От концентрации углекислоты в воде до декарбонизатора при концентрации со2 в декарбонизованной воде 3 (1), 5 (2) и 10 (3) мг/л соответственно

Рис. 5. Зависимость коэффициента

Десорбции от температуры, обрабатываемой воды

Величину G определяют исходя из значений кон­центрации углекислоты в воде, по­ступающей в декарбонизатор С_вх, и в декарбонизованной воде С_вых и нагрузки декарбонизатора Q:

G = Q (С_вх - С_вых) /1000. ( 3.7)

Значение С_вых обычно принимают в пределах от 3 до 10 мг СО₂/кг Н₂О. Значение С_вх, мг/кг, можно определить по уравнению

С_вх = 44 Ж_к + С_нач, (3.8)

где Ж_к – карбонатная жесткость воды после предочистки, мг-экв/кг;

С_нач – концентрация, мг/кг, свобод­ной углекислоты в исходной воде:

С_нач = 0,268 (Ж_к)³. (3.9)

Высота слоя насадки из ко­лец Рашига определяется из урав­нения

h = v/f , (3.10)

где v – объем, м³, занимаемый коль­цами Рашига при беспорядочной за­грузке:

v = F/204, (3.11)

где 204 – площадь поверхности еди­ницы объема слоя насадки из колец Рашига, м²/м³.

На основании расчета необходимо произвести выбор декарбонизатора из типоразмерного ряда выпускаемого промышленностью, при этом необходимо обеспечить 25%-ный запас производительности по воде сверх расчетного.

4. Современные конструкции аппаратов для проведения процессов водоподготовки

4.1. Аппараты для умягчения воды

В настоящее время наиболее рас­пространен химический метод об­мена ионов кальция и магния, со­держащихся в воде, на натрий или калий, соли, которых не образуют осадков при нагревании. В умягчителях данного типа работает катионообменная смола, требующая пе­риодической регенерации раство­ром поваренной соли.

Этот метод не лишен существенных недостат­ков. Использование поваренной соли для регенерации смолы созда­ет проблемы для окружающей сре­ды из-за необходимости утилиза­ции промывных вод с высоким со­держанием солей.

Из питьевой во­ды выводятся соли кальция, кон­центрация которых становится ниже требуемых для нашего организ­ма норм, при этом вода обогащает­ся натрием, далеко не полезным для питья. Кроме того, ресурс рабо­ты ионообменных смол ограничен.

Воду умягчают также с помо­щью мембранных фильтров, кото­рые фактически ее обессоливают. Этот метод менее распространен из-за высокой стоимости мембран и ограниченного ресурса их работы.

Существуют и другие методы умягчения: термические, реагентные, диализные и комбинирован­ные. Выбор метода умягчения воды определяется ее химическим соста­вом, требуемой степенью умягче­ния и технико-экономическими показателями.

Для умягчения воды применяется следующее оборудование:

1) Фильтры "фип".

Фильтры "ФИП", выпускающиеся Бийским котельным заводом работают на принципе катионитового умягчения воды. Их основные характеристики приведены в табл. 9.

2) Автоматизированные аппараты дозирования химических реагентов типа «Комплексон».

В традиционных ионообменных установках происходит замещение катионов накипеобразующих элементов (Са⁺², Mg⁺², Fe⁺²) на катионы Na⁺ или Н⁺, т.е. удаляются соли жесткости из подпиточной воды.

При этом методе:

• требуется громоздкое оборудование;

• расходуется большое количество соли, при регенерации образуется много сточных вод;

• необходим постоянный лабораторный контроль;

• применяется много ручного труда при приготовлении солевых растворов и обслуживании ВПУ, частый ремонт оборудования ВПУ из-за высокой коррозионной активности солевых растворов.

Этот метод водоподготовки является пассивным в отношении уже имеющейся накипи, т.е. все "проскоки" солей жесткости и перерывы в работе ионообменных фильтров (подпитка напрямую) приводят к постепенному увеличению отложений.

Для защиты водогрейных котлов и систем теплоснабжения от накипеобразования успешно применяется метод комплексонатной водоподготовки.