5. Расчет анионитных фильтров второй ступени
Так как SiO32- (SiO22-)исх=8,7 мг/дм3<15, то принимаем тип фильтра – паралельноточный (прямоточный).
Привожу его техническую характеристику
Загрузка АВ-17-8
Марка ФИПа II-2,6-0,6
Диаметр фильтра, м 2,6
Площадь фильтрования, м2 5,3
Высота фильтрующего слоя, м 1,5
Нагрузочная масса, т 20
Завод-изготовитель Таганрогский завод "Красный котельщик"
Необходимая площадь фильтрования
,
м2
(5.1)
W - скорость фильтрования. W=20 - 30 м/час
Необходимое число фильтров
,
шт. (5.2)
f – площадь фильтрования (f = 0,8; 1,78; 3,14; 5,3; 7,1; 9,1)
Расчет скорости фильтрования.
При работе всех фильтров.
,
м/час (5.3)
При работе с одним отключенным фильтром.
,
м/час (5.4)
W(n-1)=37,5 >30 , по этому принимаю 1 резервный фильтр.
Весовое количество анионита
,
т (5.5)
=0,72 т/м3 - насыпная плотность
K=2,2 – коэффициент набухания
h – высота фильтрующего слоя (1,5 м - для паралельноточных фильтров)
Продолжительность фильтроцикла
,
ч (5.6)
Ераб =190 г-экв/м3 – рабочая обменная емкость;
,
мг-экв/дм3
0,75 – снижение SiO32- после предочистки, для коагулянта Al2(SO4)3·18(H2O);
,
мг-экв/дм3
5 – остаточное содержание CO2 на выходе из декарбонизатора, мг/дм3
44 – эквивалентный вес HSiO4 и CO2;
мг/дм3
Суточное число регенираций всех фильтров
,
рег/сут (5.7)
Расход 100% NaOH на одну регенерацию одного фильтра
,
кг/рег
(5.8)
вщ=605 г/г-экв – удельный расход NaOH.
Суточный расход щелочи в объемном выражении
,
м3/сут (5.9)
Cщ=46% - концентрация NaOH
ρщ=1,48 т/м3 – плотность 46% NaOH
Расход воды на собственные нужды.
На приготовление регенерационного раствора на одну регенерацию одного фильтра
,
м3/рег (5.10)
Cщ=4%
ρщ=1,043 т/м3
На одну взрыхляющую промывку
,
м3/взр (5.11)
i= 3,0 л/сּм2, - интенсивность взрыхления
τ=30 мин. – время взрыхления
На отмывку анионитов от продуктов регенерации
,
м3/отм (5.12)
gотм=15 м3/м3 – удельный расход отмывочной воды на м3 загрузки
59,62
28,62 , взрыхляющую промывку Q2
проводят отмывочной водой из бака
отмывочных вод. Тогда Q2
не учитывается
Часовой расход воды на собственные нужды
,
м3/ч (5.13)
Суммарный часовой расход воды, поступающей на фильтры
,
м3/ч (5.14)
Действительная скорость фильтрования. При работе всех фильтров
,
м/ч (5.15)
6. Расчет декарбонизаторов
Производительность декарбонизатора. Принимается на 10% выше количества обработанной воды
,
м3/ч
(6.1)
Концентрация СО2 на входе в декарбонизатор
,
мг/дм3
(6.2)
мг/дм3
Концентрация СО2 на выходе из декарбонизаторов. По нормативным данным
,
мг/дм3
(6.3)
Температура выхода воды из декарбонизатора для коагулянта Al2(SO4)3 равна
25 - 30оС
Площадь поперечного сечения декарбонизатора
,
м2
(6.4)
- плотность орошения; = 60 м3/м2ч
n – число декарбонизаторов
Внутренний диаметр декарбонизатора
,
м (6.5)
Необходимая поверхность десорбции в декарбонизаторе
,
м2
(6.6)
,
кг/ч
Производительность одного декарбонизатора
,
м3/ч (6.7)
Сср – движущая сила десорбции
КЖ – коэффициент десорбции (для Al2(SO4)3 КЖ = 0,45 – 0,5)
Необходимая поверхность насадки
,
м2
(6.8)
Объем занимаемый насадкой из колец Рашига.
,
м3
(6.9)
tк.р – удельная поверхность на 1 м3 колец Рашига. tк.р.=204 м2/м3
Весовое количество колец, загруженных в декарбонизатор
,
т (6.10)
Высота насадки из колец Рашига
,
м (6.11)
Расход воздуха на один декарбонизатор для декарбонизированной воды
,
м3/ч
(6.12)
В=40 м3/м3
Аэродинамическое сопротивление декарбонизатора
,
мм. вод. ст. (6.13)
Выбираю 2 декарбонизатора
Производительность, м3/ч 250
Калькодержатель ТЭП
Диаметр брызгоотелителя 1000
Вес, кг 6547
Нагрузочный вес, т 17,5
По расходу воздуха в час, выбираю вентилятор
Вентилятор №6,3
Производительность, м3/ч 4400 – 11000
Мм. вод. ст. 32 – 155
Вес, кг 226