1. Питома витрата сірчаної кислоти на регенерацію

Питома витрата сірчаної кислоти на регенерацію, г/г-екв/м3	50	100	150	200
Коефіцієнт ефективності регенерації	0,68	0,85	0,91	0,92

Звідки загальна площа фільтрів

.

Приймаємо фільтри діаметром 2,6 м, висота завантаження сульфовугілля 2,5 м. Число фільтрів .

Приймаємо два робочих фільтра й один резервний. Сумарна площа двох робочих фільтрів .

Фактична швидкість фільтрування:

при нормальному режимі

;

при форсованому режимі (один фільтр виключений)

,

що цілком припустимо.

Воду після водень-катіонітових фільтрів (кислий фільтрат) змішують з водою, що пройшла натрій-катіонітові фільтри (лужний фільтрат). У результаті взаємної нейтралізації зм'якшена вода отримує задану лужність. Змішаний фільтрат подається в дегазатор для видалення СО₂.

Витрату води натрій-катіонітовими фільтрами розраховуємо згідно [1].

Розрахунок витрати води на власні потреби водень-катіонітових фільтрів

Витрата 100%-ної сірчаної кислоти на регенерацію одного фільтра

,

де - питома витрата сірчаної кислоти на регенерацію 1м³ фільтра (приймаємо 90г/ г-екв).

Знаходимо добову витрату кислоти для регенерації всіх фільтрів:

,

де 96- вміст кислоти в товарному продукті, %.

Регенерація водень-катіонітових фільтрів здійснюється 1,0...1,5% - ною сірчаною кислотою. Тому витрату води на приготування регенераційного розчину обчислюємо по формулі

,

де - вміст кислоти в регенераційному розчині, %.

Витрата води на розпушення одного фільтра знаходимо по формулі :

Витрата води на відмивання катіоніта одного фільтра від продуктів регенерації

Загальна додаткова витрата води за добу при дворазовій регенерації двох водень-катіонітових фільтрів

або 16,8 м³/год

Для скорочення витрати води можна половину відмивочної води використовувати для розпушення, завантаження і готування регенераційного розчину. Тоді витрату додаткової води можна скоротити:

або 12,5 м³/год, тобто 6,9%.

Витрату води на натрій-катіонітові фільтри знаходимо згідно з раніше наведеною методикою.

Витрата солі на регенерацію одного натрій-катіонітового фільтра

.

Добова витрата солі

.

Витрата води на розпушення одного фільтра

.

Витрата води на регенерацію одного фільтра

.

Витрата води на відмивання катіоніта

.

Загальна витрата води на одну регенерацію:

без використання відмивочної води

;

з використанням 50% відмивочної води на розпушення

.

Середня годинна витрата води на власні потреби натрій-катіонітових фільтрів:

без врахування відмивочної води

;

з врахуванням відмивочної води

тобто 7,7%.

Загальна додаткова витрата води на водень-натрій-катіонітові фільтри з врахуванням відмивочної води

або 14,2%.

4. Розрахунок дегазатора

При зм'якшенні води водень-натрій-катіонуванням необхідно видаляти з води вільну вуглекислоту за допомогою дегазаторів. Зазвичай застосовують плівкові дегазатори, завантажені насадкою і обладнані вентиляторами для подачі повітря знизу, тобто в напрямку, зустрічному потоку води, що рухається зверху вниз.

Насадкою служать кільця Рашига розміром 25х25х3 мм або дерев'яні хордові насадки (бруски) розміром 50х13 мм.

Відомості про вміст вільної вуглекислоти у воді наведені в табл. 3.5.