Вопрос 20 Выбор схемы ХВО

Питательная вода паровых котлов должна удовлетворять следующим показателям:

1)по процентной непрерывной продувки не должна превышать 10%

2) по щеслостности не более 20%

3) по концентрации угле кислоты в паре не более100 мл\л

Если двух ступенчатая схема Na-китионирования не проходит то переходим на более дорогостоющую схемуH- Na- катионирование.

Рекомендации по выбору схемы химводоочистки:

а) P_s, Щ_от.к.в, СО₂ не превышают допустимых значений, то применяют двухступенчатое Na-катионирование.

б) если P_s < 10%; СО₂ < 20 м²/кг, а 50% > Щ_от.к.в > 20%, то следует принять схему Na-катионирования с дозировкой 5÷10% раствора NaNO₃ в обработанную воду для снижения щелочности котловой воды.

в) P_s < 10%; Щ_от.к.в < 20%; СО₂ > 20 м²/кг. Следует применить Na-катионирование с дозировкой 1% раствора NH₄OH в обработанную воду для уменьшения в паре свободной углекислоты. Проводят амминирование питательной воды из расчета 0,4 мг NH₃ на 1 м²/кг свободной углекислоты. Условие: потребители пара допускают в нем наличие NH₃.

г) P_s > 10%; Щ_от.к.в > 20%; СО₂ > 20 м²/кг. Применяют схему H-Na-катионирования с “голодной” регенерацией Н-к фильтров или схему NH₄-Na-катионирования, если допускается присутствие аммиака в паре.

д) P_s < 10%; Щ_от.к.в > 20%; СО₂ > 20 м²/кг, то применяют Na-Cl-ионирования при отсутствии в воде органических соединений и железа при выполнении условий: и SO^2-₄+NO^-₃+NO^-₂ ≤ 2.

Вопрос 21. Обработка воды методом катионного обмена.

Умягчение воды методом катионного обмена основано на способности некоторых нерастворимых в воде материалов – катионов поглощать присутствующие в воде катионы кальция и магния, отдавая воде катионы натрия Na, водорода H или аммония NH₄, которыми предварительно насыщают материал. В зависимости от содержания в поверхностном слое катионита того или иного обменного катиона (Na, H или NH₄) различают Na-катионирование, Н-катионирование и NH₄-Na-катионирование.

1) натрий-катионирование

Самым дешевым способом умягчения воды является Na-катионирование. Катионы Ca²⁺ и Mg²⁺ обрабатываемой воды замещаются на катионы натрия.

В процессе Na-катионирования в воду переходят ионы Na⁺. Соли Na не являются накипеобразователями. Концентрация HCO^-₃ и Н⁺ при этом не изменяется и щелочность Na-катионированной воды остается равной исходной щелочности. Сухой остаток несколько увеличивается.

2) водород-катионирование

В этом методе катионит регенерируется кислотой и катионы Ca²⁺ и Mg²⁺ обрабатываемой воды замещаются на катион водорода.

Следует отметить, что в этом случае в воде уменьшается содержание бикарбонат-ионов HCO^-₃ и растет концентрация ионов Н⁺. В результате рН уменьшается и вода приобретает кислый характер. Питание котла такой водой недопустимо, ввиду ее коррозионной активности. Поэтому такая схема в чистом виде не применяется, а используется совместно с Na-катионированием (2 схемы).

При совместном Н-Na-катионировании вода фильтруется через слой катионита, обработанного в начале слабым раствором H₂SO₄, а затем NaCl.

Н-катионирование в котельной требует хранения и использования серной кислоты, применения кислотостойкого оборудования.

3) аммоний-натрий-катионирование

Умягчение методом аммоний-натрий-катионирования основано на замещении Ca²⁺ и Mg²⁺ на Na⁺ и NH⁺₄. Регенерация аммоний-катионита производится сульфатом аммония.

Аммоний-натрий-катионирование применяют когда нужно снизить щелочность и солесодержание котловой воды и нежелательно применение Н-катиони-рования.

Этот метод не следует применять, если имеется опасность аммиачной коррозии оборудования, изготовленного из латуни и других медных сплавов; если пар применяется для технологических целей, не допускающих содержания аммиака; если пар или вода используются для систем горячего водоснабжения или в открытых системах теплоснабжения.

4) натрий-хлор-ионирование

Этот метод умягчения воды с одновременным снижением щелочности осуществляется путем фильтрования воды. Метод основан на замещении Ca²⁺ и Mg²⁺ на Na⁺, а HCO^-₃ и SO^2-₄ на Cl.

Методом натрий-хлор-ионирования воды можно получить жесткость до 0,01 (мг-экв)/кг и снижение щелочности до 0,2÷0,6 (мг-экв)/кг.

Ограничением применения этого метода является недостаточный выпуск промышленностью анионитов и высокая их стоимость.

Достоинством этого метода помимо простоты технологии, компактности оборудования и надежности эксплуатации является медленное нарастание остаточной жесткости фильтрата, позволяющее отключать фильтр при достижении ее величины до требуемых пределов