Способ обработки подпиточной воды теплосети

Способ обработки подпиточной воды теплосети

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

п1) 768764

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз боветских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07.03.78 (21) 2733793/23-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень № 37 (45) Дата опубликования описания 07.10.80 (51) lVI,. Кл.з

С 02В 1/22

С 02В 1/40

Государственный комитет

СССР

Оо делам изобретений н OTKpbITKA (53) УДК 628.543 (088.8) (72) Авторы изобретения Г. К. Фейзиев, А. М. Кулиев, М. Ф. Джалилов и Э. А. Сафиев

Азербайджанский инженерно-строительный институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПОДПИТОЧНОЙ ВОДЫ

ТЕПЛОСЕТИ

Изобретение относится к области очистки воды и может быть использовано для подготовки подпиточной воды теплосети в теплоэнергетической, химической, нефтехимической промышленности. 5

Известен способ подготовки подпиточной воды теплосети известкованием с механическим фильтрованием (1).

Однако известным способом устраняют только карбонатную жесткость воды. 10

Известен также способ обработки подпиточной воды теплосети, включающий пропускание обрабатываемой воды в условиях противотока сначала через полифункциональный или слабокислотный катионит, 15 затем через буферный саморегенерирующийся фильтр с последующей регенерацией отработанного катионита стехиометрическим количеством серной кислоты, При обработке по известному способу воду про- 20 пускают через Н-катионит, где разрушаются бикарбонатные ионы со снижением только карбонатной жесткости до 0,7 — 1,5 мг.

° экв/л. Для устранения колебания щелочности и предотвращения появления кисло- 25

ro фильтрата после Н-катионитных фильтров устанавливают буферные саморегенерирующиеся фильтры с высотой слоя сульфоугля 2 м (2). Недостатком известного способа является наличие загрязняющих окру- 30 жающую среду солевых стоков, которые требуют дальнейшей утилизации в дорогостоящих установках, что вдвое или более удорожает процесс обработки воды.

Целью настоящего изобретения является предотвращение загрязнения окружающей среды и удешевление процесса.

Поставленная цель достигается описываемым способом обработки подпиточной воды теплосети, включающим пропускание обрабатываемой воды сначала через полифункциональный или слабокислотный катионит, затем через буферный саморегенерирующийся фильтр и регенерацию отработанного катионита стехиометрическим количеством серной кислотой. При этом перед пропусканием Н- катионированной воды через буферный фильтр последнюю смешивают с отработанным регенерационным раствором, из которого предварительно осажден сульфат кальция, в количестве,необходимом для поддержания кальциевой жесткости в подпиточной воде, равной

0,1 — 3,5 мг.экв/л, преимущественно в количестве 0,03 — 0,10 м /м . При этом предварительное осаждение сульфата кальция из отработанного регенерационного раствора осуществляют в кристаллизаторе, куда подают 15 — 35% первых порций стоков отработанного регенерационного раствора, 768764 содержащего 30 — 35 мг экв/л Ca$04, прошедший через кристаллизатор раствор смешивают с остальной частью стоков отработанного регенерационного раствора, после чего полученный раствор направляют в цикл на стадию смешивания с Н-катионированной водой.

Отличительным признаком способа является смешивание Н-катионированной воды перед ее пропусканием через буферный фильтр с отработанным регенерационным раствором, из которого предварительно осажден сульфат кальция, взятым в количестве, необходимом для поддержания кальциевой жесткости подпиточ ной воды, равной 0,1 — 3,5 мг-экв/л.

Другое отличие заключается в том, что

Н-катионированную воду смешивают с

0,03 — 0,1 м /м отработанного регенерационного раствора.

Кроме того, предварительное осаждение сульфата кальция из отработанного регенерационного раствора осуществляют в кристаллизаторе, куда подают 15 — 35O/o первых порций стоков отработанного регенерационного раствора, содержащего 30—

35 /о мг экв/л Са$04, прошедший через кристаллизатор раствор смешивают с остальной частью стоков отработанного регенерационного раствора, после чего полу4 ченный раствбр направляют в цикл на стадию смешивания с Н-катионированной водой.

Технология осуществления способа заключается в следующем.

Обрабатываемую воду пропускают через противоточные Н-катионитные фильтры, загруженные полифункциональным или слабокислотным катионитом, где происходит умягчение воды до момента проскока ионов кальция в фильтрат. При этих условиях появление кислотности в фильтрате в основном отсутствует или имеет место лишь в начале процесса. Для предотвращения попадания кислого фильтрата в теплосеть подпиточную воду пропускают через буферный саморегенерирующийся фильтр, после чего направляют потребителю. Регенерацию Н-катионитных фильтров осуществляют по принципу противотока стехиометрическим количеством 2 — 4o -ной серной кислоты со скоростью 15 — 20 м/час, без проскока последней в отработанные стоки, после чего отмывают фильтры умягченной водой с удельным расходом 4—

5 м /м .

При этом солесодержание воды, подаваемой на подпитку теплосети, снижают путем осаждения основной части кальциевой жесткости в виде кристаллического сульфата кальция. Учитывая, что концентрация сульфата кальция в отработанном регенерационном растворе после Н-катионитного фильтра в первых порциях возрастает, достигая в зависимости от концентра10

65 ции раствора серной кислоты 250—

350 мг экв/л, а затем постепенно снижается в ходе отмывки, для обеспечения хороших условий работы кристаллизатора через него пропускают лишь ту часть стоков отработанного регенерационного раствора, в которых концентрация сульфата кальция превышает предел растворимости при обычных условиях, после чего смешивают в баке сток, выходящий из кристаллизатора, с остальной частью стока отработанного регенерационного раствора, концентрация Са$0 в котором не превышает предела его растворимости. Затем дозируют весь полученный объем стоков на протяжении цикла обработки в умягченную воду после Н-катионитных фильтров. Причем исходя из требований технической эксплуатации тепловых сетей, количество дозируемых стоков ограничивается условием поддержания кальциевой жесткости подпиточной воды, равной 0,1 — 3 мг. экв/л.

Следует отметить, что для подавляющего большинства естественных пресных вод при равномерной дозировке по предлагаемому способу всех стоков в умягченную воду кальциевая жесткость подпиточной воды будет значительно меньше либо равна этой величине.

Пример 1. Исходную воду с катионным составом (мг экв/л): Са 5,1, Ng

3,2, Na 3 и щелочностью 7,1 пропускают снизу вверх через противоточный

Н-катионитный фильтр, загруженный сульфоуглем с объемом загрузки 1 м, до проскока ионов кальция в умягченную воду.

Рабочая обменная емкость сульфоугля составляет 250 г экв/м . Регенерацию фильтра осуществляют стехиометрическим количеством 3 /о-ной серной кислоты объемом

0,4 м в направлении сверху вниз со скоростью 15 м/ч, после чего отмывают фильтр 4 м отмывочной воды в том же направлении. При этом первые 16 /о общего количества стоков объемом 0,7 м, в которых содержание Ca$04 превышает пределы растворимости, пропускают через кристаллизатор и направляют затем в бак, а остальные 3,7 м стоков с концентрацией

CaSO4 меньше 30 мг.экв/л направляют в тот же бак, минуя кристаллизатор. После смешения концентрация Ca$04 в стоках

Н-катионитных фильтров в баке составляет 9,7 мг экв/л, а объем их — 4,4 м . Объем умягченной воды, получаемой за фильтроцикл, составляет 250: 5,1=49 м а концентрация ионов кальция в ней равна

0,02 мг экв/л, так что ею можно пренебречь, По предлагаемому способу стоки из бака дозируют на протяжении цикла умягчения в воду после Н-катионитных фильтров. При равномерной дозировке удельный расход дозируемых стоков составляет 4,4:

: 49=0,09 м /м, а кальциевая жесткость

768764

Составитель А, Савенкова

Техред О. Павлова Корректор 3. Тарасова

Редактор Т. Глазова

Заказ 2265/4 Изд. 522 Тираж 1033 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, Сапунова, 2 пр. подпиточной воды после дозировки будет равна 4,4к,9,7: 49=0,9 мг.экв/л, т. е. не превышает допустимого содержания

3,5 мг. экв/л) . После дозировки стоков подпиточную воду пропускают через буферный фильтр и направляют к потребителю.

Пример 2. Исходную воду с катионным составом (мг экв/л): Са 3; Mg 1;

Na 1 и щелочностью 3 пропускают через

Н-катио нитный фильтр, загруженный слабокислотным катионитом КБ-4 объемом

1 м, Рабочая обменная емкость по кальцию составляет 600 г экв/м . Объем умягченной воды за один фильтроцикл составляет 600: 3=200 м . При регенерации одним кубическим метром 2%-ной серной кислоты и отмывке 5 м объем стоков в баке складывается из 35% общего их количества, прошедших кристаллизатор, и

65% — без кристаллизатора, т. е. 2,1+

+3,9=6 мз, а концентрация стоков в баке составит 18,5 мг.экв/л.

Для случая равномерного дозировани я по предложенному способу стоков из бака в умягченную воду на протяжении всего цикла обработки расход дозируемых стоков составляет 6: 200=0,03 м /м, а концентрация кальция в подпиточной воде, подаваемой в теплосеть, будет равна 6 ( (18,5: 200=0,56 мг экв/л, что существенно меньше допустимого значения (3,5 мг ° экв/л) .

Таким образом, при обработке подпиточной воды теплосети предложенным способом загрязняющие окружающую среду сточные воды отсутствуют, а основная часть — 80 — 90% кальция из обрабатываемой воды осаждается в виде ценного продукта — сульфата кальция, при этом отсутствие затрат на утилизацию и ликвидацию стоков удешевляет процесс.

Для более полного осаждения сульфата кальция можно снизить объем неразбавленных концентрированных стоков, пропускаемых через кристаллизатор, путем опорожнения Н-катионитных фильтров до и после подачи регенерационного раствора кислоты сжатым воздухом.

Технико-экономический эффект от реализации предложенного способа при произ5

4В

40 водительности установки 500 т/ч, ориенти. ровочно в год составит 100 тыс. рублей.

Формула изабретения

1. Способ обработки подпиточной воды теплосети, включающий пропускание обрабатываемой воды в условиях противотока сначала через полифункциональный или слабокислотный катионит в Н-форме, затем через буферный саморегенерирующийся фильтр и регенерацию отработанного катионита стехио метрическим количеством серной кислоты, отлича ющийс я тем, что, с целью предотвращения загрязнения окружающей среды и удешевления процесса, перед пропусканием Н-катионированной воды через буферный фильтр последнюю смешивают с отработанным регенерационным раствором, из которого предварительно осажден сульфат кальция, в количестве, необходимом для поддержания кальциевой жесткости подпиточной воды, равной 0,1—

3,0 мг экв/л.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что Н-катионированную воду смешивают с 0,03 — 0,10 м /м отработанного регенерационного раствора, 3, Способ по пп. 1 и 2, отл ичающийс я тем, что предварительное осаждение сульфата кальция из отработанного регенерационного раствора осуществляют в кристаллизаторе, куда подают 15 — 35% первых порций отработанного регенерационного раствора, содержащего 30 — 35 мг. экв/л Са$04, прошедший через кристаллизатор раствор смешивают с остальной частью стоков отработанного регенерационного раствора, после чего полученный раствор направляют в цикл на стадию смешивания с Н-катионированной водой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Проектирование бессточных схем промышленного водоснабжения, Киев, «Буд1вельник», 1977, с. 31 — 33.

2, Лифшиц О. В. Справочник по водоподготовке котельных установок. Энергия.

1976, с, 29 (прототип) .