9.4. Декарбонизация воды методом известкования. Декарбонизация воды

Декарбонизация воды — сложный технологический процесс

Декарбонизация воды — это процесс удаления из нее свободного диоксида углерода с целью предотвращения возникновения углекислотной коррозии систем водоснабжения и рабочего оборудования. Необходимость в декарбонизации возникает в тех случаях, когда уровень диоксида углерода по каким-либо причинам во много раз превышает установленные нормы.

Его большое количество обычно образовывается в системах для умягчения воды с подкислением или Н-катионированием, а также при обезжелезивании воды, поступающей из артезианских скважин. Следует сказать, что процесс декарбонизации является одним из самых сложных в проведении общей водоподготовки в теплоэнергетике. Для того, чтобы он протекал с максимальной эффективностью, необходимо соблюдение множества факторов, которые имеют свойство изменяться в большом диапазоне (пример, от температуры зависит и растворимость диоксида углерода, а она в процессе декарбонизации меняется очень часто).

Декарбонизация воды проводится с целью достижения такой концентрации диоксида углерода, чтобы она была максимально приближена к системам «вода-воздух». Номинально количество растворенного диоксида в воде с температурой 40 градусов во время контакта с открытым воздухом, в котором парциальное давление диоксида — 30 Па, равно 0,4 мг/куб.дм. В действительности содержание его в воде значительно выше (в пределах 4-5 мг/куб.дм.). Небольшое содержание в воздухе углекислого газа позволяет отнести десорбцию к процессам, которые подчиняются закону Генри, гласящему, что концентрация (или растворимость) в жидкости газа пропорционально его парциальному давлению.

Однако, если можно было столь однозначно определять равновесие, то декарбонизация воды не была бы таким сложным процессом. В первую очередь следует принимать во внимание то обстоятельство, что в промышленных районах содержание углекислого газа в окружающем воздухе может в несколько раз превышать указанные нормы, вследствие чего будет выше равновесная концентрация. Во-вторых, очень многое зависит и от качества самой воды — наличие в ней большого количества ионов, а также высокая щелочность оказывают существенное влияние на растворимость углекислого газа.

Поскольку углекислый газ довольно трудно растворяется в воде, то для завершения процесса декарбонизации теоретически хватает одной ступени контакта воздуха и воды. При этом преимущества противотока перед прямотоком заметны не очень сильно, что следует обязательно учитывать при выборе устройства для декарбонизации.

Оборудование для декарбонизации воды делится на противоточное и прямоточное, что зависит в основном от направления фаз движения.

Если говорить о противоточных системах декарбонизации, то практически все из них могут быть использованы в данном процессе. Однако в практическом использовании в теплоэнергетике применение противоточного оборудования для декарбонизации ограничивается насадочными аппаратами ( в энергетике их еще называют насыпными). В качестве насадок в данных системах водоочистки и водоподготовки применяются керамические кольца Рашига. В нижних 8-12 слоях данные кольца укладываются регулярно, а на остальной высоте насыпаются «в навал). Воздух подается снизу вентилятором.

Но на данный момент противоточные аппараты морально устарели, кроме того, они довольно громоздкие, слишком дорогие, и требуют дорогостоящего ремонта и обслуживания.

Поэтому сегодня декарбонизация воды осуществляется в основном прямоточными устройствами, которые, в свою очередь, ограничиваются эжекционными аппаратами. Существует два принципиально разных подхода к конструированию данного оборудования водоочистки. Первый основывается на применении хорошо зарекомендовавших себя водоструйных эжекторах. Но дело заключается в том, что коэффициент эжекции (соотношение объемов воды и воздуха) в устройстве с традиционной конструкцией не выше 4-х, вследствие чего использовать их для декарбонизации воды целесообразно только в тех случаях, когда концентрация углекислого газа в воде не превышает 20 мг/кг.

Таким образом, сегодня наиболее эффективными признаны распылительные тепломассообменные аппараты, коэффициент эжекции в которых достигает 1000.

Смотрите также:

www.bwt.ru

Декарбонизация воды в системах водоочистки

установка декорбонизации воды ООО «СИВОКС» предлагает установку систем водоподготовки, важным элементом которых является декарбонизация воды, позволяющая защитить оборудование от разрушительных отложений в результате умягчения или подкисления.

Мы гарантируем высокое качество наших услуг, которые будут предоставлены по демократичным ценам.

Заказать услуги декарбонизации в Москве вы можете в офисе нашей компании или по телефону.

Когда потребуется декарбонизация

В системах водоподготовки декарбонизация необходима для предотвращения коррозии, спровоцированной углекислой средой в оборудовании, что сопровождает обычно процесс подкисления, умягчения и Н-катионирования. Эти процессы предполагают очистку при поступлении жидкости из артезианских скважин, в ряде случаев и из иных источников. Декарбонизация позволяет защитить рабочее оборудование от разрушения, поэтому важно позаботиться об установке системы на этапе монтажа очистных сооружений.

Особенности процесса

схема декорбонизации

Декарбонизация представляет собой сложный процесс, так как для надлежащего протекания всех реакций важно правильно рассчитать концентрацию диоксида углерода, который должен полностью раствориться. Причем дозировка зависит от температуры и давления, которые будут поддерживаться в установке. Так, при 40 градусах и давлении 30 Па допустимая концентрация должна быть 0,4 мг/куб.дм. Чаще всего эта цифра может быть превышена в 10-12 раз, что требует снижение давления в системе. В связи с этим установка и наладка оборудования в данном направлении очистки – задача сложная и ответственная.

Для декарбонизации может использоваться 2 вида оборудования, что зависит от направления движения и фаз газа:

Противоточное. На современном этапе еще используется в энергетическом комплексе, что позволяет обеспечить поэтапную очистку.
Прямоточное. Наиболее востребованное в современных условиях производства. Для него используют эжекционные аппараты (для небольших объемов воды) и распылительные тепломассообменные аппараты (для больших объемов очистки).

Наши преимущества

декарбонизазия в ООО "СИВОКС"

Монтаж оборудования для декарбонизации осуществляется в индивидуальном порядке с учетом особенностей производственных процессов и объемов перерабатываемой жидкости. Это является основным преимуществом наших клиентов, которые получают надежные решения под свой объект водоподготовки. Помимо этого, своим клиентам мы можем предложить:

Оптимальные цены. На начальном этапе мы обсудим с вами стоимость услуг по обеспечению вашего объекта системой декарбонизации. При необходимости мы сможем подобрать сторонние инвестиции.
Соблюдение стандартов надежности, безопасности и эффективности. Мы выполняем вверенную нам задачу с учетом регламентированной технической документации. Вы можете быть уверены в обеспечении надлежащей работы установок, монтаж которых мы будем производить. Вам будет не только просто, но и безопасно ими пользоваться. К тому же, качество воды будет соответствовать всем нормам.
Комплексную разработку объекта водоподготовки. Мы выполняем поставленную перед нами задачу под ключ. Это означает, что услуга предоставляется с учетом оценки показателей оборудования водоподготовки и химического состава жидкости, последующей технической разработки объекта, составления сметы, подготовки рабочей документации, а также монтажа и последующей пуско-наладки системы. Мы проверяем работоспособность автоматики, можем предложить отдаленный контроль и сервисное обслуживание, что станет залогом бесперебойной эксплуатации.

По вопросам установки систем водоподготовки вы можете обратиться к нам по телефону или оставив заявку на сайте.

siwoks.ru

9.4. Декарбонизация воды методом известкования

Известкование как метод снижения щелочности воды при ее подготовке для теплосети долгое время рассматривался только применительно к закрытым системам теплоснабжения. Он считался экономичным при небольших расходах добавочной воды в теплосеть. При этом очистка подпиточной воды для теплосети совмещалась на первых стадиях с подготовкой добавочной воды для основного контура ТЭЦ.

В настоящее время известкование рассматривается как конкурентоспособный метод, позволяющий достаточно просто решать вопрос очистки сбросных вод даже для установок большой производительности, поскольку примеси, удаляемые из воды в процессе известкования, переводятся в практически нерастворимые осадки, которые могут быть удалены в соответствующие шламоотвалы.

Сущность метода заключается в обработке воды известью Са(ОН)2. Повышение в воде концентрации ионовприводит к уменьшению концентрации ионов Н+. Увеличение рН вызывает смещение углекислотного равновесия в сторону образования карбонат-ионов. При этом происходит диссоциация молекул угольной кислоты по первой и второй ступеням, а также диссоциация бикарбонат-ионов, присутствующих в воде. В результате этих реакций в воде возрастает концентрация ионов , которые по достижении произведения растворимости СаСО3вызывают образование твердой фазы карбоната кальция. Переход в осадок ионов и Са2+обусловливает снижение щелочности и жесткости воды. Если известь дозируется в количестве большем, чем это необходимо для связывания свободной угольной кислоты и разложения бикарбонатов, в воде появляется избыточная концентрация гидроксильных ионов. При условии достижения произведения растворимостиMg(OH)2гидроокись магния также выпадает в осадок. Снижение щелочности и жесткости воды сопровождается соответствующим уменьшением сухого остатка. Кроме того, происходит уменьшение содержания соединений железа, кремния, органических веществ, снижается цветность воды.

На основе многолетних исследований отделением водно-химических процессов Всесоюзного теплотехнического института (ВТИ) сформулированы оптимальные условия проведения процесса известкования воды. На рис. 9.12 показана принципиальная технологическая схема подготовки воды этим методом.

В правильно налаженных установках с использованием осветлителей конструкции ВТИ при нагреве воды до 30–40 °С можно получить остаточную щелочность воды ЩОСТ =0,55–0,80 ммоль/дм3при содержании кальция до 1 ммоль/дм3и ЩОСТ =0,35–0,60 ммоль/дм3при3 ммоль/дм3. Оптимальное значение рН, при котором достигается минимальная общая щелочность, лежит в пределах 10–10,2. При снижении рН обрабатываемой воды остаточная щелочность повышается до 1–1,5 ммоль/дм3.

Рис. 9.12. Схема подготовки добавочной воды методом известкования:

1 – подогреватель; 2 – осветлитель; 3 – бак известкованной воды; 4 – насос; 5 – механический фильтр; I – исходная вода; II – известковое молоко; III – раствор флокулянта; IV – раствор коагулянта;V – осветленная добавочная вода

Если требуется получить воду с минимально низкой щелочностью, необходимо применять комбинированные схемы, например известкование с последующим подкислением.

На установках с известкованием важно получать очищенную воду, стабильную по содержанию карбоната кальция. Этому способствует совмещение процессов известкования и коагуляции в осветлителях со взвешенным слоем. При необходимости улучшить структуру шлама допускается использование флокулянтов. Осветлители серии ВТИ-И снабжены системами автоматизации для поддержания температуры воды в оптимальных пределах, соблюдения шламового режима осветлителя, приготовления и дозирования реагентов. Объем необходимой автоматизации, обеспечивающий нормативный режим эксплуатации осветлителей, разработан СКВ ВТИ в виде технического проекта и рекомендован для широкого внедрения на всех строящихся и расширяющихся водоочистках.

Эффект умягчения воды при известковании зависит от состава исходной воды. Если он не отвечает требованиям ПТЭ (кальциевая жесткость не выше 3,5 ммоль/дм3), возникает необходимость дополнительного умягчения. В подобных случаях проводится Na-катионирование части или всего потока известкованной воды.

9.5. Na-катионирование добавочной воды

Умягчение воды по методу Na-катионирования многие годы применялось на ТЭЦ для подготовки добавочной воды тепловых сетей. Эксплуатация Na-катио-нитных установок позволила выявить положительные и отрицательные стороны этого метода. Достигаемый при Na-катионировании глубокий эффект умягчения добавочной воды положительно сказывается на уменьшении кальциевого и магниевого накипеобразования в теплообменной аппаратуре. Однако повышение агрессивных свойств глубоко умягченной воды по отношению к металлу вызывает усиление коррозии подпиточного тракта (до деаэратора), а при недостаточно качественной деэрации – и всего остального водогрейного оборудования и теплофикационных магистралей. Иначе говоря, применение Na-катионирования как метода подготовки добавочной воды требует особенно тщательного проведения противокоррозионных мероприятий в теплосети, чтобы избежать загрязнения сетевой воды повышенным количеством продуктов коррозии.

Существенным недостатком метода Na-катионирования следует считать наличие сбросных вод, содержащих хлориды и сульфаты кальция и натрия в количествах, превышающих нормы. В настоящее время применяется разбавление сбрасываемых растворов водами более низкой минерализованности. В перспективе использование метода Na-катионирования в водоподготовительных установках будет зависеть от возможности утилизации сбросных вод.

В настоящее время в схемах подготовки добавочной воды для тепловых систем с непосредственным водоразбором Na-катионирование используется после стадии, снижающей щелочность исходной воды. Необходимость в доумягчении воды возникает, если исходная вода содержит значительное количество ионов кальция, и для выдерживания в сетевой воде соотношения требуется уменьшить их концентрацию до

ммоль/дм3. В подобных случаях применяются комбинированные схемы: а) известкование – коагуляция с последующим частичным или полным умягчением воды методом Na-катионирования; б) подкисление в комбинации с Na-катионированием части исходной воды. Та или другая схема очистки для каждого конкретного состава воды выбирается по результатам технико-экономического расчета, а также при положительном решении вопроса об утилизации сбросных вод Na-катионитных фильтров.

studfiles.net

Декарбонизация воды - Справочник химика 21

Один из наиболее дешевых реагентов — известь. Поэтому для умягчения воды с высокой карбонатной и невысокой некарбонатной жесткостью, а также в случае, когда не требуется удалять из воды соли некарбонатной жесткости, целесообразно проводить умягчение известкованием воды. Процесс известкования (декарбонизация воды) основан на реакции [c.420]

Для декарбонизации воды все более широко используются распылительные циркуляционные дегазаторы [61]. Действие этих дегазаторов основано на быстром (0,02—0,1 с) нагревании мелких капель холодной воды (температура около 10°С) до 100—105 °С слегка перегретым паром. Вода дробится на капли специальными форсунками. Эффективность действия дегазаторов такого типа выше, чем пленочных и барботажных. Основными преимуществами распылительных дегазаторов являются простота конструкции, короткое время достижения максимальной производительности, минимальная коррозия во время простоев, экономичность, возможность многократной декарбонизации. [c.112]

Деаэрация и декарбонизация воды [c.61]

Декарбонизация воды известью [c.16]

Декарбонизация воды (когда ионов Са + больше, чем [c.104]

Данные таблиц I и 2 свидетельствуют о том, что наиболее эффективным способом увеличения рабочей обменной емкости анионитовых фильтров является не увеличение расхода щелочи, а тщательная, желательно 100%-ная декарбонизация воды. [c.100]

С). Охлаждение воды приводит к ухудшению массообмена. Эксплуатационные наблюдения показывают, что в интервале температур наружного воздуха от +10 до —30 °С снижение температуры наружного воздуха, подаваемого в декарбонизаторы, на каждые 10 °С приводит к повышению содержания свободного диоксида углерода в декарбонизованной воде примерно на 1 мг/л. Подогрев воздуха позволяет предотвратить ухудшение декарбонизации воды, а также обмерзание вентиляторов в зимнее время. Подогрев воздуха до положительной температуры проводится в калориферах, установленных во всасывающих коробах вентиляторов. Греющим агентом в калориферах служит обратная сетевая вода. В теплое время года калориферы отключают. [c.106]

Процесс известкования (декарбонизация воды) основан на реакции [c.371]

Для электростанций с прямоточными парогенераторами применяют трехступенчатое химическое обессоливание с чередующимся Н-ОН-ионированием и декарбонизацией воды в соответствующем месте схемы, причем в качестве третьей ступени Н-ОН-ионирования допускается применение фильтров смешанного действия. [c.109]

В установках для декарбонизации воды или известково-содового умягчения воды рекомендуется применять однопоточные фильтры с одно- или двухслойной загрузкой. [c.984]

Еще одним методом декарбонизации воды, применяемым иногда на предприятиях химической и целлюлозно-бумажной промышленности, является химический. Сущность метода заключается в дозировании в воду аммиака или аминов (морфо-лина, циклогексиламина и др.) для связывания СОг. Эффективность этого метода декарбонизации повышают поддержанием pH воды в щелочной области (8,0—9,0) дозированием фосфатов. [c.112]

Декарбонизация воды известью является наиболее распространенным способом очистки воды. [c.16]

В соответствии со стандартами, приведенными в табл. 23.1, исходная речная вода должна быть очищена с помощью осветления или флотации, часто с применением коагулянтов. Декарбонизация воды иногда производится обработкой известью в осветлителях со слоем взвешенного осадка, обычно с последующим фильтрованием на скорых фильтрах. [c.133]

Рис. 23.7, Водоочистная установка для декарбонизации воды на фабрике по производству пепси-колы в Барселоне (Испания). Производительность 28 и /ч

Рис. 23.7, <a href="/info/1781237">Водоочистная установка</a> для декарбонизации воды на фабрике по производству пепси-колы в Барселоне (Испания). Производительность 28 и /ч

Декарбонизация воды осуществляется аэрацией воздухом, как это было описано на стр. 259. Содержание углекислоты в воде после декарбонизации колеблется в пределах 4—6 мг л при температуре 12—18° и 2— [c.265]

В схемах обессоливания, как правило, предусматривают декарбонизацию воды, т. е. удаление из нее растворенной углекислоты, чтобы сократить затраты едкого натра на стадии сильноосновного анионирования. Угольную кислоту удаляют в специальных аппаратах-декарбонизаторах или вакуумных деаэраторах. Наиболее распространены на ВПУ декарбонизаторы пленочного типа с насадкой из колец Ращига (рис. 2.11) и вакуумные деаэраторы. [c.78]

В связи с тем что молекулярный вес углекислоты (44) больше молекулярного веса водяного пара, а также кислорода (32) и азота (28), то углекислый газ как наиболее тяжелый компонент парогазовой смеси начинает накапливаться над уровнем воды в сборном баке. При этом концентрация его над водой увеличивается, а движущая сила десорбции, т. е. разность парциальных давлений углекислоты, растворенной в воде и находящейся над водой, уменьшается. Это приводит к общему замедлению процесса декарбонизации воды. Чтобы уменьшить концентрацию СОг над поверхностью воды, в баке-дега-заторе создают с помощью вытяжного вентилятора интенсивные очаги отсоса. Они представляют собой открытые концы резиновых шлангов. [c.103]

При атмосферных условиях парциальное давление водяных паров в газовых пузырьках, барботирующих через воду, а также непосредственно над поверхностью воды, не может быть выше 470 мм рт. ст. Это соответствует максимальному нагреву воды контактным способом до температуры мокрого термометра / =87° С. В то же время при кипении воды парциальное давление водяных паров равно 735,6 мм рт. ст. (1 ат). Поэтому погружные горелки в атмосферных условиях не могут нагреть воду до температуры, близкой к 100° С, и, следовательно, обеспечить полную деаэрацию и декарбонизацию воды, что крайне важно для защиты трубопроводов от коррозии. [c.117]

Таким образом, независимо от количества вводимой в систему отопления подпиточной воды в любой период отопительного сезона коррозия стальных труб не будет практически происходить, ибо внутри контактного аппарата осуществляется непрерывная деаэрация и декарбонизация воды. Систему отопления легко очищать от шлама. Для этого воду в аппарате следует нагревать до температуры 60—70° С. При этих условиях она интенсивно насыщается углекислотой, содержание которой становится равным 60—65 мг/л. Такая вода, содержащая в избытке агрессивную углекислоту, способна растворять выпавшие в трубопроводах и приборах центрального отопления карбонаты кальция и магния и переводить их в растворимые соединения — бикарбонаты. Систему отопления промывают такой водой двое или трое суток. Затем воду сливают и трубопроводы промывают чистой водой. [c.249]

Декарбонизация воды только известкованием применяется в тех случаях, когда требуется одновременное снижение жесткости и щелочности воды. [c.36]

Полученные данные наглядно показывают, насколько важна тщательная декарбонизация воды, поступающей на обескремнивающий фильтр. Имеет место обратная зависимость емкости анионита по крем-пекислоте от содержания в воде угольной кислоты (рис, 1). Рабочая [c.98]

Одна из первьхх САР процесса декарбонизации воды по величине pH была осуществлена лабораторией автоматизации ВНИИ ВОДГЕО на одной из ТЭЦ в Москве. На этой химводрочистной станции известь для декарбонизации вводится в смеситель вертикального типа. Из смесителей вода проходит осветлители со взвешенным осадком и затем песчаные фильтры. Дальнейшее умягчение воды производится на катионитовых фильтрах. При обработке воды коагулянт не применяется. Исходная вода поступает из артезианской скважины и частично из городского водопровода. [c.140]

Декарбонизация воды (когда ионов Са + больше, чем НСО ) либо известково-содовое умягчение (при содержании Mg + вихревых реакторах и послед, доосветление воды [c.104]

Значительные потери питательной воды на электростанции не мо1 ли восполняться только дистиллатом испарителей, и это приводило к необ-ходимострг эпизодически дополнительно подавать в котлы химически очищенную воду. В мае 1954 г. была пущена в работу первая очередь установки по химическому обессоливанию воды производительностью до 50 тЫас. Обессоливание воды осуществлялось но схеме Водного отделения ВТИ Н-катионирование, удаление хлор-ионов и сульфат-ионов в фильтрах, загрулгешшх иизкоосновпым анионитом марки АП-2Ф, декарбонизация воды, повторное ее Н-катионирование и последующее удаление из воды кремниевой кислоты в фильтрах, загруженных высоко-осповным анионитом марки ЭДЭ-10. [c.186]

При подготовке добавочной воды в схемах ВПУ удаление газов после Н-катионирования должно осуществляться с очень малым подогревом воды. В этом случае возможно применение деаэрации воды при давлении в деаэраторах ниже атмосферного. При этом снижение общего давления приводит к понижению парциальных давлений всех газов, растворенных в воде, и, следовательно, к их десорбции. Этот процесс осуществляется в вакуумных деаэраторах. Если задача состоит в том, чтобы удалить из воды какой-либо один газ, то можно, не снижая общего давления, понизить парциальное давление данного газа, продувая воду газом, не содержащим десорбируемого (десорбционное обескислороживание, декарбонизация воды). [c.117]

Рис. VIII. 1. САР декарбонизации воды известью по pH и расходу воды

При наладке импульсаторов длительность рабочих импульсов ip и скважность насосов-дозаторов могут быть различны, однако, по опытным данным, их следует принимать ip > 10 с. Го более точного регулирования процесса декарбонизации воды по схеме ВТИ дозирование извести производится с коррекцией по величине pH в осветлителе (см. рис. УП1.2). [c.144]

Умягчение и обессоливание воды на Сырдарьинской ГРЭС произво у1т-ся по типовой технологической схеме. На первой стадии в осветлителях со взвешенным осадком реагентным способом удаляются соли карбонатной жесткости. Затем вода проходит песчаные фильтры и попадает на катио-нитовые фильтры, где подвергается полее глубокому умя1чению. Реагенты - известковое молоко и сернокислое жел1-зо - вводятся в нижнюю часть осветлителя. Статическая характеристика по параметру pH процесса декарбонизации воды при изменении ее щелочности от 2,4 до 3,0 мг-экв/л приведена на рис. VIII.6. [c.146]

Эксплуатация описанной САР показала ее вы окие тинамические свойства и устойчивое регулирование качествен - пь. >етп( в, характеризующих декарбонизацию воды. [c.149]

Говерт A.A. Расчет параметров процесса декарбонизации воды известкованием II Опреснение воды и ее использование в системах водного хозяйства промышленных предприятий Тр. ВНИИ ВОДГЕО. — М., [c.200]

Водоподготовка декарбонизация вод, содержащих гидрокарбонаты, извлсчеиие тяжелых металлов из оборотных и сточных вод, возврат меди из аммиачных растворов, адсорбция детергентов [c.115]

chem21.info

Способ декарбонизации воды

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электростанциях и котельных установках. Способ декарбонизации воды заключается в том, что десорбцию диоксида углерода из воды осуществляют при контакте обрабатываемой воды и атмосферного воздуха. При этом обрабатываемая вода подается в декарбонизатор под избыточным давлением, а атмосферный воздух эжектируется в декарбонизатор потоком отрабатываемой воды. Давление воды, подаваемой в декарбонизатор, регулируют по величине заданной концентрации свободного диоксида углерода в декарбонизированной воде. Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение экономичности и качества процесса декарбонизации за счет обеспечения оптимального давления исходной воды и исключение режимов декарбонизации с излишним или недостаточным давлением воды, подаваемой в декарбонизатор. 1 ил.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электростанциях и котельных установках.

Известны аналоги - способы декарбонизации воды, по которым десорбцию диоксида углерода из воды осуществляют путем контакта обрабатываемой воды, которую подают в декарбонизатор под избыточным давлением, и атмосферного воздуха, который эжектируют в декарбонизатор потоком обрабатываемой воды - см. Комарчев И.Г. и др., Эжекционный метод удаления свободной углекислоты из подпиточной воды, Теплоэнергетика, 1978, с. 60-61. Данный аналог принят в качестве прототипа. Недостатком аналогов и прототипа является пониженная экономичность способа декарбонизации воды из-за повышенных энергетических затрат на создание давления воды, подаваемой в декарбонизатор, при остаточной концентрации диоксида углерода в декарбонизированной воде менее заданного значения, а в других случаях - низкое качество декарбонизированной воды из-за недостатка давления воды, подаваемой в декарбонизатор, которое не обеспечивает необходимого вакуума в декарбонизаторе и степени десорбции диоксида углерода. Давление воды, подаваемой в декарбонизатор, а следовательно, и величину разрежения в декарбонизаторе обычно поддерживают постоянными, исходя из достижения расчетной остаточной концентрации диоксида углерода CO2 в декарбонизированной воде (обычно 4-5 мг/л) в расчетном стационарном режиме. В процессе эксплуатации качество исходной воды и тепловой режим существенно изменяются. Несмотря на то, что в ряде переменных режимов декарбонизации остаточная концентрация CO2 становится меньше заданного расчетного значения (например, при повышении температуры воды), воду продолжают подавать под тем же давлением, что приводит к перерасходу электроэнергии на создание давления исходной воды. В других режимах заданная остаточная концентрация CO2 в обработанной воде не достигается из-за недостаточности давления воды и соответствующей ему величины вакуума для эффективного удаления CO2 из воды (например, при понижении температуры воды). Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является повышение экономичности и качества декарбонизации за счет обеспечения оптимального давления исходной воды, а следовательно, и величины разрежения в декарбонизаторе, и исключения режимов декарбонизации с излишним или недостаточным давлением воды, подаваемой в декарбонизатор. Для достижения этого результата предложен способ декарбонизации воды, по которому десорбцию диоксида углерода из воды осуществляют при контакте обрабатываемой воды, которую подают в декарбонизатор под избыточным давлением, и атмосферного воздуха, который эжектируют в декарбонизатор потоком обрабатываемой воды. Отличием заявляемого способа является то, что давление воды, подаваемой в декарбонизатор, регулируют по величине заданной концентрации свободного диоксида углерода в декарбонизированной воде. Включение в способ декарбонизации воды операции регулирования давления исходной воды и условий проведения этой операции - до достижения заданной остаточной концентрации диоксида углерода в декарбонизированной воде - позволяет повысить экономичность и качество декарбонизации за счет поддержания оптимального давления воды, подаваемой в декарбонизатор, и исключения режимов с недостаточным или излишним давлением воды, подаваемой в декарбонизатор. Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволило выявить совокупность существенных по отношению к техническому результату отличительных признаков, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию "новизна". Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного способа. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата. В частности, заявленным изобретением не предусмотрено дополнение известного средства какой-либо известной частью, присоединяемой к нему по известным правилам для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно таких дополнений. Так, к такому преобразованию не может быть отнесено включение в способ декарбонизации воды операции регулирования давления воды, поскольку эта операция в заявленном способе осуществляется в другой совокупности существенных признаков способа и по другим правилам по сравнению с известными способами регулирования давления воды, например, в котельных установках, что и позволяет обеспечить достижение искомого технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень". Далее рассмотрим сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением искомого технического результата. На чертеже изображена принципиальная схема установки для декарбонизации воды, поясняющая предложенный способ. Входящая в систему подготовки подпиточной воды теплосети на тепловой электростанции установка содержит эжекционный декарбонизатор 1 с подключенными к нему трубопроводами обрабатываемой воды 2 и декарбонизированной воды 3. В трубопровод 2 включен насос исходной воды 4 с приводом и установлен регулирующий орган 5, соединенный с регулятором давления воды 6. В трубопровод 3 включен бак декарбонизированной воды 7 и насос декарбонизированной воды 8. Регулятор 6 соединен с датчиком концентрации диоксида углерода 9, установленным на трубопроводе декарбонизированной воды 3. В качестве датчика 9 может быть использован, например, pH-метр с преобразователем показаний pH в значения концентрации диоксида углерода (при известных щелочности и температуре обработанной воды). Рассмотрим пример реализации заявленного способа. Десорбцию диоксида углерода осуществляют при контакте обрабатываемой воды и атмосферного воздуха. Исходную воду насосом 4 подают под избыточным давлением в декарбонизатор 1 по трубопроводу 2. Для поддержания измеряемой датчиком 9 заданной остаточной концентрации диоксида углерода в декарбонизированной воде 3 мг/л с помощью регулятора 6 и регулирующего органа 5 устанавливают давление исходной воды равным 0,4 МПа. Потоком обрабатываемой воды, подаваемой в декарбонизатор под указанным давлением, эжектируют в декарбонизатор атмосферный воздух. Декарбонизированная вода по трубопроводу 3 поступает в бак 7, в котором производят сепарацию воды и воздуха и откуда воду отводят насосом 8 в деаэратор подпиточной воды теплосети (на чертеже не показан). При повышении концентрации диоксида углерода в декарбонизированной воде сверх 3 мг/л, например, при изменении качества исходной воды или теплового режима декарбонизации, давление воды, подаваемой в декарбонизатор, увеличивают до восстановления заданной концентрации CO2, и напротив, если концентрация диоксида углерода в декарбонизированной воде становится ниже заданной величины, давление исходной воды уменьшают, поддерживая постоянное значение заданной концентрации CO2 в декарбонизированной воде. Изменение давления исходной воды возможно также осуществить путем изменения скорости вращения вала электродвигателя насоса. Отметим, что реализация заявленного способа возможна и при другом устройстве установки для декарбонизации воды, например, при отсутствии в ней датчика 9 и регулятора 6, - в этом случае концентрацию диоксида углерода в декарбонизированной воде определяют по химическим анализам, а давление воды изменяют вручную с помощью регулирующего органа 5. Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного способа следующей совокупности условий: - средство, воплощающее заявленный способ, предназначено для использования в промышленности в области теплоэнергетики; - для заявленного способа в том виде, как он охарактеризован в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов; - способ декарбонизации воды теплоэнергетической установки, воплощающий заявленное изобретение, при его осуществлении способен обеспечить достижение искомого технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость".

Формула изобретения

Способ декарбонизации воды, по которому десорбцию диоксида углерода из воды осуществляют при контакте обрабатываемой воды, которую подают в декарбонизатор под избыточным давлением, и атмосферного воздуха, который эжектируют в декарбонизатор потоком обрабатываемой воды, отличающийся тем, что давление воды, подаваемой в декарбонизатор, регулируют по величине заданной концентрации свободного диоксида углерода в декарбонизированной воде.

РИСУНКИ

Рисунок 1

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике очистки сточных вод и может быть использовано при биологической очистке сточных вод в аэротэнках с активным илом

Изобретение относится к биохимической очистке сточных вод методом биофильтрации

Изобретение относится к электрохимической обработке воды и/или водных растворов в процессах очистки и обеззараживания воды, в процессах, связанных с электрохимическим регулированием кислотно-основных, окислительно-восстановительных свойств и каталитической активности воды и/или водных растворов, а также в процессах электрохимического получения различных химических продуктов путем электролиза водных растворов, в частности, смеси оксидантов при электролизе водного раствора хлоридов щелочных или щелочноземельных металлов

Изобретение относится к области водоподготовки, преимущественно к технологии химводоочистки производственного конденсата и питательной воды

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано на тепловых электростанциях и котельных установках

Изобретение относится к способу обработки жидкости, который предназначен, в частности, для фильтрации под давлением жидкости, такой, как вода, подаваемая из распределительной системы, с помощью устройства, которое имеет, по существу, закрытый корпус и связанные с ним по меньшей мере фильтровальные средства для очистки жидкости и средства организации потока, такие, как средства организации входного и/или выходящего потоков жидкости

Изобретение относится к способу очистки водных растворов от вредных веществ путем пропускания раствора через адсорбент, в частности микропористые углерод-углерод композиционные материалы, упрочненные пироуглеродом (УУКМ)

Изобретение относится к области опреснения природных вод и может быть использовано, в частности, для опреснения морской воды с осаждением примесей для их утилизации, а также на предприятиях химической, электронной, пищевой и других отраслях промышленности, применяющих мембранные методы опреснения воды

Изобретение относится к электрохимической униполярной обработке жидких сред, в частности к порционным установкам для улучшения качества питьевой воды

Изобретение относится к химической очистке сточных вод и может быть использовано для очистки производственных сточных вод, содержащих меламиноформальдегидные пропиточные смолы

Изобретение относится к способам очистки сточных вод от красителей и может быть использовано для очистки промышленных оборотных и сточных вод химических, текстильных и кожевенно-меховых предприятий

Изобретение относится к области обработки сточных вод, в частности, содержащих ионы тяжелых металлов и сульфат-ионы

www.findpatent.ru

Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Декарбонизация

Cтраница 1

Декарбонизация выполняется с целью удаления из воды бикарбонатов кальция и магния. В противном случае, отлагаясь в пласте, соли кальция и магния могут существенно затруднить фильтрацию нефти и газа. Сущность декарбонизации состоит в подщелачивании воды гашеной известью с тем, чтобы вызвать коагуляцию ненужных примесей. [1]

Декарбонизация имеет целью удаление из воды свободной угольной кислоты, образовавшейся при Н - катионировании, и создание благоприятных условий для поглощения кремниевой кислоты. Углекислота, хорошо поглощаясь сильноосновным анионитом, препятствует поглощению кремниевой кислоты и приводит к быстрому его истощению. [2]

Декарбонизация проводится в специальных аппаратах-де-карбонаторах, представляющих собой перегонные колонны для отгонки углекислоты, работающие по принципу противотока. Суспензия поступает в верхнюю часть колонны и стекает навстречу пару, подаваемому снизу. По мере нагревания суспензии и разложения бикарбоната весь бикарбонат, составляющий твердую фазу суспензии, переходит в раствор. [3]

Дальнейшая декарбонизация является экономически невыгодной, так как приводит к перерасходу пара и другим дополнительным расходам. [4]

Декарбонизация фосфоритов протекает по-разному из-за того, что они содержат различные карбонаты. Наблюдается три области степени декарбонизации. Незначительная декарбонизация происходит у каратауского ( образцы 2 и 3) и актюбинского фосфоритов mat 500 - 700 С. При более высоких температурах ( 700 - 950 С) разложение доломита и кальцита происходит с достаточной скоростью. При 950 - 1200е С процесс декарбонизации идет незначительно и с налой скоростью ( за исключением вятского фосфорита), что в основном связано с удалением углерода из кристаллической решетки фосфата. Все приведенные выше характеристики процессов дегидратации и декарбонизации исследуемых образцов относятся к неравновесным для данных температур условиям. [5]

Декарбонизация напитков представляет собой более сложную проблему, чем их карбонизация, - для декарбонизации необходима продувка напитка инертным газом. Продукт перекачивается в танк с устройством для продувки газа, расположенным у днища. В случае пива такая обработка ухудшает качество напитка - образуются пена, снижающая пеностойкость пива, продаваемого в розлив, и невидимые глазом частички взвеси. [6]

Декарбонизация охлаждающих вод известью должна быть осуществлена в специальных емкостях, оборудованных соответствующими фильтрами. [7]

Декарбонизация охлаждающей воды известью, проведенная нами на компрессорной станции, не дала положительных результатов, так как осаждение углекислого кальция и гидроокиси магния, образовавшихся в виде мути, проходило при постоянном движении воды в бассейне. [8]

Декарбонизация фосфорита Каратау может быть также осуществлена прокаливанием80 при 1200 в течение 15 - 30 мин. [9]

Декарбонизация раствора бикарбоната магния с получением основной соли ускоряется при продувке через раствор воздуха. Однако этот воздух значительно снижает концентрацию выделяющейся в этом процессе двуокиси углерода, что затрудняет ее возврат на карбонизацию. Поэтому вначале разложение раствора ведут только при механическом перемешивании с использованием выделяющегося газа. После снижения концентрации MgO до 4 г / л через раствор начинают продувать воздух, причем выделяющийся газ выбрасывают в атмосферу. [10]

Декарбонизацию фосфатного сырья Каратау проводили н смесителе, продолжительность пребывания пульпы в котором составляла 4 - 5 мин. При этом практически исключается вероятность ценообразования в экстракторе, что позволяет интенсифицировать процессы растворения фосфата и кристаллизации сульфата кальция. [11]

После декарбонизации содержание в воде СОа, а также Оа значительно уменьшается ( с 17 - 66 мг / л СОа до декарбонизации до 0 3 - 13 7 мг / л СОа после нее), вода становится стабильной и может быть использована для технологических целей, горячего водоснабжения и отопления. [12]

Для декарбонизации обычно используют пар низкого давления ( от 0 4 до 0 7 ати), однако можно работать и при давлении пара до 4 2 ати. Кроме того, при более высокой температуре и давлении пара отгонка углекислоты с паром протекает более эффективно. [13]

При декарбонизации в газовую фазу выделяются С0а и Nh4 - компоненты, необходимые для получения соды. Поэтому парогазовая месь, выходящая из декарбонатора, направляется в коллектор газа содовых печей производства кальцинированной соды. [14]

Страницы: 1 2 3 4

www.ngpedia.ru

Декарбонизация - вода - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Декарбонизация - вода

Cтраница 2

ТЭС предусмотрено аминирование питательной воды парогенераторов, то для декарбонизации воды выгодно использовать соли аммония. В принципе можно использовать как Nh5C1, так и ( Nh5) 2SO4, но поскольку вторая значительно дешевле, то экономически выгоднее использовать именно эту соль. [16]

Традиционные схемы подготовки воды для питания испарителей предусматривают умягчение и декарбонизацию воды. Na-катионирования, H-Na - катионирования, Na-катионирования с подкислением, Na - С1 - ионирования. [17]

Для электростанций с прямоточными парогенераторами применяют трехступенчатое химическое обессоливание с чередующимся Н - ОН-ионированием и декарбонизацией воды в соответствующем месте схемы, причем в качестве третьей ступени Н - ОН-ионирования допускается применение фильтров смешанного действия. [18]

Барботажные удалители углекислоты компактнее пленочных и, как правило, расходуют меньше воздуха при одинаковом эффекте декарбонизации воды. Кроме того, воздух, сжатый компрессором, должен подвергаться очистке во избежание загрязнения воды смазочным маслом. [20]

Противоточная регенерация, сочетание в одном фильтре слабокислотных и сильнокислотных катионитов и слабоосновных и сильноосновных анионитов, декарбонизация воды перед анионированием позволяют достигнуть удельного расхода реагентов, весьма близкого к стехиометри-ческой величине. Для того чтобы избежать проскоков ионов, применяют барьерные фильтры с использованием отработавших регенерациониых растворов этих аппаратов для регенерации первичных фильтров. [21]

Принципиальной схемой водоочистной установки ( см. рис. 19) предусмотрены дозатор и приспособление для гидравлического перемешивания известкового молока, которые применяются при декарбонизации воды. [22]

Защита закрытых тепловых сетей от внутренней корразии сетевой водой при небольших размерах подпитки осуществляется путем: деаэрации воды в вакуумных или атмосферных деаэраторах, декарбонизации воды известкованием, аминированием, фильтрованием через магяомас-совые фильтры; использования для подпитки продувочной воды котлов, испарителей, паропреобразователей, не содержащей ни свободной СО2, ни кислорода, без превышения допустимых значений рН; сульфитиро-вания для связывания кислорода; создания на внутренней поверхности труб защитной пленки карбонатов, фосфатов или силикатов. [23]

Наибольшие затруднения при работе испарительных установок на каспийской воде вызывает, однако, не карбонатная, а сульфатная накипь, поскольку предотвращение образования карбонатной накипи сравнительно легко достигается предварительной декарбонизацией воды, например подкислением и другими методами, а очистка от уже образовавшейся накипи - кислотной промывкой. [24]

Данные таблиц 1 и 2 свидетельствуют о том, что наиболее эффективным способом увеличения рабочей обменной емкости анионитовых фильтров является не увеличение расхода щелочи, а тщательная, желательно 100 % - ная декарбонизация воды. [25]

При высоких коэффициентах упаривания может возникнуть необходимость в выводе избытка солей из систем или умягчения воды, так как в противном случае могут быть превышены произведения растворимости таких соединений, каксульфат кальция, и др. Для этой цели могут быть использованы обычные способы опреснения ( дистилляция, ионный обмен, электродиализ, обратный осмос) и декарбонизация воды. [26]

Декарбонизацию воды анионированием можно осуществлять либо в отдельных фильтрах, загруженных только анионитом, либо загружать последний совместно с катионитом в катионитные фильтры. [28]

Охлаждение воды приводит к ухудшению массообмена. Подогрев воздуха позволяет предотвратить ухудшение декарбонизации воды, а также обмерзание вентиляторов в зимнее время. Подогрев воздуха до положительной температуры проводится в калориферах, установленных во всасывающих коробах вентиляторов. Греющим агентом в калориферах служит обратная сетевая вода. В теплое время года калориферы отключают. [29]

Страницы: 1 2 3

www.ngpedia.ru