Расчет анионитовых фильтров
В качестве второй ступени ионообменной установки принимают анионитовые фильтры.
Расчетная скорость фильтрования, м/с:
,
(5.2.1)
где h – высота загрузки анионитовых фильтров первой ступени (h=2,5 м);
А – содержание анионитов в исходной воде, г-экв/м3;
Т – продолжительность работы каждого фильтра между регенерациями, ч.
Т=24/n-t1-t2-t3=24/2-0.25-1.5-3=7.25 ч, (5.2.2)
где t1– продолжительность взрыхления анионита (t1=0,25 ч);
t 2 – продолжительность пропуска через анионит (t2=1,5 ч);
t3 – продолжительность промывки анионита (t3=3 ч);
n – число регенераций за сутки=2.
∑А3=
г-экв/м3
5.2.4)
∑А=Cl+SO4=4,51+9,78=14,29мг-экв/л (5.2.6)
Рабочая обменная способность анионита:
Ераб = αэн ·γ·Еполн – 0.5·q·∑[А] = 0.95·0.85·600– 0.5·6·15,25=438,7мг-экв/м3
где Еполн–полная обменная способность анионита для 1-й ступени, принимается для АН-31 Еполн=600г-экв/м3;
(5.2.7)
Площадь
анионитовых фильтров:
(5.2.8)
По таблице принимаем dф=3600 мм.
Площадь одного фильтра:
(5.2.9)
Количество фильтров:
(5.2.10)
Суммарная площадь анионитовых фильтров:
∑FА1=N·fА1=2·9.1=18,2м2 (5.2.11)
Определение расходов частично обессоленной воды на собственные нужды установки
Расход воды для приготовления регенерирующих растворов:
сут,
(5.3.1)
где ∑К – сумма катионитов в фильтрате анионитовых фильтров 1-й ступени/м3;
∑А
– сумма анионитов сильных кислот,
г-экв/м3;
а1- удельный расход 100℅ кислоты, по табл.=90 г-экв/м3;
а2 – удельный расход щелочи по табл.=30 г/г-экв;
b1 и b2 – процентная концентрация регенерирующих растворо b1 = 70℅, b2=42 ℅.
Расход воды на взрыхление ионита в фильтрах 1-й и 2-й ступени, м3/сут:
Qвзр=0,06·tв·)N1·n1·fH1·W1+N2·n2·fА·W2)
где tв – продолжительность взрыхления, 15-20 мин.;
n1=1-2,n2=1,5. fH1,–площадь катионитовых фильтров; fА, –площадь анионитовых фильтров; N1, N2 – количество фильтров соответствующих групп; W1, W2– интенсивность взрыхления ионитов соответствующих фильтров, л/секּм2, принимается по (1) 5 л/секּм2. - общая продолжительность всех операций по регенерации фильтров, принимаемая 5 ч (взрыхление 0,25 ч, регенерация - 1,5 ч, отмывка анионита - 3 - 3,25 ч).
Qвзр=0,06·15·)3∙1,5∙9,1∙5)+(2∙1,5∙9,1∙5)=307м3/сут.
Расчет воды для отмывки ионитов рассчитывается по формуле:
Qотм= n3·PH2·WH2+ n4·PA2·WA2 , (5.3.3)
где PH2, , РА2, – удельные расходы отмывочной воды, м3/м3 равны 8; 10;
WH2, WH3 – объемы катионита;
Wн2,Wн3 –объемы анионитов в рабочем состоянии.
Qотм= 1·8·63,52+ 1,5·10∙11,2=676 м3/сут
Суммарный расход частично обессоленной воды на собственные нужды установки:
∑Q=Qр +Qвзр+ Qотм=1,66+307+676=948 м3/сут. (5.3.4)
