На главную
ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ!!!
Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и старых методичек 1978, 1982 и 1983гг.. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников или решение задач из задачников Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна или любых других решений по физике или гидравлике, воспользуйтесь сайтом fiziks.ru

Статья по теме: Регенерации катионита

Область знаний: теплообменники, печи, теплоперенос, паровые котлы, нагревание, горение, топлива, теплообмен

Скачать полный текст

При регенерации катионита соляной кислотой получаются продукты регенерации (хлориды Са, Mg и Na), хорошо растворимые в воде. При использовании серной кислоты один из продуктов регенерации (сульфат кальция) обладает ограниченной растворимостью в воде, что заставляет применять сильно разбавленные регенерационные растворы HaSO4 (~1,5%). Концентрация же раствора НС1 при регенерации (обычно 5 — 6%) выбирается по тем же соображениям, что и крепость раствора поваренной соли при регенерации Na-катионита.[14, С.220]

После регенерации катионита его промывают чистой водой для удаления продуктов регенерации (СаС12 и MgCl2) и остатка поваренной соли. Удалением остаточных продуктов реакции заканчивается регенерация катионита. Каждый катионит-ный материал, обогащенный катионами натрия (Na+), способен обменивать вполне определенное их количество на катионы солей жесткости. Обменная способность катионита выражается в г-экв/м3, т. е. в грамм-эквивалентах задержанных катионов на 1 м3 катионита, находящегося в разбухшем состоянии (после пребывания в воде). Различают полную и рабочую обменную способность катионита.[15, С.24]

Эффект регенерации катионита повышается с увеличением концентрации раствора поваренной соли. Однако при неизменном расходе реагента такое увеличение его концентрации приводит к соответствующему уменьшению объема регенерационного раствора. Последнее обстоятельство снижает эффект регенерации катионита, так как вытесненные из катионита ионы Са2+ и Mg2+ распределяются в меньшем объеме, т. е. концентрация этих противоионов увеличивается. С другой стороны, уменьшение объема раствора соли снижает обмен последнего в пространстве между зернами катионита (обычно желательна трехкратная смена жидкости в этом пространстве), что также снижает полноту регенерации.[14, С.216]

Эффект регенерации катионита при данном расходе реагента до известного предела повышается с увеличением продолжительности контакта раствора соли с катионитом. Для сульфоугля при концентрации раствора соли 8% и удельном расходе 225 г/г-экв увеличение продолжительности контакта свыше 15 мин дает уже незначительное улучшение эффекта регенерации (при увеличении контакта добОлшя — всего на 10%). Очевидно, за это время успевает в достаточной степени завершиться диффузия ионов Na+ в глубь зерен катионита и ионов Са2+ и Mg2+ из катионита в раствор. Этим определяется оптимальная скорость фильтрования регенерационного раствора через слой катионита, которая при высоте слоя последнего 1,5—2,0 м составляет 4—6 м/ ч.[14, С.216]

Расчет стадии регенерации катионита КУ-2 проводили для двух реге-нерационных растворов — с примесью двух ионов (Mg2+ — 6, Са2+ —9 мг-экв/л) и без примеси этих ионов [202]. На рис. 8.5 приведена зависимость qp/Ф от расходов 8%-ного рас-створа NaCl (чистого и технического, содержащего жесткость. Точки А и Б соответствуют минимально необходимым расходам регенерационного раствора (<7рА)мин= 1,5041 с жесткостью и (q р)мин= 1,5757 без жесткости, обеспечивающим получение фильтрата заданного качества. Малое отличие значений qpA и qPB обусловливает схожие закономерности послойного распределения ионов в сорбенте после регенерации раствором NaCl различной чистоты [203].[7, С.187]

Если для такой регенерации катионита КУ-2-8 требуемый расход соли составляет лишь 120 кг/м3 катионита, то для 99,9%-ной и 99,99%-ной регенерации требуется более 1000 и 1300 кг/м3 соответственно химически чистого хлористого натрия (см. § 2.4).[13, С.40]

Следует отметить, что процесс регенерации катионита КУ-2-8 соляной кислотой идет более интенсивно, чем серной. Это хорошо видно из рис. 5.2, где приведены значения обменной емкости катионита при регенерации его серной и соляной кислотами, при содержании первого в смеси 100, 75, 50, 25, 0 % соответственно отображенные кривыми 1, 2, 3, 4 и 5.[13, С.105]

Рассмотрим вопрос обеспечения необходимой степени регенерации катионита и тем самым остаточного содержания ионов натрия: в фильтрате при стехиометрическом расходе кислоты на регенерацию. 'Как было показано в § 5.4, для получения требуемой остаточной концентрации ионов натрия в обессоленной воде слои катионита, последними контактирующие с обрабатываемой водой, должны быть полностью отрегенерированы. Наиболее просто это решается использованием соляной кислоты. В этом случае, даже при стехиометрическом расходе кислоты, рабочая обменная емкость катионитов получается достаточно высокой и существенная часть катионита регенерируется полностью. Высота полностью отрегенерированного слоя значительно превышает высоту защитного слоя катионита в процессе обработки воды, в результате чего обеспечивается высокая глубина обработки. Если учесть, что стоимость 1 г-экв серной кислоты составляет 0,15 коп., а соляной кислоты — 0,3 коп., то становится очевидным, что при использовании соляной кислоты с удельным расходом, эквивалентным серной, затраты на реагенты увеличиваются в 2 раза. Тем не менее даже при использовании соляной кислоты очевидна не только технологическая, но и экономическая эффективность новой технологии. Достаточно отметить, что по известной технологии расход серной кислоты составляет не менее 2 г-экв/г-экв, и уже это компенсирует повышение затрат, связанных с использованием стехиометрическо-го количества кислоты по новой технологии. Надо еще принять во внимание затраты на нейтрализацию избытка серной кислоты в обычных установках, расходы, связанные с утилизацией стоков, а также то обстоятельство, что по новой технологии обменные емкости катионита увеличиваются в 2 раза, снижая тем самым капитальные затраты. При новой технологии отсутствуют сбросные стоки и получается умягченная вода, которая успешно может быть использована потребителями. Все это позволяет утверждать, что разработанная технология обессоливания воды намного эффективнее традиционной.[13, С.120]

Коэффициент эффективности регенерации характеризует полноту регенерации катионита и для условий Na-катионирования воды Каспийского моря по разработанному методу на катионите КУ-2 в пределах обычно принятых скоростей регенерации (4 — 8 м/ч) и концентрации регенерационного раствора (8 — 12%) составляет 0,90 — 0,92.[13, С.76]

Восстановление РР дозированием соды с избытком и нейтрализация последнего кислотой (рис. 1.1,в), регенерации катионита сульфатом натрия (рис. 1.1,д)[13, С.30]

Как показали соответствующие исследования [41], для получения степени регенерации около 99,9%, т. е. для полной регенерации катионита, обеспечивающей необходимую остаточную жесткость умягченной морской воды, во второй ступени (по ходу обработки воды) ступенчато-противоточного фильтра объем катионита должен составлять 6—10% (а не 25—30%, как обычно) общего объема (рис. 2.10,г). При этом можно также вторую ступень ступенчато-противоточного фильтра загружать суль-фоуглем объемом 20—25%, а первую ступень — катионитом КУ-2-8.[13, С.50]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь

Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Тарга, Кепе, Диевского, Мещерского и любого другого на заказ. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
Вы так же можете заказать решение задач и по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, метрология, ДМ, ТММ и другие.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Перейти к перечню использованной литературы

На главную