Pregătirea apei pentru cazane și sisteme de alimentare cu căldură
Sarcina principală a tratării apei este de a preveni coroziunea elementelor unităților centrale și a conductelor și formarea de scări pe ele.
Apele subterane sunt de obicei transparente și nu conțin impurități mecanice.
Cerințele pentru apă depind de scopul acesteia. Cerințele cele mai stricte sunt impuse asupra apei de alimentare a cazanelor cu flux direct, deoarece impuritățile conținute în acestea nu pot fi îndepărtate cu apă de purjare, așa cum se procedează în cazul cazanelor cu tambur. Impuritățile pot fi așezate pe suprafețele de încălzire ale cazanului sau pot fi îndepărtate cu abur în turbină.
Standardele de calitate a apei din cazan pentru cazane includ valori limită pentru duritate, conținut de siliciu, compuși de fier și cupru, dioxid de carbon și aciditatea pH-ului apei.
Metode de preparare a apei pentru cazane și sisteme de alimentare cu căldură. Alegerea metodei de preparare a apei este de asemenea determinată de cerințele privind calitatea apei și tipurile de impurități conținute în ea.
Clarificarea apei este prima etapă a pregătirii sale. Scopul clarificării este eliberarea apei din particulele suspendate care au o formă grosier dispersată, fin dispersată sau coloidală. Cel mai adesea, apa este purificată din particule dispersate prin sedimentare și filtrare. Când filtrarea se utilizează filtre mecanice unilamelari cu încărcare concasată la o dimensiune de 0,5 mm -1.2 și filtre de antracit bistrat încărcare mecanică de nisip silicios granulele cu o dimensiune de 0,5 mm -1.2 sau sfărâmate la o dimensiune de 0,8 -1.8 mm antracit.
Pentru a îndepărta particulele coloidale din apă, acestea trebuie lărgite mai întâi, ceea ce se obține prin coagulare. Coagulanții sunt: A12 (SO4) 3-18H20, FeSO4 -7H20 și FeCI3.
Reducerea conținutului de sare în apă se poate realiza prin diverse metode care depind de natura sărurilor, de gradul de purificare a apei și de fezabilitatea economică.
Depunerea de apă este folosită pentru a reduce rigiditatea acesteia. Ca urmare a legării cationilor de calciu și magneziu la C03
OH ", P04" formează compuși de CaCO3 dificil de conectat. Mg (OH) 2. Ca3 (PO4) 2. care precipită și apoi sunt îndepărtate.
Reactivii adăugați în apă încălzită la 40 ° C sunt oxidul de calciu și hidroxidul, carbonatul de sodiu, hidroxidul de sodiu.
Se produc următoarele reacții:
După cum se poate observa din aceste reacții, utilizarea unei metode combinate de reducere a rigidității poate elimina atât rigiditatea temporară (carbonatată) cât și rigiditatea constantă. Tratarea apei cu ortofosfat de sodiu dă o precipitare mai completă a cationilor de Ca2 + și Mg2 +.
Prin depunere, duritatea carbonatului poate fi redusă la 0,7 mmol / eq / l, dioxidul de carbon dizolvat în el poate fi îndepărtat. Duritatea non-carbonatată este redusă cu ajutorul ionilor de carbon de carbonat de sodiu
Schimbul de ioni nu necesită reactivi, impuritățile îndepărtate din apă nu formează un precipitat. Această metodă de purificare este o combinație a metodei chimice de reducere a durității apei (înmuiere) cu cea fizică și chimică. Esența metodei constă în îndepărtarea ionilor de calciu și magneziu din apă prin intermediul schimbătorilor de ioni care își pot schimba ionii pentru ionii conținut în apă. Se disting procesele de cation și schimbul de anioni. Procesul cationic al reducerii durității apei se bazează pe schimbul de ioni de sodiu și schimbător de cationi de hidrogen pe ionii de Ca 2+ și Mg 2+
Ioniții sunt cărbuni sulfonați și rășini sintetice (KU-1, KU-2-8, etc.).
Cu cationizare Na în doi pași, duritatea apei poate fi redusă la 0,01 mmol / kg. Principalul dezavantaj al schimbului de Na-cation este că conversia durității carbonate a apei în carbonat de sodiu determină o alcalinitate ridicată a sodiului în boiler. Prin urmare, Na-cationizarea poate fi utilizată pentru apă cu duritate relativ scăzută a carbonatului.
Ca rezultat al cationizării H, duritatea totală a apei este redusă la 0,25 mmol / eq / l, iar duritatea carbonatului este complet eliminată.
Cu toate acestea, utilizarea cationării H dă apă acidă, care nu este adecvată pentru alimentarea cazanelor. Această metodă este folosită în mod obișnuit pentru a reduce alcalinitatea relativă a apei arteziene sau de la robinet.
În practică, metodele de cationizare H și Na paralelă, comună și secvențială au devenit larg răspândite. În cazul cationizării în paralel (Figura 24), apa este furnizată filtrelor de cationi H și Na, prin două fluxuri paralele, apoi direcționate spre conducta comună. Apa dedurizată este trecută printr-un calcinator pentru a îndepărta bioxidul de carbon liber și prin filtrul Na-cation al doilea stadiu. O astfel de schemă de tratare a apei se aplică atunci când conținutul de ioni de sulfat și de clor în apa de alimentare 5 - 7 • mmol eq / l, o duritate carbonatică mai mare de 50%, iar randamentele de apă cu o alcalinitate reziduală nu mai mare de 0,35 mmoli • eq / l.
Cu cationizarea H și Na succesivă, o parte din apă este alimentată în filtrele de cationizare H și apoi neutralizată de apa inițială tare. Mai mult, pentru a îndepărta bioxidul de carbon liber, apa este trimisă la calcinator și de acolo este pompată în filtre Na-cation pentru o înmuiere suplimentară. Dezavantajul acestei scheme este pomparea consistentă a apei prin cele două filtre, ceea ce duce la o creștere a consumului de energie electrică.
Pentru a restabili capacitatea de schimb de ioni, se efectuează procese de regenerare. Regenerarea schimbătorului Na-cation este efectuată cu o soluție de clorură de sodiu, schimbător de cationi H cu o soluție de acid sulfuric.
În schimbul de anioni, sunt utilizați schimbători de anioni slabi și foarte puternici. Schimbătorii de ioni slabi de bază își pot schimba ionii numai pentru anionii de acizi puternici (sulfurici, clorhidrici, nitrici)
Dacă filtrul de alimentare cu anionit filtru, înainte slab bazic H cation, rezultatul interacțiunii ionilor de hidrogen cu carbonat hidroxil și ioni de hidrocarbonat de apă și de carbon format bioxid, adică. E. Chemical realizat desalinizarea parțială.
Cu ajutorul schimbători de anioni puternic bazici pot fi făcute demineralizare chimică completă, anionii sunt îndepărtați din apa ambilor acizi puternici și slabi, inclusiv HSiO ^ și NSO5
Deoarece schimbătorii de anioni puternic bazici sunt costisitori, aceștia sunt utilizați în prepararea apei la care sunt impuse cerințe înalte, de exemplu, pentru cazanele cu abur cu flux direct de presiune supercritică.
Ca schimbători de anioni, se folosesc rășini sintetice de AN-18-6, AN-34 și alte tipuri.
Desalinizarea apei este utilizată la centralele de cogenerare cu o cantitate mare de condens condensat (de la un consumator industrial) sau cu mineralizare mare a sursei de apă.
Procesul se desfășoară în evaporatoare sau vaporizatoare. Distilatul rezultat este utilizat pentru a alimenta cazanele. Contaminanții din apa sursă rămân în aparat, unde sunt îndepărtați prin suflare continuă.
Vaporizatorul servește la refularea micilor pierderi de condens și, în unele cazuri, înlocuiește tratarea mai complexă a apei chimice.
Dezaerarea apei ne permite să separăm gazele corozive din compoziția sa.
Metoda de bază de dezaerare a apei este o metodă termică, care se bazează pe Legea lui Henry, Dalton, care pot fi formulate sunt următoarele: îndepărtarea gazelor dizolvate este suficientă pentru a se încălzi la temperatura de fierbere. La această temperatură, solubilitatea gazelor în apă se apropie de zero și se produce desorbția oxigenului și a dioxidului de carbon liber.
Dezaerarea apei se efectuează prin aburi sau prin apa supraîncălzită.
proces dezaerare Intensificare se realizează fluxurile de trafic proti- votochnym de apă care intră în dezaerare și încălzirea aburului și a crește suprafața de contact prin barbotare, pulverizarea, aplicarea apei pe sită.
Sistemul de dezaerare - deaerator (tabelul 7) constă dintr-o coloană, un răcitor de vapori și un rezervor de stocare. Un amestec de gaze și aburul desorbit din apă intră în răcitorul de vapori. Condensurile de abur și gazele evacuate în atmosferă. Dacă dezaerarea este efectuată sub presiune redusă, gazele de eșapament sunt realizate prin ejector cu jet de abur sau cu jet de apă, pompe cu jet. Răcitorul evaporatorului permite utilizarea căldurii
abur de condensare pentru încălzirea apei. Acumulatorul pentru acumulatori mărește suprafața de contact a apei dezaerate cu abur atunci când este barbotat prin stratul de apă și oferă, de asemenea, o alimentare de urgență a apei de alimentare.
Dezaerarea poate fi efectuată la presiune atmosferică, ridicată sau redusă. Dezaerarea la presiune redusă necesită integritatea întregului sistem, inclusiv a conductelor.
Deaeratoarele de tipul DA asigură tratarea stabilă a apei atunci când lucrează cu o sarcină egală cu 30-120% din capacitatea nominală.
Deaeratoarele de acest tip pot fi echipate cu răcitoare individuale cu evaporator. În acest caz, nu există rezervor de acumulatori. Dezavantajul acestor dispozitive este înălțimea lor considerabilă.
Cantitatea necesară de abur de încălzire (kg / h) este determinată din ecuația balanței de căldură
În tabel. 8 prezintă caracteristicile tehnice ale deaeratorilor de vid cu o presiune de lucru de 0,03 MPa. Deaeratoarele instalate
Acestea sunt turnate în cazane echipate cu cazane de joasă presiune și capacitate redusă la o temperatură a apei de alimentare de 70-100 ° C.
Pentru a crea un vid și aerisirea din Deaeratore utilizate nu numai cu jet de apă sau abur ejectoare cu jet, dar, de asemenea, pompe de vid, de exemplu 25 VC-feed 240-3000 m 3 / h.
Temperatura apei din Deaeratore poate fi crescută nu numai prin alimentarea cu abur de încălzire, dar apa încălzită în timpul gâtuirea. In timpul presiunii ștrangulare este redusă la o valoare la care temperatura de saturație scade sub temperatura apei încălzit care intră în dezaerator. Astfel de deaeratoare sunt numite deaeratoare de apă supraîncălzită.
Dozarea reactivilor este calculată pentru purificarea completă a apei.
Pentru îndepărtarea oxigenului din apa de alimentare cu dezaerare termică, se adaugă hidrat de hidrazină sau sulfat de hidrat
Vezi de asemenea
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: