Противоточное катионирование

Противоточное катионирование реализуется в фильтрах с гидравлически зажатой (см. рис. 20.13) загрузкой. Регенерация фильтра производится без предварительных взрыхляющих Промывок. Результаты работы таких фильтров показали возможно повышение скорости противоточного фильтрования до-25 м/ч при умягчении вод средней жесткости (до 10 мг-экв/л) остаточная жесткость фильтрата не превышает 0,01 мг-экв/л, т. е. получаемый эффект не уступает эффекту двухступенчато го катионирования при некотором снижении удельного расхо да соли на регенерацию (до 165 мг-экв/л) емкость поглощения фильтра уменьшается, но эффект умягчения не снижается должна быть предусмотрена возможность обратной промывки дренажа током воды от водопровода, так как во время рабочего цикла умягчения дренажные колпачки, расположенные в слое катионита, частично забиваются мелкими зернами возможно [c.531]

Противоточное катионирование, как указывалось выше, впервые было осуществлено для морской воды с использованием конструкций обычных катионитных фильтров, которые регенерировались и отмывались сверху вниз, а подлежащая умягчению морская вода направлялась снизу вверх. При этом во избежание нарушения благоприятного расположения отрегенерированного ионита фильтрование обрабатываемой воды ограничивалось незначительной скоростью, порядка 3—4 м ч, при которой обеспечивалась неподвижность ионитной загрузки. Это обстоятельство препятствовало широкому применению противоточного ионирования, и только за последние годы этот эффективный метод ионного обмена начинает получать распространение благодаря разработке специальных конструкций противоточных ионитных фильтров, позволяющих осуществлять обработку воды практически без ограничения скорости фильтрования. [c.103]

Следует определить зависимость обменных способностей ионитов АН-31 и КУ-2, а также конечной концентрации удаляемых ионов в фильтрах от удельного расхода реагентов при ступенчато-противоточном анионировании, а также при противоточном и ступенчато-противоточном катионировании, так как отсутствие этих данных ограничивает возможность выбора технологии ионирования. [c.128]

Водоочистка, предназначенная для восполнения потерь пара и питательной воды второго контура, запроектирована по оригинальной схеме по технологическим данным ВТИ известкование и коагуляция в осветлителях, механическая фильтрация, двухступенчатое химическое обессоливание на блоке фильтров, включающем ступенчато-противоточное Н-катионирование, декарбонизацию, двухслойное анионирование, глубокое обессоливание в фильтрах смешанного действия. [c.245]

Рис. 11-8. Схемы противоточно-ступенчатого катионирования.

При Ыа-катионировании морской воды с развитой регенерацией на противоточных фильтрах с использованием только продувочной воды испарителей полученная умягченная вода содержит только ионы магния (см. 2.5 и 2.8). В этом случае выражение для определения остаточной жесткости фильтрата принимает вид [c.43]

Были проведены лабораторные испытания метода Ыа-катионирования морской воды с применением развитой регенерации. Внутренний диаметр колонок ступенчато-противоточного стеклянного фильтра предложенной конструкции составлял 57 мм, а вы- [c.54]

Следовательно, при Н-катионировании раствора натриевых солей, как при умягчении морских и соленых вод, основным затруднением, усложняющим процесс обработки воды, является обеспечение необходимого качества фильтрата. Поэтому и при Н-катионировании пресных вод необходимо применять такие схемы и конструкции ионитных фильтров, которые при умеренном, а в необходимых случаях даже при стехиометрическом расходе кислоты позволят получить необходимую степень регенерации выходных слоев катионита, последними соприкасающимися с обрабатываемой водой, и тем самым обеспечить высокое качество фильтрата. С этой целью не могут быть использованы прямоточные фильтры, и подобно случаю умягчения морских вод обязательным условием является применение противоточных или двух-поточно-противоточных фильтров, рассмотренных в 2.5. [c.110]

Проведение Н-катионирования первой ступени в две стадии способствует тому, что в ионном обмене участвуют почти все ионогенные группы полифункционального катионита, как слабокислотные, так и сильнокислотные, в связи с чем существенно повышается его рабочая обменная емкость. Так как слабокислотные ионогенные группы хорошо регенерируются раствором серной кислоты даже при стехиометрическом ее расходе, а доля слабокислотных ионогенных групп в полифункциональных катионитах составляет обычно более половины (в частности, для сульфоугля она равна 2/3 полной обменной емкости), то удельный расход кислоты по сравнению с сильнокислотными группами в 2 раза больше при обш ем расходе кислоты, равном стехиометрическому. После проскока ионов натрия в фильтрат Н-катионитный фильтр первой ступени начинает работать как Н — Ыа-катионитный фильтр. При этом ионы натрия в исходной воде и задержанные в катионите в процессе его работы до проскока ионов натрия выполняют роль иона-регенерата, поэтому исключается потребность в привозной поваренной соли для регенерации фильтра. Наиболее целесообразным является использование в качестве Н-катионитного фильтра первой ступени ступенчато-противоточных или двухпоточных фильтров. Это обеспечивает возможность снижения расхода кислоты на регенерацию практически до стехиометрического количества. [c.168]

Заслуживает также внимания предложенная ВТИ так называемая схема ступенчато-противоточного ионирования. На рис. 8-52 показаны схематически два варианта конструкции фильтра для ступенчато-противоточного водород-катионирования воды. Конструкция состоит из двух фильтров, объединенных в одном корпусе с глухой поперечной перегородкой. Во втором (нижнем) фильтре высота слоя катионита составляет 25—30% суммарной высоты загрузки в обоих фильтрах. Регенерация осуществляется одновременно при истощении второго фильтра. При этом все количество кислоты, [c.297]

Схема глубокого химического обессоливания не имеет третьей ступени очистки воды. В схеме частичного химического обессоливания предусматривается установка двух последовательных ступеней Н-катионитных фильтров и одной анионитной ступени после декарбонизатора. В зависимости от состава и степени минерализации обрабатываемой воды первая ступень Н-катионирования может быть выполнена противоточной или ступенчато-противоточной по направлению потоков регенерационных растворов и фильтруемой воды. По ступенчато-противоточной схеме может быть выполнена и первая ступень анионирования при содержании анионов сильных кислот в обрабатываемой воде выше 4,0 мг-экв/кг. [c.77]

Комаровский А, А,, Схемы непрерывного натрий-катионирования в ступенча-то-противоточных аппаратах и их расчет, в сб. Процессы хим, технологии , изд-по Наука , 1965, [c.203]

Янковский к. А., Промышленное внедрение метода противоточного Н-катионирования воды в схемах химического обессоливания, ТЭ, 1967, № 10. [c.204]

Катионирование противоточное, анионирование прямоточное. . [c.128]

Катионирование противоточное, анионирование ступенчато-противоточное. ....... [c.128]

Фиг. 22. Схема потоков водород-катионированной воды, регенерационного раствора при регенерации противоточного фильтра а — водород-катионирование

Противоточное катионирование впервые было осуществлено для морской воды с использованием конструкций обычных катионитных фильтров, которые регенерировались и омывались сверху вниз, а подлежащая умягчению морская вода направлялась снизу вверх. При этом во избежание нарушения благоприятного расположения слоев отрегенериро-ванного ионита фильтрование обрабатываемой воды осуществлялось с незначительной скоростью (примерно 3 — 4 м/ч). [c.100]

Улучшения эффекта умягчения сильноминерализованной воды можно добиться увеличением расхода соли, что сильно ухудшает экономичность процесса. Значительно рациональнее, в подобных случаях применение противоточного катионирования, при котором умягчаемая вода фильтруется снизу вверх, а регенерационный раствор пропускают, как обычно, сверху вниз .Этoy тpaняeтнeблaгoпpиятнoepa пoлoжeниeкa-тионов в слое катионита, так как выходные слои катионита регенерируются свежим чистым раствором соли, а выходящая из фильтра вода контактирует с наиболее полно отрегенерированным катионитом. Тем самым обеспечивается глубокое умягчение сильно минерализованной воды при умеренном расходе соли на регенерацию. [c.217]

Это явление наблюдается тогда, когда процесс катионитного обмена не идет до конца вследствие противоионного эффекта из-за высокой концентрации солей натрия (при солесодержании исходной воды более 1000 мг/кг). В этом случае следует выполнить противоточное катионирование с зажатым слоем. [c.73]

Аналогичное действие оказывают противоионы в регенерационном растворе. При пропускании через фильтр раствора Na l в нем возрастает концентрация вытесняемых из катионита катионов Са и и он обедняется ионами Na . Увеличение концентрации противоионов (Са и Mg ) в регенерационном растворе подавляет диссоциацию истощенного катионита и ослабляет процесс ионного обмена, то есть тормозит регенерацию ионита. В результате, по мере продвижения регенерационного раствора в нижние слои, некоторое количество катионов и Mg " остается невы-тесненным, поэтому регенерация катионита протекает менее полно. Для устранения этого недостатка можно увеличить расход соли, что сильно ухудшает экономичность процесса. Значительно рациональнее применение противоточного катионирования, при котором устраняется неблагоприятное расположение в слое ионов, так как умягченная вода перед выходом из фильтра будет соприкасаться с наиболее хорошо отрегенериро-ванными слоями катионита, благодаря чему обеспечивается более глубокое умягчение воды. Метод противоточного катионирования позволяет значительно снизить расход реагентов на регенерацию катионита, приближаясь к стехиометрическим соотношениям. Аналогичного эффекта [c.13]

Другим примером получения глубоко умягченного фильтрата является противоточное катионирование, о котором указывалось выше. Сущность противоточного катионирования заключается в том, что умягчаемая вода направляется через слой катионита снизу вверх, в то время как регенерирующий раствор и отмывочная вода пропукаются через катионит в обычном направлении — сверху вниз. [c.531]

Следовательно, как полнота регенерации катионита снижается по направлению движения регенерационного раствора, так снижается и глубина умягчения воды, фильтруемой в том же направлении. Если же регенерационный раствор и умягчаемую воду пропускать в разных направлениях, последняя перед выходом из фильтра соприкасается с наиболее хорошо отрегеиерированными слоями катионита, благодаря чему обеспечивается боле глубокое умягчение воды. Такой метод противоточного катионирования позволяет значительно снизить расход реагентов на регенерацию катионита, приближаясь к стехиометрическим. соотношениям обменивающихся катионитов, не снижая при этом глубины умягчения воды. [c.274]

Противоточное ионообменное умягчение воды. Во всех рассматриваемых выще схемах ионообменного умягчения воды направление движения в загрузке фильтра потоков как обрабатываемой воды, так и регенерационного раствора и отмывочной воды происходит сверху вниз. При этом в нижних слоях вследствие обратимости реакций ионного обмена процесс умягчения воды тормозится из-за противоионного эффекта, который становится особенно ощутимым при обработке сильноминерализованных вод. В частности, для вод с общим солесодержанием 1000 - 2000 мг/л и выше глубокого умягчения в этих условиях не достигалось. С целью повышения эффекта умягчения сильноминерализованных вод возникла идея противоточного способа катионирования воды. [c.98]

Ф. Г. Прохоровым и К. А. Янковским предложено и разработано трехступенчатое противоточное Ка-катионирование высокоминерализованных вод [21]. Принцип умягчения состоит в последовательной фильтрации морской воды через три ступени Na-катионитных фильтров, регенерируемых продувочной водой испарителей или котлов, иногда с добавкой небольшого количества привозной поваренной соли. На Красноводской ТЭЦ системы Туркменэнерго была запроектирована и в 1954 г. сооружена установка производительностью 240 м /ч, работающая по этому методу. [c.34]

В первой серии опытов определялось влияние расхода соли при регенерации на остаточную 1жесткость фильтрата при работе фильтра по прямоточной и про-тивоточной схемам. Результаты этих опытов показаны на рис. 2,4. Как следует из графиков, при иротивоточиом способе (кривая 1) умягчения морской воды остаточное содержание солей жесткости в фильтрате значительно ниже, чем при работе по прямоточному методу (кривая 2). При прямоточной регенерации с расходом соли 400 кг/м катионита остаточная жесткость фильтрата снижается до 0,75 мг-экв/л, тогда как при противотоке расход соли на регенерацию даже в 2 раза меньший обеспечивает остаточную жесткость фильтрата менее 0,1 мг-экв/л. Увеличение глубины умягчения при противоточном способе Ыа-катионирования объясняется тем, что участки катионита, с которыми контактирует умягчаемая вода на выходе из фильтра, подвергаются регенерации наиболее полно. Эти данные со всей очевидностью показывают, что для умягчения морских и соленых вод при относительно малом расходе соли с целью получения низкой остаточной жесткости фильтрата обязательным условием является использование противо-точного способа ионирования. [c.45]

Анализируя данные 2.1—2.6, можно прийти к выводу, что применением специальной конструкции противоточного катионит-ного фильтра и некоторых новых технологических приемов можно обеспечить достаточную глубину регенерации катионита и снижение концентрации ионов жесткости в фильтрате до значений, обеспечивающих безнакипную работу поверхности нагрева. При этом для регенерации Ыа-катионитного фильтра используется концентрат, т. е. продувочная вода испарителей и парогенераторов, работающих на умягченной воде. Для обеспечения оптимальной технологии Ыа-катионирования необходимо соблюдать следующие условия [c.54]

По той же причине не удавалось достичь высоких показателей и при использовании прогрессивного по своей сути противоточного принципа для обычных условий Н-катионирования. При этом помимо плохой регеиерируемости КУ-2-8 из Са-формы положение в данном случае усугубляется худшей реге-нерируемостью катионита и по ионам натрия Действительно, при прямоточном нонировании в силу установившегося распределения ионов в колонке перед регенерацией вытесняемые в ходе регенерации раствором кислоты ионы кальция и магния удаляют из катионита ионы натрия, в результате чего после регенерации в катионите ионы натрия практически не содержатся. В случае противоточной регенерации ионы натрия вытесняются только одновалентными ионами водорода и проходят весь слой загрузки катионита. В результате при идентичном с прямотоком удельном расходе кислоты на регенерацию, в катионите остаются не вытесненные ионы натрия, что недопустимо с позиции требований практически полного вытеснения натрия при регенерации [61]. По етим причинам, как нам представляется, противоточный способ регенерации и не нашел широкого применения при обычных условиях Н-катионирования. [c.104]

Согласно этой технологии работа Н-фильтра осуществляется следующим образом умягченная вода в направлении сверху вниз подается в Н-катионитный фильтр 1, откуда Н-катионированная вода направляется на следующую ступень обессоливания. После проскока ионов Na в фильтрат Н-фильтр отключается на регенерацию. Сначала фильтр взрыхляется обессоленной или Н-катио-нированной водой (схема взрыхления на рис. 5.7 не показана). Затем осуществляется ввод кислоты в фильтр в направлении снизу вверх. Для этого обессоленная вода в направлении сверху вниз подается на противоточный анионитный фильтр 2, загруженный АВ-17-8. При этом происходит вымывание (десорбция) из анионита кислоты, сорбированной в предыдущей регенерации Н-фильтра. Полученная кислота укрепляется концентрированной H2SO4 и подается в Н-фильтр в направлении снизу вверх. Нейтральная часть отработавшего раствора Н-фильтра содержит только соль Na2S04 и может быть в дальнейшем утилизирована. После проскока кислоты в отработавший раствор Н-фильтра его кислая часть направляется на анионитный фильтр для сорбции из него кислот (в направлении снизу вверх). При этом анионитный фильтр включается на адсорбцию кислоты, а обессоленная вода подается на регенерацию Н-фильтра, минуя анионитный фильтр. Нейтральный раствор анионитного фильтра 2 также утилизируется. После ввода определенного количества кислоты ввод концентрированной кислоты прекращается, и по этой же схеме осуществляется отмывка катионита от продуктов и остатков регенерационного раствора. Адсорбированная из отработавшего раствора кислота используется в следующей регенерации. Количество концентрированной кислоты, подаваемой для укрепления регенерационного раствора, соответствует количеству катионов, поглощаемых в каждом цикле. Регенерация катионитных фильтров ведется избыточным (против стехиометрического) количеством раствора серной кислоты, которое обеспечивает восста- [c.115]

При умягчении и химическом обессоливании воды режим регенерации и расход кислоты на обработку истощенного Н-катионита определяются, таким образом, преимущественно условиями вытеснения Са + и Mg2+. При этом удельный расход кислоты на регенерацию Н-катионита должен обеспечивать не только достаточную рабочую емкость поглощения, но и требуемую глубину удаления из воды тех или иных катионов (жесткость, натрий), которая различна при разных схемах ионитной обработки воды (см. 6-7). При этом, так же как и при На-катионировании, в случае значительного противоионного эффекта (высокая концентрация С1 и 504 -ио-нов) повыщение эффекта удаления катионов достигается увеличением расхода кислоты и применением двухступенчатого или противоточного катио-нирования исходной воды. [c.221]

В основу конструкций противоточных ионитных фильтров положена предложенная и проверенная МО ЦКТИ в промышленных условиях так называемая система гидравлически зажатой загрузки фильтра, обеспечивающая сохранение благоприятного пространственного расположения в ней частиц ионита, полученного при его регенерации. На рис. 8-51 показаны разрез и схема фронта одного из таких фильтров, которые дают представление о конструктивном оформлении гидравлически зажатой загрузки. Фронт трубопроводов и арматуры на таком фильтре может осуществляться в двух вариантах, в зависимости от направления потоков обрабатываемой воды и регенерационного раствора. На рис. 8-51 предусматривается пропуск регенерационного раствора сверху вниз, а обрабатываемой воды — снизу вверх. При этом, как показали промышленные испытания на сульфоугле, проведенные МО ЦКТИ и ВТИ, происходит вынос в фильтрат мелких частиц и пыли сульфоугля, которые могут отравлять анионитные фильтры. Это обстоятельство справедливо, для химически обессоливающих установок (хотя еще неизвестно, как будут вести себя в этих условиях синтетические катиониты), не дает оснований полностью отказываться от такого варианта противотока, так как, во-первых, возможный вынос частиц загрузки будет неопасен в двухступенчатых схемах катионирования, где эти частицы будут задерживаться на прямоточных фильтрах второй ступени, а, во-вторых, как показывают исследования А. М. Прохоровой противоточного обескремнива-ния в цикле химического обессоливания воды, именно этот вариант противотока, т. е. фильтрования обрабатываемой воды снизу вверх, является наиболее оптимальным, позволяя обеспечить глубокое обескремнивание воды при максимальной экономии щелочи и отмывочной воды. [c.296]

Применяя за отсутствием противоточных анионитных фильтров обычную технологию анионирования, будем иметь в условиях совместного поглощения анионов сильных и слабых кислот при соотношении в Н-катионированной декарбонизованной воде Н8Ю 0,5 [c.424]

Воду для испарителей подготавливают в предочист-ке в катионитовых фильтрах обессоливающей установки. Подпиточная вода закрытых тепловых сетей очищается посредством противоточного Ыа-катионирования с предочисткой. [c.187]

Для первой ступени Н-катионирования, а также и для первой ступени анионирования устанавливать протироточные фильтры либо аппараты для ступенчато-противоточного ионирования (двухэтажные или сдвоенные фильтры). Наружная коммуникация ступенчато-про-тивоточных фильтров должна обеспечивать последовательный пропуск обрабатываемой воды (сверху вниз) через первый, а затем через второй этаж фильтра, а регенерирующего раствора и отмывочной воды вначале через второй, а затем через первый этаж, но также сверху вниз. [c.306]

Рис. 13-9. Обменная емкость сульфоугля для противото шо-го водород-катионирования первой ступени (Ив) и для ступенчато-противоточного водород катионирования (Нсп) при расходе HaS04 15 кг/л( катионита. Для Нп обменная емкость принимается на 20% меньше значений, указа ншх на рисунке, а для Неп на 20% меньше соответствующей емкости Нп при том же расходе кислоты.

На рис. 5.1 показаны наиболее широко употребляемые схемы ионирования прямоточная А, ступенчато-противо-точная Б, противоточная с промежуточным подповерхностным дренажем В и блочная (цепочка) Г. Остальные схемы еще не применяются или применяются только на блоках СКД (ФСД). Оборудование предочисток не показано. При ступенчато-противот очном ионировании оба фильтра могут объединяться в одном корпу.се или устанавливаться друг над другом или рядом. О назначении той или иной схемы ионирования можно добавить, что схемы параллельного или последовательного Н — Ыа-катионирования (наиболее маневренные и удобные в эксплуатации), а также совместного Н — Ма-кагионирования [c.111]

Расход 6—10% раствора поваренной соли иа регенерацию сульфоугля при одноступен- атом Ка-катионировании составляет 180— 220 г1г-эхв, в 4-)ильтрах первой ступени — МО— . О г г-акв, в фильтрах второй ступени— 240—500 г1г-экв. Расход 1,5—2%-ного раствора серйюй кислоты на регенерацию сульфоугля при прямоточном Н-катионировании 80— 250 г/г-эгее, при противоточном 65—90 г/г-эке [c.475]

Покрытие потерь пара и конденсата в цикле ГРЭС осуществляется обработанной речной водой по схеме известкование и коагуляция в осветлителях — механическая фильтрация — химобессоливание ступенчато-противоточное водо-род-катионирование в автономно эксплуатируемых фильтрах, первая ступень анионирования на низкоосновном анионите, декарбонизация, вторая ступень катионирования и анионирования на высокоосновном анионите и глубокое обессоливание в ФСД). Схема обессоливающей установки принята по принципу блочного включения ионитных фильтров (рисунок). Блок фильтров унифицирован для исходных вод различного качества, что позволяет иметь одинаковый алгоритм управления в режимах работа и восстановление блока, а также стандартные типовые узлы, обеспечивающие их взаимозаменяемость. [c.110]

Янковский К. А., Опыт противоточного Н-катионирования воды на экспериментальной промышленной установке, ТЭ, 19G2, № 11. [c.203]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...