Объяснить принцип струйной и барботажной деаэрации, при каком способе происходит наиболее полное удаление растворимых газов?

Удаление растворенных коррозионно-агрессивных газов (С0₂, О; и др.) из питательной воды парового котла, испарителей паропреобразователей является заключительной стадией водоподготовки. В основном присутствие газов в водных потоках связано с неизбежным поступлением в цикл определенных количеств воздуха, приносящих с собой кислород, поэтому установку для удаления газов называют деаэратором.

Термическая деаэрация воды основана на законе распределения вещества между фазами. Она обеспечивается в условиях парообразования воды или конденсации водяного пара. При этом абсолютное давление над жидкой фазой представляет собой сумму парциальных давлений газов и водяного пара:

Рг=∑Рг+Рн2о

если Рн2о á до Рн2о≈Рг, то сумма Рг ≈0 ⇒ термическая деаэрация универсальна для любых газов и при условии ∑Рг ≈0 растворимость газов в воде равна нулю, т.к растворимость газов G=Кр∑Рг.

 

 

 

 

Сущность барботажной деаэрации заключается в подводе насыщенного пара в нижнюю часть объема конденсата (или питательной воды), подлежащего деаэрации, барботажа этого пара через весь водяной объем и отвода парогазовой смеси из области над водяным объемом(Поток пара вводится в слой воды, дробится на пузыри. При движении увлекаемой пузырьками пара воды вверх происходит ее вскипание, способствующее лучшему выделению из раствора не только кислорода, но и углекислоты.).

Сущность струйной, что основной конденсат направляется на конструктивные детали, обеспечивающие дробление потока на струи, которые пересекаются потоком пара(в деаэраторных колонках размещены сетчатые тарелки, через отверстия в которых вытекают струи воды, омывающиеся греющим паром. Тарелки установлены поочередно. Струи воды падают с одной тарелки на другую. Число каскадов зависит от требуемого конечного содержания кислорода в воде (5 – 10 шт.). Пар подается снизу)

Преимущества:

- простота конструкции;

- малое паровое сопротивление.

При струйном способе происходит наиболее полное удаление газов, т. к. достигается значительная поверхность контакта фаз.

Вопрос № 39

Объясните принцип катионирования, какие вы знаете катионитные фильтры, какие растворы применяются для регенерации фильтров.

Принцип катионирования: иониты вступают в ионный обмен с растворимыми в воде солями, и обменивают ионы солей, отдавая в воду эквивалентное количество ионов, кто. ионит насыщен при регенерации.

Это процесс удаления из воды положительно заряженных ионов (Са, Мg, Na, Fe). В зависимости от химического состава катиониты бывают:

1. сильно кислотные, т.е. активные сульфогруппы, обмен катионов в любой среде (щелочной, нейтральной и кислой);

2. слабокислотные, карбоксильные группы, реакция только в щелочной среде.

В промышленных условиях чаще всего применяют Na и H – катиониты.

Na – катионирование.

_⇒

Жесткость уменьшается, щелочность не меняется, солесодержании увеличивается, т.к. Na связывает один кислотный остаток (Ca и Mg по два) ионы Ca и Mg вытесняют ионы Na со своих мест, занимают его место, а ионы Na попадают в воду. Регенерация производится для восстановления рабочей обменной емкости (извлечение Ca и Mg и замены их на Na). Обменная емкость – характеристика, показывает какое количество ионов, может потратить ионит при пропускании через фильтр воды. Полная – до проскока, рабочая – до минимально допустимого содержания.

Регенерация состоит из: взрыхления, регенерации, отмывки фильтра.

Регенерация Na – катоинитных фильтров проводится раствором NaCl (поваренная соль)

CaCl₂ и MgCl₂ легко удаляются с отмывочной водой. Основным недостатком Na – катоинирования превращение карбонатной жесткости воды в бикарбонат натрия. А он обуславливает высокую натриевую щелочность воды, т.к. в котле бикарбонат натрия превращается в карбонат и гидроокись натрия.

Н – катионирование.

Снижается общая жесткость, а карбонатная полностью удаляется. Присутствующие сульфаты, хлориды, нитраты при взаимодействии с Н⁺ образуют свободные минеральные кислоты. Н – катионированная вода среда кислая, поэтому Н – катионирование сочетают с Na – катионирование.

Регенерация Н – катионитного истощенного фильтра проводится 1-1,5% раствором H₂SO₄

Регенерация идет по слоям по закону Са²⁺>Mg²⁺>K⁺>NH₃⁺>Na⁺ при истощении первым проскакивает Na.

В качестве катионитов применяются синтетические смолы.

Катионитные фильтры бывают:

Са, Н, Н-Na, К, Mg, Na.

 

Вопрос № 40