Оценка экологической безопасности ВПУ ТЭС с применением противоточных технологий ионирования

ВВЕДЕНИЕ 8
1 Технологическая часть 9
1.1 Назначение водоподготовки для работы ТЭЦ. 9
1.1.1 Принцип работы и назначение ТЭЦ. 9
1.1.2 Основные вредные факторы влияющие на качество воды. 10
1.1.3 Пути решения проблем водоочистки на ТЭЦ. 12
1.1.4 Установка обратного осмос. 13
1.2 Современный технологии обессоливания воды. 14
1.2.1 Термический метод обессоливания. 14
1.2.2 Термический метод обессоливания. 18
1.2.3 Двухступенчатые испарительные установки. 21
1.2.4 Многоступенчатые испарительные установки. 22
1.2.5 Испарители мгновенного вскипания. 24
1.2.6 Паропреобразовательные установки. 25
1.2.7 Водный режим испарительных установок. 27
1.2.8 Контроль за работой испарительных установок. 28
1.2.9 Ионообеменное обессоливание. 30
1.3 Ионообменные материалы и их характеристики. 32
1.4 Процессы обессоливания обратным осмосом. 37
1.4.1 Обратный осмос применяемый на современных ТЭЦ. 37
1.4.2 Технология обратного осмоса. 37
1.5 Характеристика обратноосмотических мембран. 39
2. СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 45
2.1 Характеристика источника технического водоснабжения 45
2.1.1 Географическое положение реки 45
2.1.2 Влияние рельефа и климата на реку 46
2.1.3 Экономическая и хозяйственная деятельность 47
2.1.4 Химический состав примесей источника водоснабжения 49
2.2 Расчёт установки обратного осмоса 51
2.2.1 Расчёт Н-катионитовой 1-й ступени обратного осмоса. 51
2.2.2 Расчёт ОН-анионообменной 1-й ступени обратного осмоса. 52
2.2.3 Расчёт вторых ступени обратного осмоса. 53
2.2.4 Расчет количества концентрата реагентов для регенерации катионообменных и анионообменных фильтров. 54
2.3 Обратно осматическая установка 54
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 56
Список использованных источников 57

Весь текст будет доступен после покупки

Вода используется практически в каждом промышленном процессе, ее чистота и качество играет важную роль в производстве, поэтому к качеству воды предъявляются высокие требования.
Вода уникальна по составу в зависимости от источника и практически всегда требует обработки. Чтобы было возможно использовать воду в производственном процессе ее нужно подготовить, а именно убрать вредные примеси. Это может быть либо декарбонизация, либо деминерализация [1].
Экологическая обстановка ухудшается с каждым годом, а требования к качеству воды ужесточается. Это касается не только воды используемой в бытовых целях, но и воды используемой на нужды производства. Подготовка промышленной воды осуществляется по определенной технологической схеме в зависимости от норм качества. Особое место в этой схеме отводится фильтрации.
Методы очистки могут отличаться, это зависит от характера производства. Точный метод подготовки можно узнать только после полного сбора информации, как о производстве, так и о используемой воде.

Весь текст будет доступен после покупки

1.1 Теоретические основы технологии ионного обмена.
1.1.1 Теория ионного обмена.
Ионный обмен – разновидность обратимого процесса химической реакции, при которой твердое вещество (матрица) обменивается ионами с ионами воды. Ионный обмен реализуется на веществах – ионитах, которые представляют собой сетчатые полимеры природного, искусственного или синтетического происхождения.
Ионный обмен является одним из основных методов очистки воды от ионных загрязнений и глубокого обессоливания воды. Наличие разнообразных ионообменных материалов позволяет решать задачи очистки вод различного химического состава с высокой эффективностью. Это единственный метод, дающий возможность выборочно, селективно извлекать из раствора некоторые компоненты, например, соли жесткости, тяжелые металлы.
Процесс ионного обмена состоит из следующих стадий:
-ионы раствора переносятся к поверхности гранулы ионита;
-диффузия ионов внутри гранулы;
-непосредственная реакция ионного обмена;
-диффузия противоиона, вытесняемого изнутри к поверхности гранул;
-перенос противоиона с поверхности гранулы в объем раствора.
Скорость ионного обмена зависит от следующих факторов:
-доступности фиксированных ионов в каркасе ионита;
-размера гранул ионита;
-температуры;
-концентрации раствора и др.
Иониты – твердые нерастворимые вещества, имеющие в своем составе функциональные (ионогенные) группы, способные к ионизации в растворах и обмену ионами с электролитами. При ионизации функциональных групп возникают две разновидности ионов: одни жестко закреплены на каркасе (матрице) R ионита, другие – противоположного им знака (противоионы), способные переходить в раствор в обмен на эквивалентное количество других ионов того же знака из раствора [1].
Иониты делятся по свойствам ионогенных групп на четыре вида:
- катиониты;
- аниониты;
- амфолиты;
- селективные иониты.
Катиониты – иониты с закрепленными на матрице анионами или анионообменными группами, обменивающиеся с внешней средой катионами.
При движении через катионит раствора, содержащего смесь катионов, таких как Na, Ca, Mg, Fe (природная вода), происходит формирование в его слое фронтов сорбции каждого катиона и неодновременное начало проскока их в фильтрат. Очистку заканчивают при появлении в фильтрате основного извлекаемого или контролируемого иона [2].
Аниониты – иониты с закрепленными на матрице катионами или катионообменными группами, обменивающиеся с внешней средой анионами.
При пропускании через анионит раствора, содержащего смесь анионов, таких как Cl, SO4, PO4, NO3, происходит формирование в его слое фронтов сорбции каждого иона и неодновременное начало проскока их в фильтрат. Очистка воды заканчивается при появлении в фильтрате извлекаемого иона.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Абилжанова Н.Х. Исследование и совершенствование методики улучшения качества питьевой воды на станции водоподготовки из поверхностного источника / Н.Х. Абилжанова, А.Г. Абдухан. – Текст: непосредственный // Молодой ученый. – 2020. – № 50 (340). – С. 51-54.
2. Амосова Э.Г., Долгополов П.И. Методы декарбонизации и умягчения воды для подпитки тепловых сетей // Энергосбережение и водоподготовка. – 2016 – С.59-62.
3. Батухтин А.Г. Обеззараживание воды в системах централизованного теплоснабжения [Текст] / А.Г. Батухтин, В.В. Петин, И.Ф. Суворов // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. - 2016. - № 1. - С. 209-212.
4. Бушуев Е.Н. Анализ современных технологий водоподготовки на ТЭС / Е.Н. Бушуев., Н.А. Еремина., А.В. Жадан // Вестник ИГЭУ. Вып. 1 – 2016 – с. 8–14.
5. Васина Л.Г., Богловский A.B., Меньшикова В.Л., Шипилова О.В. Оценка эффективности коагуляции воды оксихлоридом алюминия на Шатурской ГРЭС-5 // Энергосбережение и водоподготовка. 2018. – №1. – с.51–55.
6. Василенко Л.В., Никифоров А.Ф., Лобухина Т.В. Методы очистки промышленных сточных вод. Екатеринбург: Урал. гос. лесотехн. университет, – 2019. – с. 174.
7. Ветрова О.В., Бурметьева М.С., Гавриленко М.А. Закрепление гуминовых кислот на поверхности силикагеля через слой полиметиленгуанидина // Известия Томского политехнического университета. 2016 – Т. 322 – № 3 – С. 18 – 21.
8. Водоподготовка. Процессы и аппараты. Под ред. О.И. Мартыновой. Учебное пособие для вузов. – М.: Атомиздат, 2017. – 352 с.

Весь текст будет доступен после покупки