ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Технологические характеристики ионитов из "Водоподготовка в энергетике " На формирование фронта фильтрования влияют также гидродинамические процессы, определяемые скоростью фильтрования, структурой зернистого слоя, конструкцией дренажных устройств и рядом других факторов. На сайте www.vpu.ru в Math ad-документе с именем Front lonit.m d строятся кривые фронтов фильтрования и выходные кривые для различных изотерм адсорбции. [c.111] Качество ионитов характеризуется рядом физических и химических свойств, которые определяют эффективность и экономичность ионообменных технологий. К основным физическим свойствам ионитов относятся гранулометрический состав (размер зерен), насыпная масса, механическая прочность и осмотическая стабильность, структура ионита и степень набухания в водных растворах. [c.111] К химическим свойствам относятся в первую очередь химическая стойкость, кислотность (для катионитов) или основность (для анионитов), обменная емкость, удельный расход реагентов и отмывочной воды при заданной глубине удаления из воды поглощаемых ионов, термическая и радиационная стойкости. [c.111] Кроме полидисперсных ионитов в настоящее время на ВПУ используются монодисперные иониты различных типов, у которых 90 % зерен не выходят за пределы интервала 10 % среднего размера. Узкий интервал распределения зерен по размерам способствует улучшению технологических и гидравлических характеристик таких ионообменных материалов. [c.112] Насыпная масса ионита, т/м или кг/дм , характеризуется массой единицы его объема. Различают насыпную массу ионита в воздушносухом Y , а также во влажном состояниях, понимая под этим массу воздушно-сухого ионита в единице объема и массу влажного набухшего материала в единице объема. Значение Ус используется при определении размера склада ионитов, значение Ув — ДЛя расчета загрузки фильтра. [c.112] Механическая прочность и осмотическая стабильность зерен ионита влияют на потери материала в течение нескольких лет его эксплуатации. Под механической прочностью подразумевают истираемость ионитов. Осмотическая стабильность связана с периодическим набуханием и сжатием зерен ионитов в процессе их эксплуатации под воздействием осмотического давления воды, в результате которого зерна ионитов испытывают знакопеременные нагрузки, приводящие к образованию микротрещин и в пределе к раскалыванию зерна ионита. Механическую прочность и осмотическую стабильность ионитов оценивают по результатам экспериментов. Годовой износ отечественных ионитов, используемых в различных установках для очистки природных вод и конденсатов, колеблется от 10 до 35 %, что требует досыпки материалов в фильтры и замены ионитов после определенного срока их эксплуатации. [c.112] Химическая стойкость матрицы ионитов определяется степенью межмолекулярных связей, достаточной для обеспечения ее нерастворимости. Новый ионит при эксплуатации может кратковременно выделять небольшое количество полимера с короткими цепями или другими растворимыми веществами, окрашивающими первые порции фильтрата. Присутствие окислителей в обрабатываемой воде может приводить к разрушению межмолекулярных связей и возникновению растворимой фазы. В этих условиях целесообразно использовать макропористые иониты. При нормальных условиях срок службы ионитов может достигать 10 лет и более без ухудшения их химических свойств. [c.113] Как видно из табл. 4.2, слабо диссоциирующие катиониты и аниониты характеризуются более высокой полной обменной емкостью по сравнению с сильно диссоциирующими ионитами, что определяет их использование в схемах ВПУ. [c.115] При работе ионитных фильтров фильтрование прекращается обычно в момент, когда концентрация поглощаемого иона в обработанном растворе достигнет заданного весьма малого значения, надежно определяемого аналитически. В этом случае обменная емкость ионита определяется как рабочая. Если фильтрование заканчивается в момент проскока поглощаемого иона при его концентрации, немного отличающейся от средней за фильтроцикл, то такая обменная емкость ионита будет называться емкостью до проскока . На практике значения рабочей и до проскока обменных емкостей ионитов достаточно близки и их можно принимать равными друг другу. [c.115] Соотношения между полной, рабочей и до проскока обменными емкостями можно продемонстрировать с помощью выходной кривой ионитного фильтра, построенной при динамических условиях (рис. 4.9). На этом рисунке полное количество поглощенных фильтром ионов характеризуется моментом выравнивания концентраций поглощаемого иона, т.е. площадью фигуры J235 количество поглощенных ионов до проскока — площадью прямоугольника 1237, количество поглощенных ионов в рабочем цикле — площадью фигуры 1246. По выходной кривой можно рассчитать значение рабочей обменной емкости ионита Е , г-экв/м, загруженного в фильтр. [c.115] Значения рабочей обменной емкости некоторых ионитов, используемых в схемах ВПУ, приведены в табл. 4.3. [c.116] Органопоглощение. Загрязнение поверхностных вод органическими веществами природного происхождения (гуминовыми и фуль-вовыми кислотами и их солями) и органическими соединениями, поступающими в водоемы с неочищенными бытовыми, производственными и сельскохозяйственными стоками, связано с возникновением ряда проблем. Во-первых, органические вещества обычно не полностью удаляются в системах водоподготовки и поступают с добавочной водой в пароводяной тракт, где их присутствие вызывает коррозионное повреждение оборудования ТЭС. Во-вторых, аниониты, используемые в схемах ВПУ, подвергаются постепенному необратимому загрязнению органикой с большой молекулярной массой, что приводит к снижению рабочей обменной емкости анионитов, увеличению расходов реагентов и воды на собственные нужды, повышению солесодержания обессоленной воды. Отмеченная проблема усугубляется стремлением к замене исходной для ВПУ дорогостоящей водопроводной воды, подвергнутой на водопроводных станциях коагуляции и осветлению, на природную поверхностную воду. [c.117] Значение сил Ван-дер-Ваальса зависит от химической природы матрицы анионита. Аниониты на полистирольной основе характеризуются гидрофобностью матрицы, поэтому силы притяжения для них имеют большое значение. При синтезе специальных анионитов на полиакриловой основе с гидрофильными свойствами матрицы (типов Амберлайт IRA-67 и Пьюролайт А-860) молекулярные силы притяжения в рассматриваемой системе из-за прослойки воды получаются существенно меньшими, чем для полистирольных анионитов. Это облегчает удаление поглощенных органических загрязнений из акриловых анионитов и дает возможность большего накопления органики в анионите за межрегенерационный период. [c.118] Пример 4.1. Определите длительность цикла фильтровальной установки по удалению органических загрязнений при следующих исходных данных диаметр фильтра й ф = 2,6 м высота слоя анионита h = 2,0 м тип анионита — слабоосновный анионит акрилового типа скорость фильтрования w = 20 м/ч пер-манганатная окисляемость обрабатываемой воды ОК = 5,0 мг02/дм . [c.118] Вернуться к основной статье