Опріснення води дистиляцією. Енергетичні переваги багатокорпусної дистиляційної установки
Дистиляція води
Метод грунтується на випарюванні води з наступною конденсацією парів. Для випарювання води за t = 1000С їй потрібно надати 2,26 МДж/кг теплоти, щоб вода перейшла у пароподібний стан. Для випарювання використовують теплоту згорання палива, конденсації пари, енергію сонячного випромінювання, енергію атомних реакторів. Метод рекомендується до використання для загального солевмісту води>10 г/дм3 . Залишкова концентрація солей коливається в межах 0,5 – 50 мг/дм3. істотною перевагою багатокорпусних установок, що працюють за цією схемою є така. У першому корпусі прямоточної випарної установки найменш концентрований розчин отримує необхідне для випарювання тепло від гріючої пари з найвищими робочими параметрами, а в останньому корпусі найконцентрованіший (і найв’язкіший) розчин випарюється за допомогою вторинної пари з найнижчими параметрами. Отже, від першого корпусу до останнього (по ходу розчину) підвищується концентрація та понижується температура випарюваного розчину, що приводить до зростання його в’язкості. В результаті коефіцієнти теплопередачі зменшуються від першого корпусу до останнього.
Опріснення води електрохімічним методом. Суть і перспективи розвитку.
Електродіаліз
В електричному полі катіони солей рухаються до зануреного у воду катода, а аніони – до аноду. Якщо посудину, де знаходяться електроди поділити проникною для катіонів та аніонів мембранами на три частини: катодну, робочу і анодну та ввімкнути постійний струм. Поступово більша частина катіонів солей, які містяться у воді буде перенесена в катодний, а аніонів – в анодний простір. Вода, що міститься в робочій частині електродіалізатора опрісниться. Вимоги до води, яка піддається електродіалізу: перманганат на окиснюваність не > 5 мг О2/дм3; вміст завислих домішок не > 1,5 мг/дм3; кольоровість не > 20 К; борати - не > 3 мг/дм3; бром - не > 0,4 мг/дм3; вміст заліза і мангану - не > 0,05 мг/дм3. Іонообмінні мембрани найчастіше отруюються речовинами, які перебувають у колоїдному стані і речовинами малорухомими у фазі іоніту.
|
|
|
Опріснення води методом гіперфільтрації. Суть і перспективи розвитку.
Метод зворотнього осмоса
Здійснюється фільтруванням води через напівпроникну мембрану, яка пропускає воду, але затримує гідратовані іони розчинених у воді солей. Щоб здійснити опріснення води потрібно створити надлишковий тиск і заставити воду фільтруватися через мембрану в напрямку протилежному осмотичному перенесенню, тобто зі сторони соленої води.
Мембрани – основна частина мембранних елементів, модулів. Модуль – це труби виготовлені із пористої речовини, викладені із внутрішнього боку напівпроникною мембраною з ацетату целюлози. Для океанської води із солевмістом 35 г/дм3 осмотичний тиск становить близько 2,5 МПа.
|
|
|
Найпростіша опріснювальна установка складається з насоса високого тиску 1 в модулі 2, які з’єднані послідовно. Чиста вода під тиском проходить через мембрану 2 і відводиться, а концентрат солей через клапан 4 видаляється
Дегазація води, суть і галузі застосування. Фізичні і хімічні методи
Дегазація води – це видалення з води розчинених газів. В основному, видаляють корозійно активні гази: СО2, О2, H2S, які спричиняють корозію обладнання і руйнування бетонних споруд. Методи дегазації можна поділити на фізичні та хімічні.
Фізичні методи грунтуються на здатності розчинених у воді газів виділятися із збільшенням поверхні контактування води з повітрям, або створенні умов, які забезпечують мінімальну розчинність газів у воді (пониження парціального тиску газу над розчином, підвищення температури).
Перший спосіб - аерування – придатний для газів парціальний тиск яких у повітрі близький до нуля (вільний СО2, H2S). Кисень через його значний парціальний тиск у повітрі аеруванням видалити неможливо.
|
|
|
Дуже ефективним є аерування під час видалення сірководню. У цьому випадку слід підібрати оптимальне співвідношення між повітрям і водою, тому що надлишок повітря не підвищує ефективність видалення Н2S. Під час аерування видаляють молекулярний Н2S і частково його окиснюють. Повністю Н2S видаляють за рН < 5, тому що за цих умов він знаходиться в молекулярному стані і легко видаляється аерацією. Без підкиснення аерацією Н2S слід видаляти за рН ≤ 7 і вмсті до 2 – 3 мг/дм3.
Для видалення газів (особливо тих, які мають високий парціальний тиск в повітрі) використовують другий метод – нагрівають воду до кипіння, зменшуючи розчинність газів практично до нуля. Це проводять в термічних деаераторах, або у вакуумних дегазаторах, пониженням тиску до значень, за яких вода кипить без додаткового нагрівання.
Хімічні методи дегазації полягають в хімічному зв’язуванні розчинених газів певними речовинами.
Видалення кисню здійснюють фільтруванням води через окиснювальні речовини (залізну стружку), а також оброблення води сірки (ІV) оксидом і Na2SO3.
Під час використання сталевих стружок їх знезаражують і завантажують у спеціальний фільтр. Вміст мангану в сталі повинен бути ≤ 0,3 мас.%.
4Fe + 3O2 = 2Fe2O3.
Утворені оксиди заліза видаляють оборотною промивкою стружки. Час взаємодії води, що містить кисень і стружки заліза залежить від температури, з підвищенням температури, він зменшується. Так за температури 200С він складає 25 хв., а за 800С – 8 хв.
Для видалення кисню використовують також оброблення води гідразіном N2H4 – cильним відновником O2 + N2H4 =N2 + 2H2O.
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 334; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!