировочная продолжительность работы установки известна заранее, и поэтому к концу работы требуется только периодическое определение жесткости обработанной воды, например с интервалом в 10 - 15 мин. При достаточно постоянном составе исходной воды допускается производить регенерацию после того, как через установку с Na-ка-тионитом пройдет определенный объем воды, хотя и в этом случае все же требуется периодическая проверка качества обработанной воды. Когда постоянен не только состав, но и расход исходной воды, Na-катионит можно регенерировать через строго определенные промежутки времени.
Содержание микроорганизмов в деконтате. Однако при Na-катионировании регенерация растворами поваренной соли не оказывает такого эффективного стерилизующего воздействия на ионит, как пропускание щелочи или кислоты. Вследствие этого возможно разрушение структуры Na-катионита и развитие в толще загрузки бактериальных образований. Последствиями этого являются снижение технологических показателей, повышение гидравлического сопротивления фильтров, увеличение обсемененности воды и содержания в ней МС2 - и N03 -, причем интенсификация жизнедеятельности микроорганизмов наблюдается в период простоев водоподготовительных установок. Поэтому для нормальной эксплуатации установок Na-катио-нирования на сточной воде периодически необходимо проведение профилактических мероприятий.
Влияние величины солесодержания и анионного состава исходной воды на рабочую обменную емкость катионитов ( при удельном расходе серной кислоты на регенерацию 2 5 - 3 0 г. г-же. Если при Na-катионировании анионный состав не оказывает существенного влияния на рабочую обменную емкость сульфоугля, то при Н - катионировании он приобретает решающее значение.
Снижается на Na-катионировании содержание углекислоты, сульфат-иона, хлор-иона, кремневой ческих веществ - окисляемость снижается на 25 - 40 % от исходной. При большой сорбционной активности катионита выше ( иногда в несколько раз), чем исходной, а в конце периода умягчения на зависит от свойств применяемых ионитов, количества и качества реагентов, трации и других факторов.
Параллельное Н - Na-катионирование позволяет получить воду, в основном свободную от солей жесткости и содержащую бикарбонат натрия в любом заданном количестве, меньшем, чем при обычном катионном обмене.
Параллельное Н - Na-катионирование обычно контролируется при помощи самопишущих рН - метров. Возможный способ контроля этого процесса частично основан на том факте, что ион водорода обеспечивает более высокую электропроводность, чем другие катионы. Можно утверждать, что электропроводность умягченной таким образом воды будет минимальной в том случае, когда смешиваются химически эквивалентные количества бикарбоната натрия с одной установки и сильных кислот с другой.
Совместное Н - Na-катионирование применяется для парогенераторов низкого и среднего давления в тех случаях, когда высокая щелочность умягченной водьа ( 1 - 1 5 мг-экв / кг) является допустимой.
Схема внутренней регенерации ФСД. Схемы NH4 - Na-катионирования рассчитываются аналогично схемам Н - Na-катионирования.
В технике различают Na-катионирование и Н - катионирование.
Параллельное Н - Na-катионирование ( схема 4) может применяться при условии, что в исходной воде ЖК0 5Ж0, и суммарной концентрации анионов сильных кислот более 2 мг-экв / кг. По этой схеме часть потока подается на Н - катионитный фильтр, а другая часть - на Na-катионитный. Для его удаления вода пропускается через декарбонизатор и затем доумягчается на Na-катионитном фильтре II ступени.
Схемы Н - Na-катионирования не имеют в своем составе ступени предварительной очистки методами осаждения, поэтому они рекомендуются для исходных вод с относительно низким содержанием органических и железистых загрязнений.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11