1. Вакуумные дегазаторы Физические методы удаления из воды растворенных газов.

Комплекс мероприятий, связанных с удалением из воды растворенных газов называется дегазацией воды.

Приемы удаления газа:

1. Вода, содержащая углекислый газ приводится в соприкосновение с воздухом, если парциальное давление удаляемого газа в воздухе близко к нулю.

С помощью этого приёма, т.е. аэрации воды, обычно удаляют свободную углекислоту и сероводород, поскольку парциальное давление этих газов в атмосферном воздухе близко к нулю.

2. Создаются условия, при которых растворимость газа в воде становится близкой к нулю(к этому приему прибегают при обескислороживании воды)

В этом случае парциальное давление кислорода велико по отношению к атмосферному воздуху, аэрацией в этом случае кислород не удалить, поэтому воду доводят до кипения, тогда растворимость газов в ней падает до нуля. Воду нагревают в термических деаэраторах, либо с помощью понижения давления до величины при которой вода кипит без дополнительного подогрева в вакуумных деаэраторах.

Основные расчетные уравнения.

Согласно теории двухслойного поглощения, количество десорбирующего газа выражается формулой:

, [кг]

Где Кж - плёночный коэффициент десорбции в жидкостной плёнке, [м/час]

Основные расчетные формулы для аппаратов извлекающих из воды растворимый газ:

, [м²]

А - площадь соприкосновения жидкой и газообразной фаз, [м²]

К₀ – общий коэффициент десорбции, [м/час]

Для получения десорбции с труднорастворимыми частицами К₀= К_ж

, [кг/час]

G – количество удаляемого газа, [кг/час]

q – производительность аппарата, [м³/час]

С_вх – количество удаляемого газа при входе в аппарат, [мг/л]

С_вых – количество удаляемого газа при выходе из аппарата, [мг/л]

ΔС_ср – средняя движущая сила процесса десорбции, которую для случая десорбции из малоконцентрированных растворов газов подсчитывают по уравнению, [кг/м³]

С_вх, С_вых – концентрации удаляемого газа в воде, соответственно на входе в его аппарат и на выходе из него.

С_р.вх, С_р.вых – равновесные концентрации удаляемого газа в воздухе, соответственно при входе в его аппарат и на выходе из него.

Т.о. величина ΔС_ср зависит от разности концентраций удаляемого газа в воде и в воздухе.

Плёночный коэффициент К_ж возрастает с увеличением относительной скорости движения воды и воздуха в десорбере, с повышением температуры.

Величины G и ΔС_ср могут быть подсчитаны по заданным условиям работы дегазатора, величина К_ж вычислена опытным путём.

Эти уравнения являются основными для расчета аппаратов, а следовательно и размеров проектированного аппарата.

1.2 Обескислороживание воды

Работа вакуумных дегазаторов заключается в следующем: дегазируемая вода подается в верхнюю часть дегазатора с помощью устройств разбрызгивания по всей площади поперечного сечения аппарата. Внутри дегазатора располагается насадка (кольца Рашига или деревянная насадка и т. д.) по которой дегазируемая вода стекает вниз в виде пленки. От корпуса дегазатора отходит трубопровод к устройству, создающему вакуум в нутрии аппарата. Для этой цели используют вакуум-насосы, водоструйные или пароструйные эжекторы. Вакуум в дегазаторе должен соответствовать точке кипения дегазируемой воды или быть близким к ним.

Известно, что растворимость газов в кипящей воде падает до нуля, поэтому, чем ближе создаваемый вакуум в точке кипения воды, тем выше возможность эффекта дегазации. Для того чтобы вода при наличии вакуума в дегазаторе беспрепятственно стекала в резервуар, дегазатор располагают на высоте над приемным резервуаром, чтобы давление столба, воды в отводящем трубопроводе превышало величину вакуума в дегазаторе.

Для уменьшения этой высоты, возможно, отсасывать воду из дегазатора насосом.