Физика класс круговорот воды в природе

Курсовая работа

“Подготовка и конденсация воды”

Одесса 2010

Введение

В настоящее время вода широко используется в различных областях промышленности в качестве теплоносителя и рабочего тела, чему способствует широкое распространение воды в природе и ее особые термодинамические свойства, связанные со строением молекул. Полярность молекул воды, характеризуемая дипольным моментом, определяет большую энергию взаимного притяжения молекул воды (ориентационное взаимодействие) при температуре 10…30 °С и соответственно большую теплоту фазового перехода при парообразовании, высокую теплоемкость и теплопроводность. Значение диэлектрической постоянной воды, также зависящей от дипольного момента, определяет своеобразие свойств воды как растворителя.

При нагреве воды на поверхностях нагрева образуются твердые отложения накипеобразующих солей. При испарении воды в пар переходят коррозионно-активные газы, которые способствуют разрушению поверхности охлаждения и генерируют новые вещества, образующие отложения из продуктов коррозии.

Надежность работы энергетического оборудования на станции непосредственно связана с качеством подпиточной воды котлов. Правильно рассчитанный, смонтированный и эксплуатируемый комплекс водоподготовки, дополненный химической программой коррекции котловой воды, является необходимым условием долговечной и экономичной работы любого котлоагрегата.

В условиях эксплуатации энергетического оборудования на ТЭС или АЭС при организации водного режима необходимо создавать условия, при которых обеспечиваются минимальные значения скорости коррозии и снижение накипных отложений. Отложения могут образовываться из примесей, поступающих в воду теплоэнергетических установок от внешних и от внутренних источников.

Исходные данные

Исходной водой является вода Бассейны Ингула со следующим химическим составом:

-биогенные компоненты:

=1,66 мг/л;;

NO2+=0,030 мг/л;

NO3+=0,11 мг/л;

Fe=0,11 мг/л;

P=0,060мг/л;

Si=5,9 мг/л;

-окисляемость:

БО=28,4 мгО2/л;

ПО=7,8мгО2/л;

-главные ионы:

HCO3-=294,7 мг/л;

SO42-=67,8 мг/л;

Cl-=55,7 мг/л;

Ca2+=92,3 мг/л;

Mg2+=15,9 мг/л;

Na++K+=38,5мг/л;

-Жо=5,9 мг-экв/л;

Блоки: 210МВт 6шт.

Таблица 1

Общая концентрация Молекуля рная масса "М" Эквива лентная масса "Э" Обозначения Исх. концентрация Скорректированная концентрация [H] мг/кг [C]мг-экв/кг [H] мг/кг [C] мг-экв/кг [N] моль/кг %

Электро провод ность, ?=С?f мкСм/см

40,08	20,04	Ca2+	51,8	2,585	51,8	2,585	0,0013	0,005	110,67
24,03	12,01	Mg2+	10,8	0,899	10,8	0,899	0,0004	0,001	40,8
23	23	Na+	6,4	0,278	11,884	0,517	0,0005	0,001	23,84
1	1	H+
		Сумма Kt		3,762		4,001
17	17	OH-
61	61	HCO3-	199,7	3,274	199,7	3,274	0,0033	0,020	134,18
60	30	CO32-
96	48	SO42-	17,3	0,360	17,3	0,360	0,0002	0,002	20,75
35,46	35,46	Cl-	13,0	0,367	13,0	0,367	0,0004	0,001	25,78
		Сумма An		4,001		4,001

Обозначения	Значения	Обозначения и расчетные формулы	Значения
NH4-,мг/л	0,60	m, моль/л	0,006
NO2-, мг/л	0,02	f’	0,921
NO3-, мг/л	0,11	f“	0,720
Fe, мг/л	0,10	CО2ф,моль/л	0,00002
P, мг/л	0,04	СО2р,моль/л	0,00016
Si, мг/л	0,00	рНф	8,59
БО, мгО2/л	10,7	рНр	7,75
ПО, мгО2/л	4,00	Ис	0,84
Жо, мг-экв/л	3,7	Жо-расчетное значение, мг-экв/л	3,48
СС,мг/л		СС, расчетное значение мг/л	304,48
		Электропроводность,c=SСlf,мкСм/см	356,02

Расчёт и корректировка исходного состава воды

Для начала найдём эквивалентные массы ионов:

Э = М/Z,

где М- молярная масса иона;

Z- заряд иона.

Э(Са2+) = 40,08/2 = 20,04 г-экв;

Эквиваленты остальных ионов считаются аналогично.

Расчет начинаем с анионного состава воды:

[С] = [Н]/Э,

где [Н]- концентрация иона, выраженная в мг/л,

Э- эквивалент иона.

С(HCO3-) =3,274мг-экв/кг;

С(SO42-) = 0,360мг-экв/кг;

C(Cl-) = 0,367 мг-экв/кг.

? An = 4,001мг-экв/кг.

Рассчитаем катионный состав воды:

С(Са2+) = 2,585мг-экв/кг;

С(Mg2+) = 0,899мг-экв/кг;

С(Na+) = 0,278мг-экв/кг;

? Kt = 3,762мг-экв/кг.

Правильность определения концентраций катионов и анионов, т.е. солей, образованных эквивалентным количеством ионов, проверяют на основании закона электронейтральности по уравнению:

? Kt=?An.

При несоблюдении этого условия, следует скорректировать состав воды. Это достигается путём добавления натрия Na+.

Т.о. закон электронейтральности соблюдается.

Пересчитаем значения концентраций примесей в другие виды концентраций: [N]= [Н]/(М.1000), моль/л;

Пересчёт остальных концентраций осуществляется аналогично.

[С]= [Н]/104,%

Ионная сила раствора равна полусумме произведений молярных концентраций на квадраты их зарядов.

? = 0,5

Коэффициент активности – функция ионной силы раствора:

lg f" = -0.5Zi2 ,

f = 10,

Концентрация в природных водах недиссоциированных молекул Н2СО3 составляет обычно лишь доли процента от общего количества свободной углекислоты, под которым понимают сумму Н2СО3+ СО2.

Равновесное значение суммы Н2СО3+ СО2, моль/кг

Н2СО3+ СО2 = ,

и рН – равновесное

Таблица 2

Молекуляр- Эквивалент- ная масса "М" ная масса "Э"

Обозначения

Концентрации после коагуляции Электропровод- [H] мг/кг [C] мг-экв/кг [N] моль/кг % ность, мкСм/см

40.08	20.04	Ca2+	51.800	2.585	0.0013	0.005	109.97
24.03	12.01	Mg2+	10.800	0.899	0.0004	0.001	40.54
23	23	Na+	11.884	0.517	0.0005	0.001	23.81
1	1	H+
		Сумма Kt		4.001
17	17	OH-
61	61	HCO3-	169.200	2.774	0.003	0.017	113.50
60	30	CO32-
96	48	SO42-	41.300	0.860	0.000	0.000	49.23
35.46	35.46	Cl-	13.000	0.367	0.000	0.001	25.74
		Сумма An		4.001

Обозначения	Значения	Обозначения и расчетные формулы	Значения
NH4+, мг/л	0.300	m ,моль/л	0.006
NO2-, мг/л	0.011	f"	0.920
NO3-, мг/л	0.055	f""	0.715
Fe, мг/л	0.030	СО2 моль/л	0.0005
P, мг/л	0.022	pH	7.153
Si, мг/л	0.000	Жо - расчетное значение, мг-экв/л	3.484
БО, мгО2/л	5.350	CC, расчетное значение мг/л	297.984
ПО, мгО2/л	2.000	Электропроводность, c=aСlf мкСм/см	362.783

Dk,мг-экв/л

0.500

Вывод: Величина pH имеет оптимальное значение, т.к. входит в интервал 5,5-7,5. Бикарбонатная щелочность увеличилась на дозу коагулянта, а содержание сульфатов увеличилось.

Коагуляция исходной воды

В данном случае, в качестве коагулянта использовался сернокислый алюминий Al2(SO4)3.

Доза добавляемого коагулянта:

Dk = 0,07.ПО = 0,12.8,1 = 0,972мг-экв/л.

Т.к. Dk>0,5 принимаем это значение равное 0,5 мг-экв/л.

Оптимальное значение рН при коагуляции с сернокислым алюминием находится в интервале 5,5 – 7,5. Значение величины рН среды при коагуляции оказывает влияние на скорость и полноту гидролиза.

При коагуляции в обрабатываемой воде увеличивается содержание сульфатов, но уменьшается бикарбонатная щелочность на дозу коагулянта. Катионный состав воды не меняется.

Таблица 3

Молекуляр- Эквивалент- ная масса "М" ная масса "Э"

Обозначения

Концентрации(С СаСl2,Ca=HCO3) После гидратного известкования Электропровод- [H] мг/кг [C] мг-экв/кг [N] моль/кг % [H] мг/кг [C] мг-экв/кг [N] моль/кг % ность,мкСм/см

40,08	20,04	Ca2+	65,606	3,274	0,0016	0,0066	31,088	1,551	0,0008	0,0031	69,44
24,03	12,01	Mg2+	10,8	0,899	0,0004	0,0011	7,782	0,648	0,0003	0,0008	30,74
23	23	Na+	11,884	0,517	0,0005	0,0012	11,884	0,517	0,0005	0,0012	24,11
1	1	H+
		Сумма Kt		4,69				2,716
17	17	OH-					5,100	0,300	0,0003	0,0005	55,4
61	61	HCO3-	199,7	3,274	0,0033	0,02	19,215	0,315	0,0003	0,0019	13,05
60	30	CO32-					5,550	0,185	0,0001	0,0006	9,65
96	48	SO42-	17,3	0,360	0,0002	0,0017	41,3	0,860	0,0004	0,0041	51,8
35,46	35,46	Cl-	37,43	21,056	0,0011	0,0037	37,43	1,056	0,0011	0,0037	75,06
		Сумма An		4,69				2,716

Обозначения	Значения	Обозначения и расчетные формулы	Значения
NH4+, мг/л	0,3	m ,моль/л	0,004
NO2-, мг/л	0,011	f"	0,931
NO3-, мг/л	0,055	f""	0,752
Fe, мг/л	0,33	СО2 моль/л	0,0005
P, мг/л	0,022	pH	10,446
Si, мг/л	0	Жо - расчетное значение, мг-экв/л	2,199
БО, мгО2/л	5,35	CC, расчетное значение мг/л	154,249
ПО, мгО2/л	2	Электропроводность, c=aСlf мкСм/см	329,249

Dk,мг-экв/л 0,5 Dи,мг-экв/л 3,78 Иизв,мг-экв/л 0,300 DCaCl2,мг-экв/л -0,689

Mg2+max

0,596

Коагуляция с известкованием исходной воды (гидратный режим)

Гидратный режим известкования благоприятен для удаления магния, соединений железа, кремния и для осветления воды.

Для расчёта данной таблицы использовали коагулянт – сернокислое железо FeSO4 и гашёную известь Са(ОН)2. Оптимальное значение рН находится в интервале 9 – 10,5. Доза коагулянта Dk = 0,5 мг-экв/л.

Т.к. воды относятся к III группе и являются щелочными, т.е содержание ионов НСО3- находится в избытке по сравнению с остаточной жесткостью, то известкование в этом случае является нецелесообразным. Воду из III группы переводят в I путем добавления CaCl2 эквивалентно содержанию HCO3-.

Доза извести считается следующим образом:

Dи = СО2исх + ?НСО3- + Dk+Ии, мг-экв/л;

Приняв значение ОН, определяем остаточную концентрацию иона Mg2+.

Mg2+ост = мг-экв/л.

Используя закон электронейтральности, находим остаточную концентрацию ионов Са2+:

Концентрация сульфатов увеличивается на дозу коагулянта.

Таблица 4

Молекуляр- Эквивалент- ная масса "М" ная масса "Э"

Обозначения

Концентрации(С СаСl2,Ca=HCO3) После бикарбонатного известкования Электропровод- [H] мг/кг [C] мг-экв/кг [N] моль/кг % [H] мг/кг [C] мг-экв/кг [N] моль/кг % ность, мкСм/см

40,08	20,04	Ca2+	51,8	2,585	0,0013	0,0052	21,443	1,07	0,0005	0,0021	48,48
24,03	12,01	Mg2+	10,8	0,899	0,0004	0,0011	10,8	0,899	0,0004	0,0011	43,17
23	23	Na+	11,884	0,517	0,0005	0,0012	11,884	0,517	0,0005	0,0012	24,18
1	1	H+
		Сумма Kt		4,001				2,486
17	17	OH-					1,190	0,070	0,0001	0,0001	12,97
61	61	HCO3-	199,7	3,274	0,0033	0,02	23,485	0,385	0,0004	0,0023	16,0
60	30	CO32-					3,450	0,115	0,0001	0,0003	6,07
96	48	SO42-	17,3	0,36	0,0002	0,0017	41,3	0,86	0,0004	0,0041	52,42
35,46	35,46	Cl-	37,43	1,056	0,0011	0,0037	37,43	1,056	0,0011	0,0037	75,28
		Сумма An		4,69				2,486

Обозначения	Значения	Обозначения и расчетные формулы	Значения
NH4+, мг/л	0,3	m ,моль/л	0,004
NO2-, мг/л	0,011	f"	0,934
NO3-, мг/л	0,055	f""	0,761
Fe, мг/л	0,03	СО2 моль/л	0,0005
P, мг/л	0,022	pH	9,816
Si, мг/л	0	Жо - расчетное значение, мг-экв/л	1,969
БО, мгО2/л	5,35	CC, расчетное значение мг/л	149,792
ПО, мгО2/л	2,0	Электропроводность, c=aСlf мкСм/см	278,574

Dk,мг-экв/л 0,5 Dи,мг-экв/л 3,481 Иизв,мг-экв/л 0,07 DCaCl2,мг-экв/л 0

Коагуляция и известкование исходной воды (карбонатный режим)

В качестве коагулянта используется сернокислое железо, доза которого Dk = 0,5 мг-экв/л.

Доза извести считается следующим образом:

Dи = СО2исх + ?НСО3- + Dk+Ии, мг-экв/л;

Приняв значение ОН, определяем остаточную концентрацию иона Mg2+.

Mg2+ост = мг-экв/л.

Концентрацию магния не изменяется.

Остаточная концентрация кальция рассчитывается из закона электронейтральности (концентрация ионов магния и натрия не изменяется):

Карбонатный режим применяют: 1) когда вынужденно приходится использовать в качестве коагулянта сернокислый алюминий; 2) при необходимости исключить выделение магниевых соединений, чтобы в случае соблюдения определённых гидравлических условий получать при известковании крупнокристаллический осадок. При карбонатном режиме несколько уменьшается расход извести (по сравнению с гидратным режимом).

Таблица 5

Молекуляр- Эквивалент- ная масса "М" ная масса "Э"

Обозначения

Концентрации(С СаСl2,Ca=HCO3) После известкования и содирования Электропровод- [H] мг/кг [C] мг-экв/кг [N] моль/кг % [H] мг/кг [C] мг-экв/кг [N] моль/кг % ность,мкСм/см

40,08	20,04	Ca2+	65,606	3,274	0,0016	0,0066	1,922	0,096	0,00005	0,0002	4,54
24,03	12,01	Mg2+	10,8	0,899	0,0004	0,0011	5,185	0,432	0,0002	0,0005	21,64
23	23	Na+	11,884	0,517	0,0005	0,0012	11,884	2,238	0,0005	0,0012	105,89
1	1	H+
		Сумма Kt		4,69				8,199
17	17	OH-					5,950	0,350	0,0004	0,0006	65,54
61	61	HCO3-	199,7	3,274	0,0033	0,02	12,200	0,200	0,0002	0,0012	8,4
60	30	CO32-					9,000	0,300	0,0002	0,0009	16,53
96	48	SO42-	17,3	0,36	0,0002	0,0017	41,3	0,86	0,0004	0,0041	54,74
35,46	35,46	Cl-	37,43	1,056	0,0011	0,0037	37,43	1,056	0,0011	0,0037	76,1
		Сумма An		4,69				2,766

Обозначения	Значения	Обозначения и расчетные формулы	Значения
NH4+, мг/л	0,3	m ,моль/л	0,003
NO2-, мг/л	0,011	f"	0,944
NO3-, мг/л	0,055	f""	0,795
Fe, мг/л	0,030	СО2 моль/л	0,0005
P, мг/л	0,022	pH	10,519
Si, мг/л	0	Жо - расчетное значение, мг-экв/л	0,528
БО, мгО2/л	5,35	CC, расчетное значение мг/л	158,519
ПО, мгО2/л	42,0	Электропроводность, c=aСlf мкСм/см	353,369

Dk,мг-экв/л 0,5 Dи,мг-экв/л 3,948 Иизв,мг-экв/л 0,350 Dс,мг-экв/л 1,722 DCaCl2,мг-экв/л -0,689

		Mg2+max	0,403
		Са2+мах	0,088

Коагуляция с известкованием и содированием исходной воды

Доза извести считается следующим образом:

Dи = СО2исх + ?НСО3- + Dk+Ии, мг-экв/л;

Происходящие при известково-содовом умягчении основные химические процессы описываются следующими уравнениями:

а2СО3 > 2 Nа+ + СО32-;

Са(ОН)2 > Са2+ +2ОН-;

СО2 + 2ОН- > СО32- + Н2О;

Н+ + ОН- > Н2О

НСО3- > Н+ + СО32-

НСО3- + ОН- = СО32- + Н2О;

Са2+ + СО32- > СаСО3v;

Мg2+ + 2ОН- > Мg(ОН)2v.

Приняв значение ОН- определяем остаточную концентрацию ионов кальция и магния. Концентрация сульфатов увеличивается на дозу коагулянта.

Т.о. остаточную концентрацию натрия определяем из закона электронейтральности.

Таблица 6

Молекуляр- Эквивалент- ная масса "М" ная масса "Э"

Обозначения

Концентрации(С СаСl2,Ca=HCO3) После известкования с обескремниванием Электропровод- [H] мг/кг [C] мг-экв/кг [N] моль/кг % [H] мг/кг [C] мг-экв/кг [N] моль/кг % ность, мкСм/см

40,08	20,04	Ca2+	65,606	3,274	0,0016	0,0066	33,328	1,663	0,00108	0,0033	74,53
24,03	12,01	Mg2+	108	0,899	0,0004	0,0011	6,440	0,536	0,0003	0,0006	25,46
23	23	Na+	11,884	0,517	0,0005	0,0012	11,884	0,517	0,0005	0,0012	24,12
1	1	H+
		Сумма Kt		4,69				0,276
17	17	OH-					5,100	0,300	0,0003	0,0005	55,42
61	61	HCO3-	1997	3,274	0,0033	0,02	23,485	0,385	0,0004	0,0023	15,96
60	30	CO32-					3,450	0,115	0,0001	0,0003	6,00
96	48	SO42-	17,3	0,36	0,00202	0,0017	41,3	0,86	0,0004	0,0041	51,85
35,46	35,46	Cl-	37,43	1,056	0,0011	0,0037	37,43	1,056	0,0011	0,0037	75,08
		Сумма An		4,69				2,716

Обозначения	Значения	Обозначения и расчетные формулы	Значения
NH4+, мг/л	0,3	m ,моль/л	0,004
NO2-, мг/л	0,011	f"	0,932
NO3-, мг/л	0,055	f""	0,753
Fe, мг/л	0,03	СО2 моль/л	0,00052
P, мг/л	0,022	pH	10,446
Si, мг/л	0	Жо - расчетное значение, мг-экв/л	2,199
БО, мгО2/л	5,35	CC, расчетное значение мг/л	157,317
ПО, мгО2/л	2,0	Электропроводность, c=aСlf мкСм/см	328,418

Dk,мг-экв/л 0,5 Dи,мг-экв/л 3,711 Иизв,мг-экв/л 0,300 DCaCl2,мг-экв/л 0,689

Mg2+max

0,493

Вывод: Для данных вод с содержанием ГДП>2 мг/л, Ок>4 мгО2/л, Жк>2 мг-экв/л, Жнк<10 мг-экв/л, концентрацией Si<3 мг/л оптимальной схемой предочистки является К+Иг+Ф и К+Иб+Ф.

Коагуляция с известкованием и магнезиальным обескремниванием исходной воды

Основным из числа методов магнезиального обескремнивания воды является метод обескремнивания каустическим магнезитом. Одновременно с обескремниванием воды проводят её известкование и коагуляцию.

Известкование при магнезиальном обескремнивании производится для того, чтобы снизить щёлочность воды и создать должную величину рН. При рН<10удаление кремнекислых соединений будет затруднено из-за недостаточной диссоциации Н2SiО3. Кроме того, вследствие низкой концентрации в воде ионов ОН- обескремнивающий реагент будет взаимодействовать с бикарбонат-ионами исходной воды, свободной угольной кислотой, а также введённым в воду коагулянтом:

МgО + Н2О > Мg(ОН)2 > Мg2+ + 2ОН-;

ОН- + Н+ > Н2О;

НСО3- > СО32- + Н+;

СО2 + Н2О > Н2СО3 > Н+ + НСО3- > 2 Н+ + СО32-;

СО32- + Са2+ > СаСО3v;

2 ОН- + Fе2+ > Fе(ОН)2.

Экспериментальные данные подтверждают, что обескремнивание наиболее эффективно происходит в узком интервале величин рН=10,1 – 10,3, достигая в отдельных случаях 10,4. Оптимум рН несколько различен для разных вод.

Доза извести считается следующим образом:

Dи = СО2исх + ?НСО3- + Dk+Ии, мг-экв/л;

При расчёте данной таблицы использовали коагулянт FeSO4, доза которого Dk = 0,5 мг-экв/л, остаточную концентрацию кальция определяем из закона электронейтральности.

Таблица 7

Обозначение	Ед. изм.	Числ. Знач.
N	МВт	210
Qдв=(Q01+Q02+Q03+Q04+Q05)	т/ч	215.6
Q01=nrD1	т/ч	126.63
Q02	т/ч	25
Q03=0,12*0,15*0,7*n*N	т/ч	42.34
Q04=nr1D1z	т/ч	2.01
Q05=0,1*(Q01+Q02+Q03+Q04)	т/ч	19.6
D1	т/ч	670
n	шт	6
r	доли	0.03
X1	доли	0.05
X	доли	0.02
r1	доли	0.03
z	доли	0.1
Qдвб=(1+X) (1+X1)*Qдв	т/ч	446,29

Вывод: Количество воды, поступающей в осветлители на обработку известью и другими реагентами составляет Qдвб=446,9 т/ч.

Расчет производительности ВПУ

Производительность ВПУ по обессоленной воде:

,

где - потеря суммарной паропроизводительности парогенераторов, т/ч:

,

r – доля потери пара и конденсата в контуре блока;

n=6 - количество энергоблоков на станции;

- паропроизводительность парогенератора, т/ч;

- дополнительная производительность установки, зависящая от мощности блока, т/ч;

- дополнительная производительность ВПУ, связанная с возможной потерей конденсата при разогреве мазута, т/ч. Для АЭС =0;

- потери пара конденсата, которые возникают в теплосетях, т/ч:

,

z – доля потери конденсата в подогревателях воды тепловых сетей;

r1 – доля отбора пара на подогрев воды в тепловых сетях;

- дополнительная производительность для компенсации отпуска воды на другие объекты, т/ч:

Количество исходной воды, поступающей в осветлитель, т/ч:

х - доля потери воды с продувкой воды (при обезвоживании шлама и возврате фугата в осветлитель х=0);

х1 - доля потери на собственные нужды.

Таблица 8

Расчет оборотной системы охлаждения

Обознач.

Ед. изм.

Исх. вода

ОСО 1

+H2SO4

ОСО 2

+H2SO4

OCO 3

Ca2+ мг-экв/л 5,87 Mg2+ мг-экв/л 2,96 Na+ мг-экв/л 3,82 ?Кt мг-экв/л 12,65 OH- мг-экв/л 0 HCO3- мг-экв/л 5,09 Cl- мг-экв/л 3,56 SO42- мг-экв/л 4,00 ?An мг-экв/л 12,65 µ моль/л 0,01907 f" 0,8696305 f" 0,571925 СО2р моль/л 0,00061 pHр 7,3260001 Dк p1 p2 p3 ?t °С 10 К 0,12 Ку Dпг т/ч n шт r кДж/кг Dn т/ч Dk т/ч D3 т/ч D3 т/год D2 т/ч D2 т/год D1 т/ч D1 т/год Do т/ч Добавочная вода Ca2+*f""*SO42-*f" ПРCaSO4

Нецелесообразно, т.к концентрация HCO3- в исходной воде превышает нормированное значение 3 мг-экв/л

5,87 39,09 5,87 41,36 2,96 19,75 2,96 20,89 3,82 25,43 3,82 26,91 12,65 84,27 12,65 89,16 0 0 0 0 0,45 3,00 0,45 6,00 3,56 23,69 3,56 25,07 8,64 57,58 8,64 58,10 12,65 84,27 12,65 89,16 0,14249 0,14934 0,72942858 0,72549367 0,28309428 0,27703492 0,00049 0,00201 7,11390278 6,80012363 4,64149119 4,24 1,2 1,2 0,05 0,05 0,1619375 0,1483932 6,6620463 7,0485945 6160 6160 3 6 2424,34 2424,34 18480 18480 11088 11088 1731,5256 1586,70235 12120679,6 11106916,4 534,627723 534,627723 3742394,06 3742394,06 12831,0654 12831,0654 89817457,5 89817457,5 1069255,45 1069255,45 15097,2187 14952,3954 4,51E-05 4,61E-05 2,50E-05 2,50E-05

-80,41826

-84,43813

Обознач.	Ед. изм.	Исх. вода	Изв г.р.	+H2SO4	ОСО 4	Изв б.р.	+H2SO4	ОСО 4	Изв с.	+H2SO4
Ca2+	мг-экв/л	5,87	3,62	3,62	60,78	1,07	1,07	26,75	0,10	0,10
Mg2+	мг-экв/л	2,96	0,65	0,65	10,89	2,96	2,96	74,10	0,43	0,43
Na+	мг-экв/л	3,82	3,82	3,82	64,16	3,82	3,82	95,44	7,60	7,60
?Кt	мг-экв/л	12,65	8,08	8,08	135,829	7,85	7,85	196,29	8,13	8,13
OH-	мг-экв/л	0	0,30	0,00	0,00	0,07	0,00	0,00	0,35	0,00
HCO3-	мг-экв/л	5,09	0,50	0,36	6,00	0,50	0,24	6,00	0,50	0,24
Cl-	мг-экв/л	3,56	2,78	2,78	46,72	2,78	2,78	69,49	2,78	2,78
SO42-	мг-экв/л	4,00	4,50	4,95	82,11	4,50	4,83	120,80	4,50	5,11
?An	мг-экв/л	12,65	8,08	8,08	135,83	7,85	7,85	196,29	8,13	8,13
µ	моль/л	0,01907			0,21322			0,307
f"		0,8696305			0,6951114			0,663
f"		0,571925			0,2334628			0,1935
СО2р	моль/л	0,00061			0,00229			0,00076
pHр		7,326			6,726			7,187021
Dк			0,44			0,33			0,61
p1					1,2			1,2
p2					0,05			0,05
p3					0,026			0
?t	°С	10
К		0,12
Ку					16,807			25
Dпг	т/ч				6160			6160
n	шт				3			3
r	кДж/кг				2424,34			2424,34
Dn	т/ч				18480			18480
Dk	т/ч				11088			11088
D3	т/ч				277,1124			0
D3	т/год				1939786,7			0
D2	т/ч				534,62772			534,628
D2	т/год				3742394,1			3742394,1
D1	т/ч				12831,065			12831,065
D1	т/год				89817457,5			89817457
Do	т/ч				1069255,4			1069255,4
Добавочная вода					13642,805			13365,693
Ca2+*f""*SO42-*f"					6,88E-05			3,03E-05
ПРCaSO4					2,50E-05			2,50E-05
					16,81			25

Вывод: оптимальным является режим с минимальной величиной продувки, в данном случае - бикарбонатный режим известкования и известкование с содированием.

Оборотные системы охлаждения (ОСО)

Расчет потерь воды в ОСО

В результате циркуляции по замкнутому циклу в системе охлаждения часть оборотной воды выводится из системы вследствие испарения , часть выносится из градирни в виде капельного уноса и, наконец, еще одна ее часть выводится из системы в виде продувки или на технологические нужды .

Коэффициент концентрирования не выпадающих в осадок солей:

,

где к – зависит от температуры воздуха,

?t - охлаждение воды в градирне, принимается 5-10.

выбирается в зависимости от вида градирни. Выбираем башенную градирню c каплеуловителем. Для неё:

=0,05.

задаемся в каждом случае отдельно.

ОСО1

Т.к. концентрация НСО3- в исходной воде больше 3 мг-экв/л, расчет не производится, т.к. система является нецелесообразной

ОСО2

Для предупреждения выпадения гипса необходимо выдерживать такое неравенство:

Ca2+ < .

Где, oCaSO4 = 2,5 ? 10-5 (моль/кг)2.

Доза серной кислоты:

Рассчитываем для данной системы охлаждения:

.

ОСО3

Добавляем оксиэдилдифосфоновую (ОЭДФК) и серную кислоты. Проверяем выпадет ли в осадок :

<2,5·10-5

(табличное значение),значит не выпадет.

Рассчитываем для данной системы охлаждения:

Доза серной кислоты:

ОСО4

Добавляем оксиэдилдифосфоновую (ОЭДФК) и серную кислоты. Проверяем выпадет ли в осадок :

<2,5·10-5

(табличное значение),значит не выпадет.

Добавляем известь и серную кислоту, проверяем, выпадет ли в осадок .

<2,5·10-5

(табличное значение),значит не выпадет.

Рассчитываем для данной системы охлаждения:

Таблица 9

Поверочный расчёт производительности осветлителя

	4 осветлителя 250-И
Обознач.	Ед. изм.	Числ. Знач.
Qр	т/ч	253.46
Fкс	м2	53,00
Vo	мм/с	1,33
Co	мг/л	0,109
П	м	3
aс		0,907
Hc	м	2,3
aк	%	6,17
Dк	мг-экв/л	0,567
Э		36
ГДПбв	мг/л	330,94
ГДП	мг/л	11
ГДПнк	мг/л	-140,15
ГДПк	мг/л	460
Vy	мм/с	2,15
t	°C	20

Вывод: т.к.,(|898.2- 250*4|/898.2)*100= 11.34 % выбранные осветлители 250-И подходят по производительности.

Поверочный расчет осветлителя

Выбор осветлителя: необходимо выбирать не менее двух одинаковых осветлителей (т.к. обязательно нужен резервный на случай выхода из строя одного из осветлителей) и не более трех, т.к. на их обслуживание идут большие экономические затраты.

Выбираем 4 осветлителя 250-И.

Производительность осветлителя, :

.

где - площадь поперечного сечения зоны контактной среды, :

=11,

- расчетная скорость восходящего движения воды на выходе из контактной зоны осветлителя, :

:

где - условная скорость свободного осаждения шлама, мм/с (находим по ):

где - доза коагулянта, мг-экв/л,

Э – эквивалент коагулянта,

t – температура воды в интервале С;

- объемная концентрация шлама в зоне контактной среды осветлителя, мл/мл:

,

где П – прозрачность воды по кресту, см:

П=300,

=1 (по диаметру осветлителя),

Приведенная высота зоны контактной среды осветлителя, м:

=1,8 м,

- суммарное количество грубодисперсных примесей, поступающих в осветлитель и образующихся в нем, мг/л.

Выбранный осветлитель 250-И подходит нам по производительности.

Выводы: Для данной исходной воды с содержанием ГДП>2 мг/л, Ок>4 мгО2/л, Жк>2 мг-экв/л, Жнк<10 мг-экв/л, концентрацией Si<3 мг/л оптимальным является гидратный режим известкования (стр 31[1]), при котором величина продувки имеет минимальное значение и затраты на реагенты меньшие.

Список использованной литературы

1. Кишневский В.А. Современные методы обработки воды в энергетике: Учебное пособие. - Одесса: ОГПУ,1999-196 с.

2. Громогласов А.А., Копылов А.С., Пильщиков А.П. Водоподготовка: Процессы и аппараты: Учеб. пособие для вузов.-М.: Энергоатомиздат,1990-272с.

3. Кульский Л.А., Строкач П.П. Технология очистки природных вод.-Киев: Вища школа. Головное изд-во,1981.-328 с.

4. Стерман Л.С. и др.Тепловые и атомные электростанции: Учебник для вузов.- М.: Энергоиздат,1982.-456 с., ил.

Похожие курсовые работы

1. По физике класс на тему круговорот воды в природе

2. Гдз к учебнику максаковский география класс

3. Гдз по географии рабочая тетрадь максаковский класс

4. ГЕОГРАФИЯ КЛАСС НА ТЕМУ ОСАДКОВ ДОЖДЬ СУША

5. Гдз география класс Максаковский

6. Гдз география максаковский класс

7. Максаковский география класс решебник

8. Максаковский география класс ответы

9. Гдз по географии класс в п максаковский

10. Гдз по географии класс максаковский

11. Гдз география рабочая тетрадь в п максаковского класс

12. Гдз по географии класс гладкий лавров

13. Гдз по географии класс максаковский онлайн

14. Гдз по географии класс максаковский учебник

15. Гдз по географии класс максаковский ответы

Курсовые работы, рефераты и доклады