ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Фильтрационное (хемосорбционное) обескислороживание из "Обработка воды на тепловых электроносителях " Сущность этого способа заключается в пропускании обескислороживаемой воды через слой стальных стружек — отходов металлообрабатывающих производств. Благодаря сильно развитой поверхности металла стружек содержащийся в воде кислород энергично расходуется на коррозию стали при достаточной продолжительности контакта воды со стружками и соблюдении некоторых других условий можно добиться практически полного связывания растворенного в воде кислорода. [c.390] Таким образом, стехиометрическое количество металла, расходуемое на связывание 1 кг кислорода, составляет —2,6 кг. [c.390] Согласно опытам, проведенным ВТИ в лабораторных условиях и на промыщленных установках, сталестружечное обескислороживание воды протекает достаточно интенсивно и не ухудщается заметным образом с течением времени лищь при температуре воды не ниже 70—80° С. При более холодной воде эффект обескислороживания постепенно ухудшается вследствие образования на поверхности металла защитного слоя ржавчины. Под действием же горячей воды на стружках образуется рыхлый слой магнетита, не обладающий защитными свойствами. [c.390] Рассматриваемый процесс, помимо бикарбоната кальция (карбонатной жесткости воды), тормозится и при наличии в воде значительных количеств других замедлителей кислородной коррозии стали. Поэтому сталестружечное обескислороживание неэффективно при обработке воды с высокой гид-ратной щелочностью, превышающей 0,5—1,0 мг-экв/л. Стальные стружки хорошо поглощают кислород из известково-катионированной или катиони-рованной воды, но быстро пассивируются при обескислороживании сильнощелочной котловой воды (например, при подпитке ею теплосети). [c.391] Эффект сталестружечного обескислороживания воды тормозится наличием в воде таких сильных замедлителей кислородной коррозии, как нитриты и хроматы, а также большого количества органических веществ. [c.391] Наличие в воде свободной углекислоты —ускорителя кислородной коррозии интенсифицирует сталестружечное обескислороживание, но способствует нежелательному загрязнению ее окислами железа — продуктами коррозии стальных стружек этого не наблюдается при обескислороживании щелочной или нейтральной воды с небольшим содержанием свободной углекислоты. [c.391] Исходя из всего сказанного выше, для сталестружечного обескислороживания воды с точки зрения полноты поглощения кислорода и отсутствия загрязнения ее окислами железа пригодна хорошо умягченная вода с нейтральной или щелочной (pH = 9 10) реакцией, не содержащая значительного количества свободной углекислоты. [c.391] Сталестружечное обескислороживание воды применяется для обескислороживания питательной воды котлов низкого давления, подпитки теплосетей закрытого типа, а также производственного конденсата. В ряде случаев этот метод применяют для повышения эффекта обескислороживания воды и улавливания проскоков кислорода после термической деаэрации на станциях среднего давления. [c.391] Обескислороживание воды стальными стружками конструктивно оформляется либо в виде фильтров, либо в виде отсеков в аккумуляторных баках термических деаэраторов (рис. 11-20). Менее эффективно работают отсеки в питательных баках (котельные низкого давления) вследствие недостаточно равномерного распределения потока воды по сечению сталестружечного слоя. В ряде случаев стальные стружки используются для создания так называемого гидрохимического затвора в конденсатных баках или питательных баках котлов низкого давления. [c.391] В качестве сталестружечных фильтров вследствие отсутствия заводского изготовления специально предназначенных для этого аппаратов часто используют обычные механические или катионитовые фильтры, полностью (без водяной подушки) загружая их стружками. Так как сопротивление сталестружечных фильтров обычно очень невелико (1,5—2,0 м вод. ст.) даже при высоких скоростях фильтрования воды, то можно устанавливать их между питательным баком и насосами или между деаэраторами и питательными насосами (при наличии достаточной разности отметок). [c.391] Из двух полученных значений V выбирают наибольшее. Далее подбирают диаметр и высоту слоя стружек и число фильтров, задаваясь линейной скоростью фильтрования воды от 25 до 50 м/ч, а также руководствуясь конструктивными соображениями. Желательно высоту слоя стружек принимать не менее 2,0 ж. [c.392] Фильтры следует загружать стружкой из простой углеродистой стали (ни в коем случае не легированной). Стружка должна быть чистой, обезжиренной и иметь свободную от ржавчины поверхность металла. Перед загрузкой стружку промывают горячим ( 70—80° С) раствором тринатрийфосфата (хуже — едкого натра), тут же помещают ее в фильтр и промывают горячей водой. После этого фильтр заполняют на 20—30 мин 2—3%-ным раствором соляной или серной кислоты для активирования поверхности металла и опять промывают горячей водой, после чего включают фильтр в работу. Очень важна плотная набивка (трамбовка) стружки в фильтре наилучшую плотность заполнения дает стружка от строгальных станков в виде колец или полуколец. Оптимальная толщина стружки 0,5—1 Л1Л1. Более тонкая стружка быстро изнашивается, а толстой стружкой трудно плотно набивать фильтр. [c.392] Обслуживание сталестружечных фильтров заключается в периодической проверке эффекта обескислороживания воды (1 раз в сутки), промывке для удаления накопившейся ржавчины и периодической замене износившейся стружки. [c.392] Этот способ является разновидностью хемосорбционного (фильтрационного) метода удаления из воды кислорода, при котором сорбентом служат различные иониты (катиониты или аниониты). Большей частью эти иониты представляют собой обратимые восстановительно-окислительные системы, переходящие в окислительную форму при поглощении ими кислорода из воды и вновь превращающиеся в свою восстановительную форму при регенерации их, т. е. обработке раствором тех или иных реагентов-восстановителей. Вследствие этого указанные иониты называют редок с-ион и-т а м и или электронообменниками, ибо все процессы окисления или восстановления сводятся к присоединению или отдаче электронов. [c.393] Помимо редокс-ионитов, разработаны некоторые специальные сорта ионитов, не подвергающиеся регенерации и поглощающие из воды кислород за счет постепенного окисления самого органического материала данной смолы (с образованием НаО и СОа). [c.393] Наиболее характерными электронообменными смолами являются иониты, в составе сложных молекул которых имеются активные группы, принимающие при поглощении кислорода хиноидную структуру, а при восстановлении — структуру гидрохинона аналогично применяемой в электрохимии (для измерений потенциалов и величины pH с водородным электродом) системе хинон-гидрохинон . [c.393] Эффект поглощения кислорода из воды и кислородоемкость данных ионитов различны. Остаточная концентрация кислорода в фильтрате одних редокс-ионитов равнялась нулю, а у других 0,1—0,3 мг л. Кислородоемкость некоторых из них достигала 25 г Ог/л при этом 6 такого ионита по расчету могут поглотить 150 кг кислорода и обескислородить до проскока Ог 25—30 тыс. ж воды. [c.393] Технология этого способа обработки воды недостаточно разработана практического применения он, по-видимому, еще не получил. Однако в технической литературе имеются указания о применении на американских ядерно-энергетических установках с водоохлаждаемыми реакторами фильтров с редокс-ионитами, регенерируемыми сульфитом натрия, для обескислороживания воды, добавляемой в первичный контур водяного охлаждения ядерных реакторов. [c.393] Вернуться к основной статье