- •2. Сырьё химической промышленности. Вода.
- •2.1. Понятие о сырье. Виды и классификация сырья
- •2.1.1. Классификация сырья
- •2.1.1.1. Рудное минеральное сырьё
- •2.1.1.2. Нерудное минеральное сырьё
- •2.1.1.3. Горючее минеральное сырьё
- •2.1.1.4. Сырьё растительного и животного происхождения
- •Требования к сырью
- •2.2. Вода. Характеристика природных вод
- •2.2.1. Водные ресурсы и химическая технология
- •2.2.2. Качество воды и требования к ней.
- •Общая схема водоподготовки
- •2.3. Питьевая вода. Очистка питьевой воды
- •Жесткость воды
- •2.3.1. Очистка питьевой воды
- •2.3.1.1. Отстаивание
- •2.3.1.2. Коагуляция
- •2.3.1.2.1. Механизм коагуляции коллоидных частиц
- •2.3.1.2.2. Химические методы удаления временной жёсткости
- •2.3.1.3. Фильтрация
- •2.3.1.4. Обеззараживание
- •Промышленная водоподготовка
- •2.4. Подготовка промышленной воды
- •2.4.1. Умягчение – защита от выпадения солей жесткости
- •2.4.1.1. Физические методы умягчения воды
- •2.4.1.2. Химические методы умягчения воды
- •2.4.1.3. Физико-химические методы умягчения воды
- •2.4.1.3.1. Механизм действия ионитов
- •2.4.2. Обессоливание
- •2.5. Деаэрация или дегазация
- •Водооборотные циклы химических производств.
2.3.1.2.2. Химические методы удаления временной жёсткости
!!! При низкой временной жёсткости в воду вводят гашёную известь Ca(OH)2 в виде суспензии (другое название - известковое молоко). Это тоже снижает временную жёсткость и переводит её в постоянную жёсткость:
3Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓ + 2 H2O + CO2
Техническое обеспечение процесса коагуляции:
1. Для этого воду из отстойников подают в коагулятор (резерваур-смеситель), там к воде добавляют сульфат алюминия и известковое молоко.
2. Образовавшиеся в результате коагуляции хлопья твёрдых частиц адсорбируют на свою поверхность частички органических примесей и тем самым осветляют воду.
3. Для интенсификации процесса коагуляции и осаждения образовавшихся хлопьев применяют дополнительные реактивы, которые получили название флокулянтов (от лат. flocculi - клочок), например высокомолекулярный полиакриламид.
2.3.1.3. Фильтрация
Для окончательного удаления осадка вода поступает на фильтр. Фильтр состоит из двух слоёв:
1) верхний слой состоит из кусочков антрацита, толщина слоя 0,4 м;
2) нижний слой из чистого песка, толщина слоя 0,6 м;
3) поддерживающий слой из гравия;
4) решётка, которая удерживает всё конструкцию.
Фильтрование совершается под давлением столба воды.
!!! На стадиях коагуляции и фильтрования удаляется большая часть микроорганизмов.
2.3.1.4. Обеззараживание
Для окончательного удаления микроорганизмов воду хлорируют, а избыток хлора после хлорирования удаляют добавлением аммиака NH4 или сульфита натрия Na2SO3:
2Na2SO3 + O2 = 2Na2SO4
Промышленная водоподготовка
Природная вода, поступающая на производство, подвергается очистке различными методами в зависимости от количества и характера и количества примесей и требований, предъявляемых к воде тем или иным производством.
Содержание различных примесей, как растворенных, так и находящихся в виде взвеси в природных водах, обусловливает образование отложений, накипи и шлама на поверхностях теплообменной аппаратуры и парогенераторов, что приводит к их коррозии и ухудшению теплообмена. В условиях работы оборотных систем водоснабжения многократный нагрев воды до 40-45 °С и охлаждение ее в вентиляторных градирнях приводит к потерям диоксида углерода и отложению на поверхностях теплообменников и трубопроводов карбоната кальция, что приводит к ухудшению теплопередачи и выходу из строя оборудования.
Требования к питательной воде паровых котлов (парогенераторов) энерготехнологических процессов обусловлены необходимостью предотвращения накипеобразования и коррозии поверхностей нагрева. К основным показателям качества питательной воды относятся: значение рН, общая жесткость, содержание кремниевой кислоты, растворенного кислорода, свободной углекислоты, железа, меди и других соединений.
2.4. Подготовка промышленной воды
Промышленная водоподготовка – это комплексная система операций, обеспечивающая очистку воды путем удаления из нее вредных примесей, находящихся в растворенном, коллоидном и взвешенном состоянии.
Основные стадии подготовки промышленных вод:
1. Коагуляция
2. Фильтрование
3. Умягчение
4. Обессоливание
5. Деаэрация или дегазация
!!! Процессы коагуляции и фильтрования аналогичны стадиям, используемым для очистки питьевой воды.
