4.6.2. Витрата сірчаної кислоти для регенерації

Н-катіонітових фільтрів

Витрата 100-відсоткової кислоти для регенерації одного Н-катіонітового фільтра визначається за формулою:

Р_К = F_Ф ∙ Н ∙ Є^Н_РОБ ∙ а/1000 = 0,38∙2∙1070,18 ∙50/1000 = 40,67 кг,

де а – питома витрата кислоти; а = 50 г/г-екв [1, додаток 7, п.31].

Об’єм технічної сірчаної кислоти (об’єм мірника):

W_ТК = 100∙ Р_К / (1000∙m_K∙_К) = 100∙40,67/(1000∙75∙1,675) = 0,032 м³,

де m_K – вміст Н₂SO₄ у технічній сірчаній кислоті; m_K = 75%;

_К =1,675 т/м³ – питома вага сірчаної кислоти 75-відсоткової концентрації.

За [1, додаток 7, п.30] регенерація Н-катіонітового фільтра проводиться 1-відсотковим розчином Н₂SO₄, тобто b = 1.

Кількість 1-відсоткового розчину Н₂SO₄ для регенерації одного фільтра:

W_К =100∙ Р_К /(1000∙ b) =100∙40,67/(1000∙1) = 4,067 м³.

Швидкість фільтрування розчину Н₂SO₄ через катіоніт:

V_РЕГ = W_К/( F_Ф∙ t_РЕГ) = 4,067/(0,38∙0,5) = 21,41 м/год.

Швидкість фільтрування розчину відповідає вимогам норм. За [1, додаток 7, п. 30] швидкість повинна бути не менше ніж 10 м/год.

Добова витрата 100-відсоткової кислоти для всіх фільтрів:

Р_{К ДОБ} = Р_К ∙ n ∙ N/1000 = 40,67∙0,20∙2/1000 = 0,02 т.

Запас технічної кислоти на 30 діб (об’єм витискувача):

W₃₀ = 30∙ Р_{К ДОБ} ∙ 100/(N∙ Р_К ∙ _К ) = 30∙0,02∙100/(2∙40,67∙1,675) = 0,44 м³.

4.6.3. Визначення витрати води на власні потреби

Н-катіонітових фільтрів

4.6.3.1. Розпушування фільтра

Витрата води на розпушування катіоніту одного фільтра:

W_РОЗ = ω_РОЗ ∙ F_Ф ∙ t_РОЗ ∙ 60/1000 = 5∙0,38∙30∙60/1000 = 3,42 м³,

де ω_РОЗ – інтенсивність розпушування, ω_РОЗ = 5 л/с∙м² [1, додаток 7, п.20];

t_РОЗ = 30 хв – тривалість розпушування.

Для розпушування завантаження двох фільтрів потрібно:

2∙ W_РОЗ = 2∙3,42 = 6,84 м³.

Приймається залізобетонний бак із протикислотною ізоляцією, який складається із двох відділень корисною ємністю 3,5 м³, висотою 1,8 м, площею 1,5×1,5 = 2,25 м² кожне.

Годинна витрата води:

q_РОЗ = ω_РОЗ ∙ F_Ф= 5∙0,38 = 1,9 л/с = 6,84 м³/год.

Подача води на розпушування протягом 30 хв проводиться насосом 1,5К-8/19 (робочим і резервним) продуктивністю 7 м³/год. Напір насосу – 20 м.

Необхідна середньодобова кількість води для розпушування катіоніту у фільтрах:

Q_РОЗ = W_РОЗ ∙ n∙ N = 3,42∙0,20∙2 = 1,37 м³/добу.

4.6.3.2. Відмивання катіоніту

Витрата води на відмивання катіоніту одного фільтра після його регенерації:

W_ВІД = q_{П ВІД} ∙ F_Ф ∙ H = 4∙0,38∙2 = 3,04 м³,

де q_ПВІД = 4 м³/м³ – питома витрата води на відмивання [1, додаток 7,п.27].

Годинна витрата води на відмивання катіоніту тривалістю відмивання t_ВІД = 1 год:

q_ВІД = W_ВІД ∙ 60 / t_ВІД = 3,04∙60/60 = 3,04 м³/год.

Швидкість фільтрування при відмиванні:

V_ВІД = q_ВІД / F_Ф = 3,04 / 0,38 = 8 м/год.

Середньодобова витрата води для відмивання фільтрів:

Q_{ВІД Н} = W_ВІД ∙ n ∙ N = 3,04∙0,20∙2 = 1,22 м³/добу.

Перша половина загальної витрати води для відмивання відводиться у спеціальні баки чи нейтралізацію (0,61 м³/добу), друга половина направляється у баки мийної води (0,61 м³/добу) для подальшого використання на розпушування катіоніту.

Відмивання проводиться водою після реагентного пом’якшення.