99777

Рассчитать катионитовые фильтры водоумягчительной установки

Контрольная

Производство и промышленные технологии

Рассчитать катионитовые фильтры водоумягчительной установки для работы ее по схеме последовательного Н-Na-катионирования при следующих условиях. Расчет Н-катионитовых фильтров Ι-ой ступени при последовательном Н-Na-катионировании...

Русский

2016-11-17

116 KB

1 чел.

ВАРИАНТ 2

при последовательномН-Na-катионировании

Рассчитать катионитовые фильтры водоумягчительной установки для работы ее по схеме последовательного Н-Na-катионирования при следующих условиях:

Qпол.= 147 м3/ч; Ж0=5,2 мг-экв/л; полезная продолжительность фильтроцикла– 10,5 ч; продолжительность регенерации 1,5 ч;Na-катионитовые фильтры в установку двухступенчаты, содержаниеNa в исходной воде – 0,38 мг-экв/л, удельный расход соли на регенерацию фильтров Ι-ой ступени 150 г на 1 г-экв поглощенных катионитов.

Н-катионитовые фильтры в установке одноступенчатого катионирования; карбонатная жесткость Жк = 3,2мг-экв/л, удельный расход H2SO4 = 85 г/г-экв, щелочность умягчаемой воды – а = 0,7 мг-экв/л; средняя за рабочий цикл кислотность фильтрата Н–катионитовых фильтров –b = 0,25 мг-экв/л.

Установка работает круглосуточно. Фильтры загружают сульфоуглем КУ-1.

I. РасчетН-катионитовых фильтров Ι-ой ступени при последовательномН-Na-катионировании.

1. Определяется расчетный расход воды поступающей на

Н-катионитовые фильтры по последовательной схеме по формуле (11)

м3/ч

суточное количество умягчаемой воды 108,1 · 24 = 2594,4 м3/сут,

гдеQпол.– полезная суточная производительность установки , 147 м3/ч;

Жк – карбонатная жесткость умягчаемой воды, 3,2 мг-экв/л;

b – средняя за рабочий цикл кислотность фильтратаН-катионитовых фильтров принимается 0,2 мг-экв/л (при условии отключения фильтров на регенерацию в момент увеличения щелочности фильтрата до 0,35–1 мг-экв/л).

2. Находят объем катионита с загрузкой из сульфоугля КУ-1 в

H-катионитовые фильтры по формуле (6), м3;

м3

3. Находят рабочую обменную способностьН-катионитовых фильтров, г–экв\м3 по формуле (4) В.А. Клячко с той лишь разницей, что коэффициент  определяется в зависимости от удельного расходаН2SО4 равный 85 г/г-экв.поглощенных катионов и при.3 рис. 3 методических указаний

= 0,85;

βNa находят по прил.3 рис. 2 методических указаний в зависимости от концентрации натрия и общей жесткости в исходной воде, которые определяют по формуле (5)

мг-экв/л

– квадрат концентрацииNa+ в исходной воде, (по заданию) 0,4 мг-экв/л;

Ж0 –общая жесткость в исходной воде, (по заданию) 4 мг-экв/л;

βNa = 0,9;

q – удельный расход осветленной воды на отмывку катионита принимается в пределах 4–5 м3/м3 катионита, q = 5 м3/м3;

Еполн – полная обменная способность катионита, дляН-катионитовых фильтров, находят по табл. 3 прил.4 методических указаний, принимается 700 г-экв/м3т.к. марка катионита КУ–1по заданию;

При том же режиме работы и регенерации фильтров, что вNa-катионировании число фильтроциклов в сутки находим по формуле

шт.

t – полезная продолжительность фильтроцикла, принимаем (по заданию) 10,5 ч ;

t1 – продолжительность операций, связанных с регенерацией фильтра (по заданию) 1,5 ч;

T – продолжительность работы катионитовой установки в течении суток, 24 час.

4. Находят суммарную площадь фильтрования, по формуле (7), м3 , и

по табл.2 прил.3 принимается высота загрузкиН = 2200 мм м2;

Принимаем 3 рабочих фильтров диаметром по 1525 мм с высотой загрузки 2200 мм и 1 резервный такого же размера.

5. После того, как определили суммарную площадь фильтрования, проверяемF иV рассчитанных и принятых фильтров по табл. 2 прил.3 методических указаний, при высоте загрузки – 2,2 и площадь фильтрующей поверхности фильтра – 1,77.

м3 и м3

При проверке площади фильтрования и объема сульфоугля в фильтрах, разница между полученными расчетами величинами и серийно выпускающими промышленность фильтрами не должна быть ±10% .

В этом случае разница составляетF = 6,8 %,V = 7,3 %.

6. Определяем скорость фильтрования по формуле:

м/ч,

т.е. в допустимых пределах (5–25 м/ч);

II. РасчетNa-катионитовых фильтров Ι-ой ступени при последовательномН-Na-катионировании.

1. РассчитываютсяNa-катионитовые фильтры Ι-ой ступени.

Находятqпол.Na дляNа-катионитовых фильтров Ι-ой ступени

м3/ ч.

Если в схеме катионитовой установки имеются фильтры второй ступени, которые отмываются умягченной водой, то величина  м3/ ч.

должна быть несколько увеличена. Катионитовые фильтры второй ступени регенерируются сравнительно редко, поэтому расход умягченной воды на их отмывку невелик и может быть ориентировочно принят в 1–2 % от полезной производительности установки.

Принимая расход умягченной воды на отмывку фильтров второй ступени в размере 2 % от полезной производительности, тогда общий расход умягчаемой воды м3/сут получаем :

;

Переводим в суточный расход т.е. м3\сут;

24 – работа установки в течение суток, час

2. Необходимый объем сульфоугля КУ-1 для-катионитовых фильтров Ι-ой ступени, находим по формуле (12), м3 ;

м3

где n – число фильтроциклов в сутки находим по формуле (3),

шт.

t – полезная продолжительность фильтроцикла, принимаем (по заданию)10,5 ч ;

t1 – продолжительность операций связанных с регенерацией фильтра (по заданию) 1,5 ч;

T – продолжительность работы катионитовой установки в течении суток, 24 час.

3. Находят рабочую обменную способностьNa-катионитовых фильтров, по формуле (4) В.А.Клячко, г-экв./м3:

αЭ – коэффициент эффективности регенерации фильтров, находим по рис. 1прил.3 методических указаний, принимается количество соли на регенерацию 150 г поглощенных катионов (по заданию), αЭ = 0,78

βNa – коэффициент учитывающий снижение обменной способности катионита, определяется по формуле (5) и находят по рис.2 прил.3 методических указаний, в зависити от концентрацииNa+ в умягчаемой воде:

мг-экв/л,

получаем βNa = 0,9

где  – квадрат концентрацииNa+ в исходной воде (по заданию) 0,38 мг-экв/л;

Еполн – полная обменная способность катионита, дляNa-катионитовых фильтров, находят по табл. 3 прил.4 методических указаний, принимаем 700 г-экв/м3 т.к. марка катионита КУ-1;

q – удельный расход осветленной воды на отмывку катионита принимается в пределах 4–5 м3/м3,q = 5 м3/м3.

4. Находят суммарную площадь фильтрования, по формуле (7), м2

Принимается высота загрузкиН = 2200 м табл. 2 прил.3 методических указаний, тогда необходимая площадь фильтрования составит

м2

В целях однотипности оборудования принимается 5 фильтра диаметром 1525 мм мм и 1 резервных такого же размера.

5. После того, как определили суммарную площадь фильтрования, проверяемF иV рассчитанных и принятых фильтров по табл. 2 прил.3 методических указаний, при высоте загрузки – 2,2 и площадь фильтрующей поверхности фильтра – 1,77.

При проверке площади фильтрования и объема сульфоугля в фильтрах, разница между полученными расчетами величинами и серийно выпускающими промышленность фильтрами не должна быть ±10% .

В этом случае разница составляетF = 0,6%,V = 0,6%.

6. Скорость фильтрования вычисляем по формуле;

м/ч;

т.е. в допустимых пределах (5–25 м/ч)

II. РассчитываемNa-катионитовые фильтры второй ступени.

1.Для фильтров второй ступениq расчNa принимается равнойQпол м3/ч, так как схема последовательная, и по этой схеме полезный объем воды, подаваемый на-катионитовые фильтры II-ой ступени равенQпол для всей установки.

2. Необходимый объем сульфоугля КУ-1 для Nа – катионитовых фильтровII ступени определяется по формуле (8), м3

где Ж0 – общая жесткость для фильтровII-ой ступени принимается 0,15 мг-экв/л ;

В случаи двухступенчатого-катионирования общая жесткость в фильтрах Ι-ой ступени вода умягчается до остаточной жесткости 0,1–0,20 мг-экв/л.

При обычной скорости фильтрования 15–25 м/ч.,число фильтроциклов в сутки определяется по формуле (3), шт;

t – полезная продолжительность фильтроциклаNa-катионитовых фильтров второй ступени 150–200 ч, принимается 200 ч.

t1 – продолжительность операций связанных с регенерацией фильтра (по заданию) 1,5 ч ;

T – продолжительность работы катионитовой установки в течении суток, 24 час.

3. Находят рабочую обменную способностьNa-катионитовых фильтровII-ой ступени, г-экв\м3.

Поскольку фильтры второй ступени отмываются умягченной водой после фильтров первой ступени, то второй член в формуле (4) 0,5qЖ0 можно упустить. Следовательно,Ераб определяется по уравнению:

αЭ – коэффициент эффективности регенерации, определяется по рис.1прил.3 методических указаний.

Фильтры II-ой ступени регенерируются повышенным содержанием удельного расхода соли, порядка 300–400 г/г-экв поглощенных катионитов, количество соли принимаем 400г на 1 г-экв поглощенных катионитов, тогда αЭ = 0,9;

βNa – коэффициент, учитывающий снижение обменной способности катионита зависит от концентрацииNa+ в умягчаемой воде, определяется по рис.2 прил.3 методических указаний.

Определения концентрации в умягчаемой воде, поступающей на фильтры II ступени, следует принимать равной сумме катионовCа2+,Мq2+,+,К+ в исходной воде, поскольку при пропуске воды через фильтры первой ступени катионыCа2+,Мq2+,К+ заменяются на катионы+, то концентрацию натрия определяем по формуле:

мг-экв/л

гдеNa+ – концентрацииNa+ в исходной воде, мг-экв/л;

по формуле (5) получаем :

мг-экв/л, βNa = 0,5

где  – квадрат концентрацииNa+ в исходной воде 5,58 мг-экв/л;

Еполн – полная обменная способность катионита, дляNa-катионитовых фильтров, находят по табл. 3 прил.4 методических указаний, 700 г-экв/м3 т.к. марка катионита СК-1;

4. Находим суммарную площадь фильтрования, по формуле (7), м3 и

по табл.2 прил.3. Выбираем высоту загрузкиН = 2200 мм м2;

В целях однотипности оборудования принимаем 4 фильтра диаметром 1525 мм мм и 2 резервный такого же размера.

5.После того, как определили суммарную площадь фильтрования, проверяемF иV рассчитанных и принятых фильтров по табл. 2 прил.3 методических указаний, при высоте загрузки – 2,2 и площадь фильтрующей поверхности фильтра – 1,77.

м3 и м3

При проверке площади фильтрования и объема сульфоугля в фильтрах, разница между полученными расчетами величинами и серийно выпускающими промышленность фильтрами не должна быть ±10% .

В этом случае разница составляетF = 9,6 %,V = 9,6 %.

6. Определяется скорость фильтрования по формуле, м/ч:

, что допустимо.

Допускается увеличение скорости до 50–60 м/ч.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

11338. Технические средства обработки информации 228.5 KB
  Обработка информации и представление результатов обработки в виде удобном для человека производится с помощью вычислительной техники. Конкретный набор взаимодействующих между собой устройств и программ, предназначенный для обслуживания одного рабочего участка, называют вычислительной системой (ВС).
11339. Основные понятия информатики. Информатика, ее предмет и задачи 82 KB
  Тема 1: Основные понятия информатики 1. Информатика ее предмет и задачи Информатика в настоящее время занимает одно из ключевых мест в науке и технике. Однако полного единства взглядов по поводу определения информатики еще не сложилось. Специалисты по вычислительно
11340. Кодирование данных 335 KB
  Тема 2: Кодирование данных 2.1. Носители данных Данные составляющая часть информации. Они представляют собой зарегистрированные сигналы. При этом физический метод регистрации может быть любым: перемещение физических тел изменение их формы изменение электрических и...
11341. РОЛЬ РЫНКА ФИНАНСОВЫХ УСЛУГ В ЭКОНОМИКЕ 172 KB
  18 Тема 1 РОЛЬ РЫНКА ФИНАНСОВЫХ УСЛУГ В ЭКОНОМИКЕ План Движение финансовых потоков в экономике. Роль и функции рынка финансовых услуг. Классификации финансового рынка. Преобразование сбережений в инвестиции. Реком...
11342. ФИНАНСОВОЕ ПОСРЕДНИЧЕСТВО 116 KB
  12 Тема 2 ФИНАНСОВОЕ ПОСРЕДНИЧЕСТВО План 1. Понятие финансового посредничества. 2. Функции финансовых посредников и их классификация. 3. Институциональный инвестор на финансовом рынке. Рекомендованная литература Закон України ...
11343. ФИНАНСОВЫЕ УСЛУГИ НА ДЕНЕЖНОМ РЫНКЕ 145.5 KB
  18 Тема 3 ФИНАНСОВЫЕ УСЛУГИ НА ДЕНЕЖНОМ РЫНКЕ План 1. Операции с инструментами денежного рынка. 2. Принципы организации эмиссионных операций. 3. Определение спроса и предложения денег. 4. Особенности современной инфляции. 5. Деятельность Госуд
11344. ФИНАНСОВЫЕ УСЛУГИ НА ВАЛЮТНОМ РЫНКЕ 222.5 KB
  30 Тема 4 ФИНАНСОВЫЕ УСЛУГИ НА ВАЛЮТНОМ РЫНКЕ План 1. Иностранная валюта как компонент валютного рынка. 2. Валютные сделки. 3. Основные формы международных расчетов. Рекомендованная литература Ван Хорн Дж. Основы управления финан
11345. ФИНАНСОВЫЕ УСЛУГИ НА РЫНКЕ ЗАЕМНОГО КАПИТАЛА 211 KB
  26 Тема 5 ФИНАНСОВЫЕ УСЛУГИ НА РЫНКЕ ЗАЕМНОГО КАПИТАЛА План 1. Критерии выбора кредитных услуг: 1.1. Классификация кредитных операций в соответствии с типом заемщика. 1.2. Классификация кредитных операций по срокам. 1.3. Классификация кредитных оп
11346. ФИНАНСОВЫЕ УСЛУГИ НА ФОНДОВОМ РЫНКЕ 316.5 KB
  42 Тема 6 ФИНАНСОВЫЕ УСЛУГИ НА ФОНДОВОМ РЫНКЕ План 1. Финансовые инструменты фондового рынка. 2. Особенности биржевого обращения ценных бумаг. 3. Расчетноклиринговые учреждения. 4. Финансовоэкономические показатели применяемые на фондовом ры...