Курсовая на тему Подготовка и конденсация воды
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-07-02Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Курсовая работа
“Подготовка и конденсация воды”
Одесса 2010
Введение
В настоящее время вода широко используется в различных областях промышленности в качестве теплоносителя и рабочего тела, чему способствует широкое распространение воды в природе и ее особые термодинамические свойства, связанные со строением молекул. Полярность молекул воды, характеризуемая дипольным моментом, определяет большую энергию взаимного притяжения молекул воды (ориентационное взаимодействие) при температуре 10…30 С и соответственно большую теплоту фазового перехода при парообразовании, высокую теплоемкость и теплопроводность. Значение диэлектрической постоянной воды, также зависящей от дипольного момента, определяет своеобразие свойств воды как растворителя.
При нагреве воды на поверхностях нагрева образуются твердые отложения накипеобразующих солей. При испарении воды в пар переходят коррозионно-активные газы, которые способствуют разрушению поверхности охлаждения и генерируют новые вещества, образующие отложения из продуктов коррозии.
Надежность работы энергетического оборудования на станции непосредственно связана с качеством подпиточной воды котлов. Правильно рассчитанный, смонтированный и эксплуатируемый комплекс водоподготовки, дополненный химической программой коррекции котловой воды, является необходимым условием долговечной и экономичной работы любого котлоагрегата.
В условиях эксплуатации энергетического оборудования на ТЭС или АЭС при организации водного режима необходимо создавать условия, при которых обеспечиваются минимальные значения скорости коррозии и снижение накипных отложений. Отложения могут образовываться из примесей, поступающих в воду теплоэнергетических установок от внешних и от внутренних источников.
Исходные данные
Исходной водой является вода Бассейны Ингула со следующим химическим составом:
-биогенные компоненты:
=1,66 мг/л;;
NO2+=0,030 мг/л;
NO3+=0,11 мг/л;
Fe=0,11 мг/л;
P=0,060мг/л;
Si=5,9 мг/л;
-окисляемость:
БО=28,4 мгО2/л;
ПО=7,8мгО2/л;
-главные ионы:
HCO3-=294,7 мг/л;
SO42-=67,8 мг/л;
Cl-=55,7 мг/л;
Ca2+=92,3 мг/л;
Mg2+=15,9 мг/л;
Na++K+=38,5мг/л;
-Жо=5,9 мг-экв/л;
Блоки: 210МВт 6шт.
Таблица 1
|
| Общая концентрация | Электро провод ность, χ=Сλf мкСм/см | ||||||
Молекуля рная масса "М" | Эквива лентная масса "Э" | Обозначения | Исх. концентрация | Скорректированная концентрация |
| ||||
|
|
| [H] мг/кг | [C]мг-экв/кг | [H] мг/кг | [C] мг-экв/кг | [N] моль/кг | % |
|
40,08 | 20,04 | Ca2+ | 51,8 | 2,585 | 51,8 | 2,585 | 0,0013 | 0,005 | 110,67 |
24,03 | 12,01 | Mg2+ | 10,8 | 0,899 | 10,8 | 0,899 | 0,0004 | 0,001 |
40,8
23
23
Na+
6,4
0,278
11,884
0,517
0,0005
0,001
23,84
1
1
H+
Сумма Kt
3,762
4,001
17
17
OH-
61
61
HCO3-
199,7
3,274
199,7
3,274
0,0033
0,020
134,18
60
30
CO32-
96
48
SO42-
17,3
0,360
17,3
0,360
0,0002
0,002
20,75
35,46
35,46
Cl-
13,0
0,367
13,0
0,367
0,0004
0,001
25,78
Сумма An
4,001
4,001
Обозначения | Значения | Обозначения и расчетные формулы | Значения | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
NH4-,мг/л | 0,60 | моль/л | 0,006
Расчёт и корректировка исходного состава воды Для начала найдём эквивалентные массы ионов: Э = М/Z, где М- молярная масса иона; Z- заряд иона. Э(Са2+) = 40,08/2 = 20,04 г-экв; Эквиваленты остальных ионов считаются аналогично. Расчет начинаем с анионного состава воды: [С] = [Н]/Э, где [Н]- концентрация иона, выраженная в мг/л, Э- эквивалент иона. С(HCO3-) =3,274мг-экв/кг; С(SO42-) = 0,360мг-экв/кг; C(Cl-) = 0,367 мг-экв/кг. Σ An = 4,001мг-экв/кг. Рассчитаем катионный состав воды: С(Са2+) = 2,585мг-экв/кг; С(Mg2+) = 0,899мг-экв/кг; С(Na+) = 0,278мг-экв/кг; Σ Kt = 3,762мг-экв/кг. Правильность определения концентраций катионов и анионов, т.е. солей, образованных эквивалентным количеством ионов, проверяют на основании закона электронейтральности по уравнению: Σ Kt=ΣAn. При несоблюдении этого условия, следует скорректировать состав воды. Это достигается путём добавления натрия Na+. Т.о. закон электронейтральности соблюдается. Пересчитаем значения концентраций примесей в другие виды концентраций: [N]= [Н]/(М.1000), моль/л; Пересчёт остальных концентраций осуществляется аналогично. [С]= [Н]/104,% Ионная сила раствора равна полусумме произведений молярных концентраций на квадраты их зарядов. μ = 0,5 Коэффициент активности – функция ионной силы раствора: lg f' = -0.5Zi2 , f = 10, Концентрация в природных водах недиссоциированных молекул Н2СО3 составляет обычно лишь доли процента от общего количества свободной углекислоты, под которым понимают сумму Н2СО3+ СО2. Равновесное значение суммы Н2СО3+ СО2, моль/кг Н2СО3+ СО2 = , и рН – равновесное
Таблица 2
| 48 | SO42- | 41.300 | 0.860 | 0.000 | 0.000 | 49.23 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
35.46 | 35.46 | Cl- | 13.000 | 0.367 | 0.000 | 0.001 | 25.74 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| | Сумма An | | 4.001 | | | | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Обозначения | Значения | Обозначения и расчетные формулы | Значения | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
NH4+, мг/л | 0.300 | моль/л | 0.006 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
NO2-, мг/л | 0.011 | f' | 0.920 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
NO3-, мг/л | 0.055 | f'' | 0.715 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fe, мг/л | 0.030 | СО2 моль/л | 0.0005 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
P, мг/л | 0.022 | pH | 7.153 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Si, мг/л | 0.000 | Жо - расчетное значение, мг-экв/л | 3.484 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
БО, мгО2/л | 5.350 | CC, расчетное значение мг/л | 297.984 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ПО, мгО2/л | 2.000 | Электропроводность, СfмкСм/см | 362.783 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Dk,мг-экв/л | 0.500 | | | | | | |
Вывод: Величина pH имеет оптимальное значение, т.к. входит в интервал 5,5-7,5. Бикарбонатная щелочность увеличилась на дозу коагулянта, а содержание сульфатов увеличилось.
Коагуляция исходной воды
В данном случае, в качестве коагулянта использовался сернокислый алюминий Al2(SO4)3.
Доза добавляемого коагулянта:
Dk = 0,07.ПО = 0,12.8,1 = 0,972мг-экв/л.
Т.к. Dk>0,5 принимаем это значение равное 0,5 мг-экв/л.
Оптимальное значение рН при коагуляции с сернокислым алюминием находится в интервале 5,5 – 7,5. Значение величины рН среды при коагуляции оказывает влияние на скорость и полноту гидролиза.
При коагуляции в обрабатываемой воде увеличивается содержание сульфатов, но уменьшается бикарбонатная щелочность на дозу коагулянта. Катионный состав воды не меняется.
Таблица 3
Молекуляр- | Эквивалент- | Обозначения | Концентрации(С СаСl2,Ca=HCO3) | После гидратного известкования | Электропровод- | ||||||
ная масса "М" | ная масса "Э" |
| [H] мг/кг | [C] мг-экв/кг | [N] моль/кг | % | [H] мг/кг | [C] мг-экв/кг | [N] моль/кг | % | ность,мкСм/см |
40,08 | 20,04 | Ca2+ | 65,606 | 3,274 | 0,0016 | 0,0066 | 31,088 | 1,551 | 0,0008 | 0,0031 | 69,44 |
24,03 | 12,01 | Mg2+ | 10,8 | 0,899 | 0,0004 | 0,0011 | 7,782 | 0,648 | 0,0003 | 0,0008 | 30,74 |
23 | 23 | Na+ | 11,884 | 0,517 | 0,0005 | 0,0012 | 11,884 | 0,517 | 0,0005 | 0,0012 | 24,11 |
1 | 1 | H+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Сумма Kt |
| 4,69 |
|
|
| 2,716 |
|
|
|
17 | 17 | OH- |
|
|
|
| 5,100 | 0,300 | 0,0003 | 0,0005 | 55,4 |
61 | 61 | HCO3- | 199,7 | 3,274 | 0,0033 | 0,02 | 19,215 | 0,315 | 0,0003 | 0,0019 | 13,05 |
60 | 30 | CO32- |
|
|
|
| 5,550 | 0,185 | 0,0001 | 0,0006 | 9,65 |
96 | 48 | SO42- | 17,3 | 0,360 | 0,0002 | 0,0017 | 41,3 | 0,860 | 0,0004 | 0,0041 | 51,8 |
35,46 | 35,46 | Cl- | 37,43 | 21,056 | 0,0011 | 0,0037 | 37,43 | 1,056 | 0,0011 | 0,0037 | 75,06 |
|
| Сумма An |
| 4,69 |
|
|
| 2,716 |
|
|
|
Обозначения | Значения | Обозначения и расчетные формулы | Значения |
|
|
|
| |||||
NH4+, мг/л | 0,3 | моль/л | 0,004 |
|
|
|
| |||||
NO2-, мг/л | 0,011 | f' | 0,931 |
|
|
|
| |||||
NO3-, мг/л | 0,055 | f'' | 0,752 |
|
|
|
| |||||
Fe, мг/л | 0,33 | СО2 моль/л | 0,0005 |
|
|
|
| |||||
P, мг/л | 0,022 | pH | 10,446 |
|
|
|
| |||||
Si, мг/л | 0 | Жо - расчетное значение, мг-экв/л | 2,199 |
|
|
|
| |||||
БО, мгО2/л | 5,35 | CC, расчетное значение мг/л | 154,249 |
|
|
|
| |||||
ПО, мгО2/л | 2 | Электропроводность, СfмкСм/см | 329,249 |
|
|
|
| |||||
Dk,мг-экв/л | 0,5 |
|
|
|
|
|
|
| ||||
Dи,мг-экв/л | 3,78 |
|
|
|
|
|
|
| ||||
Иизв,мг-экв/л | 0,300 |
|
|
|
|
|
|
| ||||
DCaCl2,мг-экв/л | -0,689 |
|
|
|
|
|
|
| ||||
|
| Mg2+max | 0,596 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Коагуляция с известкованием исходной воды (гидратный режим)
Гидратный режим известкования благоприятен для удаления магния, соединений железа, кремния и для осветления воды.
Для расчёта данной таблицы использовали коагулянт – сернокислое железо FeSO4 и гашёную известь Са(ОН)2. Оптимальное значение рН находится в интервале 9 – 10,5. Доза коагулянта Dk = 0,5 мг-экв/л.
Т.к. воды относятся к III группе и являются щелочными, т.е содержание ионов НСО3- находится в избытке по сравнению с остаточной жесткостью, то известкование в этом случае является нецелесообразным. Воду из III группы переводят в I путем добавления CaCl2 эквивалентно содержанию HCO3-.
Доза извести считается следующим образом:
Dи = СО2исх + ΔНСО3- + Dk+Ии, мг-экв/л;
Приняв значение ОН, определяем остаточную концентрацию иона Mg2+.
Mg2+ост = мг-экв/л.
Используя закон электронейтральности, находим остаточную концентрацию ионов Са2+:
Концентрация сульфатов увеличивается на дозу коагулянта.
Таблица 4
Молекуляр- | Эквивалент- | Обозначения | Концентрации(С СаСl2,Ca=HCO3) | После бикарбонатного известкования | Электропровод- | ||||||
ная масса "М" | ная масса "Э" |
| [H] мг/кг | [C] мг-экв/кг | [N] моль/кг | % | [H] мг/кг | [C] мг-экв/кг | [N] моль/кг | % | ность, мкСм/см |
40,08 | 20,04 | Ca2+ | 51,8 | 2,585 | 0,0013 | 0,0052 | 21,443 | 1,07 | 0,0005 | 0,0021 | 48,48 |
24,03 | 12,01 | Mg2+ | 10,8 | 0,899 | 0,0004 | 0,0011 | 10,8 | 0,899 | 0,0004 | 0,0011 | 43,17 |
23 | 23 | Na+ | 11,884 | 0,517 | 0,0005 | 0,0012 | 11,884 | 0,517 | 0,0005 | 0,0012 | 24,18 |
1 | 1 | H+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Сумма Kt |
| 4,001 |
|
|
| 2,486 |
|
|
|
17 | 17 | OH- |
|
|
|
| 1,190 | 0,070 | 0,0001 | 0,0001 | 12,97 |
61 | 61 | HCO3- | 199,7 | 3,274 | 0,0033 | 0,02 | 23,485 | 0,385 | 0,0004 | 0,0023 | 16,0 |
60 | 30 | CO32- |
|
|
|
| 3,450 | 0,115 | 0,0001 | 0,0003 | 6,07 |
96 | 48 | SO42- | 17,3 | 0,36 | 0,0002 | 0,0017 | 41,3 | 0,86 | 0,0004 | 0,0041 | 52,42 |
35,46 | 35,46 | Cl- | 37,43 | 1,056 | 0,0011 | 0,0037 | 37,43 | 1,056 | 0,0011 | 0,0037 | 75,28 |
|
| Сумма An |
| 4,69 |
|
|
| 2,486 |
|
|
|
Обозначения | Значения | Обозначения и расчетные формулы | Значения |
|
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
NH4+, мг/л | 0,3 | моль/л | 0,004 |
|
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
NO2-, мг/л | 0,011 | f' | 0,934 |
|
Коагуляция и известкование исходной воды (карбонатный режим) В качестве коагулянта используется сернокислое железо, доза которого Dk = 0,5 мг-экв/л. Доза извести считается следующим образом: Dи = СО2исх + ΔНСО3- + Dk+Ии, мг-экв/л; Приняв значение ОН, определяем остаточную концентрацию иона Mg2+. Mg2+ост = мг-экв/л. Концентрацию магния не изменяется. Остаточная концентрация кальция рассчитывается из закона электронейтральности (концентрация ионов магния и натрия не изменяется): Карбонатный режим применяют: 1) когда вынужденно приходится использовать в качестве коагулянта сернокислый алюминий; 2) при необходимости исключить выделение магниевых соединений, чтобы в случае соблюдения определённых гидравлических условий получать при известковании крупнокристаллический осадок. При карбонатном режиме несколько уменьшается расход извести (по сравнению с гидратным режимом). Таблица 5
|
|
|
| 5,950 | 0,350 | 0,0004 | 0,0006 | 65,54 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
61 | 61 | HCO3- | 199,7 | 3,274 | 0,0033 | 0,02 | 12,200 | 0,200 | 0,0002 | 0,0012 | 8,4 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
60 | 30 | CO32- |
|
|
|
| 9,000 | 0,300 | 0,0002 | 0,0009 | 16,53 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
96 | 48 | SO42- | 17,3 | 0,36 | 0,0002 | 0,0017 | 41,3 | 0,86 | 0,0004 | 0,0041 | 54,74 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
35,46 | 35,46 | Cl- | 37,43 | 1,056 | 0,0011 | 0,0037 | 37,43 | 1,056 | 0,0011 | 0,0037 | 76,1 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
| Сумма An |
| 4,69 |
|
|
| 2,766 |
|
|
|
Обозначения | Значения | Обозначения и расчетные формулы | Значения |
|
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
NH4+, мг/л | 0,3 | моль/л | 0,003 |
|
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
NO2-, мг/л | 0,011 | f' | 0,944 |
|
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
NO3-, мг/л | 0,055 | f''
Коагуляция с известкованием и содированием исходной воды Доза извести считается следующим образом: Dи = СО2исх + ΔНСО3- + Dk+Ии, мг-экв/л; Происходящие при известково-содовом умягчении основные химические процессы описываются следующими уравнениями: а2СО3 → 2 Nа+ + СО32-; Са(ОН)2 → Са2+ +2ОН-; СО2 + 2ОН- → СО32- + Н2О; Н+ + ОН- → Н2О НСО3- → Н+ + СО32- НСО3- + ОН- = СО32- + Н2О; Са2+ + СО32- → СаСО3↓; Мg2+ + 2ОН- → Мg(ОН)2↓. Приняв значение ОН- определяем остаточную концентрацию ионов кальция и магния. Концентрация сульфатов увеличивается на дозу коагулянта. Т.о. остаточную концентрацию натрия определяем из закона электронейтральности. Таблица 6
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
| Сумма Kt |
| 4,69 |
|
|
| 0,276 |
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
17 | 17 | OH- |
|
|
|
| 5,100 | 0,300 | 0,0003 | 0,0005 | 55,42 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
61 | 61 | HCO3- | 1997 | 3,274 | 0,0033 | 0,02 | 23,485 | 0,385 | 0,0004 | 0,0023 | 15,96 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
60 | 30 | CO32- |
|
|
|
| 3,450 | 0,115 | 0,0001 | 0,0003 | 6,00 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
96 | 48 | SO42- | 17,3 | 0,36 | 0,00202 | 0,0017 | 41,3 | 0,86 | 0,0004 | 0,0041 | 51,85 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
35,46 | 35,46 | Cl- | 37,43 | 1,056 | 0,0011 | 0,0037 | 37,43 | 1,056 | 0,0011 | 0,0037 | 75,08 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
| Сумма An |
| 4,69 |
|
|
| 2,716 |
|
|
|
Обозначения | Значения | Обозначения и расчетные формулы | Значения |
|
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
NH4+, мг/л
Вывод: Для данных вод с содержанием ГДП>2 мг/л, Ок>4 мгО2/л, Жк>2 мг-экв/л, Жнк<10 мг-экв/л, концентрацией Si<3 мг/л оптимальной схемой предочистки является К+Иг+Ф и К+Иб+Ф. Коагуляция с известкованием и магнезиальным обескремниванием исходной воды Основным из числа методов магнезиального обескремнивания воды является метод обескремнивания каустическим магнезитом. Одновременно с обескремниванием воды проводят её известкование и коагуляцию. Известкование при магнезиальном обескремнивании производится для того, чтобы снизить щёлочность воды и создать должную величину рН. При рН<10удаление кремнекислых соединений будет затруднено из-за недостаточной диссоциации Н2SiО3. Кроме того, вследствие низкой концентрации в воде ионов ОН- обескремнивающий реагент будет взаимодействовать с бикарбонат-ионами исходной воды, свободной угольной кислотой, а также введённым в воду коагулянтом: МgО + Н2О → Мg(ОН)2 → Мg2+ + 2ОН-; ОН- + Н+ → Н2О; НСО3- → СО32- + Н+; СО2 + Н2О → Н2СО3 → Н+ + НСО3- → 2 Н+ + СО32-; СО32- + Са2+ → СаСО3↓; 2 ОН- + Fе2+ → Fе(ОН)2. Экспериментальные данные подтверждают, что обескремнивание наиболее эффективно происходит в узком интервале величин рН=10,1 – 10,3, достигая в отдельных случаях 10,4. Оптимум рН несколько различен для разных вод. Доза извести считается следующим образом: Dи = СО2исх + ΔНСО3- + Dk+Ии, мг-экв/л; При расчёте данной таблицы использовали коагулянт FeSO4, доза которого Dk = 0,5 мг-экв/л, остаточную концентрацию кальция определяем из закона электронейтральности. Таблица 7
Вывод: Количество воды, поступающей в осветлители на обработку известью и другими реагентами составляет Qдвб=446,9 т/ч. Расчет производительности ВПУ Производительность ВПУ по обессоленной воде: , где - потеря суммарной паропроизводительности парогенераторов, т/ч: , r – доля потери пара и конденсата в контуре блока; n=6 - количество энергоблоков на станции; - паропроизводительность парогенератора, т/ч; - дополнительная производительность установки, зависящая от мощности блока, т/ч; - дополнительная производительность ВПУ, связанная с возможной потерей конденсата при разогреве мазута, т/ч. Для АЭС =0; - потери пара конденсата, которые возникают в теплосетях, т/ч: , z – доля потери конденсата в подогревателях воды тепловых сетей; r1 – доля отбора пара на подогрев воды в тепловых сетях; - дополнительная производительность для компенсации отпуска воды на другие объекты, т/ч:
Количество исходной воды, поступающей в осветлитель, т/ч:
х - доля потери воды с продувкой воды (при обезвоживании шлама и возврате фугата в осветлитель х=0); х1 - доля потери на собственные нужды. Таблица 8
| 0,45 | 6,00 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Cl- | мг-экв/л | 3,56 |
| 3,56 | 23,69 | 3,56 | 25,07 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
SO42- | мг-экв/л | 4,00 |
| 8,64 | 57,58 | 8,64 | 58,10 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
∑An | мг-экв/л | 12,65 |
| 12,65 | 84,27 | 12,65 | 89,16 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
µ | моль/л | 0,01907 |
|
| 0,14249 |
| 0,14934 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
f' |
| 0,8696305 |
|
| 0,72942858 |
| 0,72549367 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
f" |
| 0,571925 |
|
| 0,28309428 |
| 0,27703492 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
СО2р | моль/л | 0,00061 |
|
| 0,00049 |
| 0,00201 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
pHр |
| 7,3260001 |
|
| 7,11390278 |
| 6,80012363 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Dк |
|
|
|
| 4,64149119 |
| 4,24 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
p1 |
|
|
|
| 1,2 |
| 1,2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
p2 |
|
|
|
| 0,05 |
| 0,05 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
p3 |
|
|
|
| 0,1619375 |
| 0,1483932 |
∆t | °С | 10 |
|
|
|
|
|
К |
| 0,12 |
|
|
|
|
|
Ку |
|
|
|
| 6,6620463 |
| 7,0485945 |
Dпг | т/ч |
|
|
| 6160 |
| 6160 |
n | шт |
|
|
| 3 |
| 6 |
r | кДж/кг |
|
|
| 2424,34 |
| 2424,34 |
Dn | т/ч |
|
|
| 18480 |
| 18480 |
Dk | т/ч |
|
|
| 11088 |
| 11088 |
D3 | т/ч |
|
|
| 1731,5256 |
| 1586,70235 |
D3 | т/год |
|
|
| 12120679,6 |
| 11106916,4 |
D2 | т/ч |
|
|
| 534,627723 |
| 534,627723 |
D2 | т/год |
|
|
| 3742394,06 |
| 3742394,06 |
D1 | т/ч |
|
|
| 12831,0654 |
| 12831,0654 |
D1 | т/год |
|
|
| 89817457,5 |
| 89817457,5 |
Do | т/ч |
|
|
| 1069255,45 |
| 1069255,45 |
Добавочная вода |
|
|
|
| 15097,2187
|
| 14952,3954 |
Ca2+*f''*SO42-*f" |
|
|
|
| 4,51E-05 |
| 4,61E-05 |
ПРCaSO4 |
|
|
|
| 2,50E-05 |
| 2,50E-05 |
|
|
|
|
| -80,41826 |
| -84,43813 |
Обознач. | Ед. изм. | Исх. вода | Изв г.р. | +H2SO4 | ОСО 4 | Изв б.р. | +H2SO4 | ОСО 4 | Изв с. | +H2SO4 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ca2+ | мг-экв/л | 5,87 | 3,62 | 3,62 | 60,78 | 1,07 | 1,07 | 26,75 | 0,10 | 0,10 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Mg2+ | мг-экв/л | 2,96 | 0,65 | 0,65 | 10,89 | 2,96 | 2,96 | 74,10 | 0,43 | 0,43 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Na+ | мг-экв/л | 3,82 | 3,82 | 3,82 | 64,16 | 3,82 | 3,82 | 95,44 | 7,60 | 7,60 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
∑Кt | мг-экв/л | 12,65 | 8,08 | 8,08 | 135,829 | 7,85 | 7,85 | 196,29 | 8,13 | 8,13 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
OH- | мг-экв/л | 0 | 0,30 | 0,00 | 0,00 | 0,07 | 0,00 | 0,00 | 0,35 | 0,00 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HCO3- | мг-экв/л | 5,09 | 0,50 | 0,36 | 6,00 | 0,50 | 0,24 | 6,00 | 0,50 | 0,24 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Cl- | мг-экв/л | 3,56 | 2,78 | 2,78 | 46,72 | 2,78 | 2,78 | 69,49 | 2,78 | 2,78 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
SO42- | мг-экв/л | 4,00 | 4,50 | 4,95 | 82,11 | 4,50 | 4,83 | 120,80 | 4,50 | 5,11 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
∑An | мг-экв/л | 12,65 | 8,08 | 8,08 | 135,83 | 7,85 | 7,85 | 196,29 | 8,13 | 8,13 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
µ | моль/л | 0,01907 |
|
| 0,21322 |
|
| 0,307 |
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
f' |
| 0,8696305 |
|
| 0,6951114 |
|
| 0,663 |
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
f" |
| 0,571925 |
|
| 0,2334628 |
|
| 0,1935 |
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
СО2р | моль/л | 0,00061 |
|
| 0,00229 |
|
| 0,00076 |
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
pHр |
| 7,326 |
|
| 6,726 |
|
| 7,187021 |
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Dк |
|
| 0,44 |
|
| 0,33 |
|
| 0,61 |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
p1 |
|
|
|
| 1,2 |
|
| 1,2 |
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
p2 |
|
|
|
| 0,05 |
|
| 0,05 |
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
p3 |
|
|
|
| 0,026 |
|
| 0 |
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
∆t | °С | 10 |
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
К |
| 0,12 |
|
|
|
|
|
|
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ку |
|
|
|
| 16,807 |
|
| 25 |
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Dпг | т/ч |
|
|
| 6160 |
|
| 6160 |
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
n | шт |
|
|
| 3 |
|
| 3 |
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
r | кДж/кг |
|
|
| 2424,34 |
|
| 2424,34 |
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Dn | т/ч |
|
|
| 18480 |
|
| 18480 |
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Dk | т/ч |
|
|
| 11088 |
|
| 11088 |
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
D3 | т/ч |
|
|
| 277,1124 |
|
| 0 |
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
D3 | т/год |
|
|
| 1939786,7 |
|
| 0 |
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
D2 | т/ч |
|
|
| 534,62772 |
|
| 534,628 |
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
D2 | т/год |
|
|
| 3742394,1 |
|
| 3742394,1 |
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
D1 | т/ч |
|
|
| 12831,065 |
|
| 12831,065 |
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
D1 | т/год |
|
|
| 89817457,5 |
|
| 89817457 |
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Do | т/ч |
|
|
| 1069255,4 |
|
| 1069255,4 |
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Добавочная вода |
|
|
|
| 13642,805 |
|
| 13365,693 |
|
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ca2+*f''*SO42-*f"
Вывод: оптимальным является режим с минимальной величиной продувки, в данном случае - бикарбонатный режим известкования и известкование с содированием. Оборотные системы охлаждения (ОСО) Расчет потерь воды в ОСО В результате циркуляции по замкнутому циклу в системе охлаждения часть оборотной воды выводится из системы вследствие испарения , часть выносится из градирни в виде капельного уноса и, наконец, еще одна ее часть выводится из системы в виде продувки или на технологические нужды . Коэффициент концентрирования не выпадающих в осадок солей: ,
где к – зависит от температуры воздуха, ∆t - охлаждение воды в градирне, принимается 5-10. выбирается в зависимости от вида градирни. Выбираем башенную градирню c каплеуловителем. Для неё: =0,05. задаемся в каждом случае отдельно. ОСО1 Т.к. концентрация НСО3- в исходной воде больше 3 мг-экв/л, расчет не производится, т.к. система является нецелесообразной ОСО2 Для предупреждения выпадения гипса необходимо выдерживать такое неравенство: Ca2+ < . Где, CaSO4 = 2,5 10-5 (моль/кг)2. Доза серной кислоты:
Рассчитываем для данной системы охлаждения: .
ОСО3 Добавляем оксиэдилдифосфоновую (ОЭДФК) и серную кислоты. Проверяем выпадет ли в осадок : <2,5·10-5 (табличное значение),значит не выпадет. Рассчитываем для данной системы охлаждения: Доза серной кислоты:
ОСО4 Добавляем оксиэдилдифосфоновую (ОЭДФК) и серную кислоты. Проверяем выпадет ли в осадок : <2,5·10-5 (табличное значение),значит не выпадет. Добавляем известь и серную кислоту, проверяем, выпадет ли в осадок . <2,5·10-5 (табличное значение),значит не выпадет. Рассчитываем для данной системы охлаждения:
Таблица 9
Вывод: т.к.,(|898.2- 250*4|/898.2)*100= 11.34 % выбранные осветлители 250-И подходят по производительности. Поверочный расчет осветлителя Выбор осветлителя: необходимо выбирать не менее двух одинаковых осветлителей (т.к. обязательно нужен резервный на случай выхода из строя одного из осветлителей) и не более трех, т.к. на их обслуживание идут большие экономические затраты. Выбираем 4 осветлителя 250-И. Производительность осветлителя, : . где - площадь поперечного сечения зоны контактной среды, : =11, - расчетная скорость восходящего движения воды на выходе из контактной зоны осветлителя, : : где - условная скорость свободного осаждения шлама, мм/с (находим по ):
где - доза коагулянта, мг-экв/л, Э – эквивалент коагулянта, t – температура воды в интервале С; - объемная концентрация шлама в зоне контактной среды осветлителя, мл/мл: , где П – прозрачность воды по кресту, см: П=300, =1 (по диаметру осветлителя), Приведенная высота зоны контактной среды осветлителя, м: =1,8 м, - суммарное количество грубодисперсных примесей, поступающих в осветлитель и образующихся в нем, мг/л. Выбранный осветлитель 250-И подходит нам по производительности. Выводы: Для данной исходной воды с содержанием ГДП>2 мг/л, Ок>4 мгО2/л, Жк>2 мг-экв/л, Жнк<10 мг-экв/л, концентрацией Si<3 мг/л оптимальным является гидратный режим известкования (стр 31[1]), при котором величина продувки имеет минимальное значение и затраты на реагенты меньшие. Список использованной литературы 1. Кишневский В.А. Современные методы обработки воды в энергетике: Учебное пособие. - Одесса: ОГПУ,1999-196 с. 2. Громогласов А.А., Копылов А.С., Пильщиков А.П. Водоподготовка: Процессы и аппараты: Учеб. пособие для вузов.-М.: Энергоатомиздат,1990-272с. 3. Кульский Л.А., Строкач П.П. Технология очистки природных вод.-Киев: Вища школа. Головное изд-во,1981.-328 с. 4. Стерман Л.С. и др.Тепловые и атомные электростанции: Учебник для вузов.- М.: Энергоиздат,1982.-456 с., ил. 2. Реферат Релігія і церква в Україні сьогодні 3. Статья на тему Цитопротекторы в терапии заболеваний желудка Оптимальный подход к выбору препарата 4. Реферат на тему Through Holden 5. Доклад на тему Фатеева Наталья Николаевна 6. Реферат Президент СССР 7. Реферат на тему Grapes Of Wrath 6 Essay Research Paper 8. Реферат на тему The Metamorphosis Life As A Bugman Essay 9. Реферат Ресурсы коммерческих банков на примере Сбербанка РФ 2 10. Реферат Обеспечение безопасности жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях 2 |