УТВЕРЖДАЮ

Заведующий кафедрой Эксплуатации и ФЗ ЯЭУ А.В.Кирияченко

«__»____________2012 г.

Лекция №7

Тема: Восстановление работоспособности фильтров контуров ЯЭУ АЭС.

План лекции

Введение. 5 мин.

1. Устройство и основы эксплуатации фильтров. 30 мин.

2. Взрыхляющая промывка фильтров. 20 мин.

3. Регенерация ионообменного фильтра. 30 мин.

Выводы. 5 мин.

Задание на самостоятельное изучение материала – 2 час.

- рассчитать необходимое количество реагентов для регенерации ИОФ установки СВО-2 ЯЭУ с реактором ВВЭР-1000. Литература №1 с.176-179, №3.

В результате изучения материала лекции студенты должны:

а) знать:

- процессы восстановления работоспособности механических и ионнообменных фильтров;

- особенности восстановления работоспособности фильтров 1 и 2 контуров.

б) уметь:

- написать реакции регенерации катионитов и анионитов растворами кислот и щелочей;

- рассчитать необходимое количество реагентов для регенерации катионитовых и анионитовых загрузок;

- рассчитать время пропускания растворов реагентов через фильтра при регенерации.

в) быть ознакомленными:

- с основами эксплуатации фильтров 1 и 2 контуров.

Литература:

1. Акимов А.М.,Кулибов А.В.,Кузьмин А.А. Системы и оборудование химических цехов АЭС. Севастополь СИЯЭ и П 2002г. с.24-54

2. Хоршева М.И. Водоподготовка, спецхимочистка и химический контроль на атомных станциях. Севастополь СИЯЭ и П 2000г. с.189-193

3. Инструкции по ведению водно-химического режима 1и 2 контуров (ЮУ АЭС, ЗАЭС, РАЭС, ХАЭС).

Введение

Для очистки контурных вод ЯЭУ АЭС используют механические и ионнообменные фильтрующие материалы, которые в процессе работы накапливают всевозможные примеси из очищаемых вод и теряют свою работоспособность.

Механические фильтры в зависимости от принципа очистки на сетчатые, щелевые, тканевые, насыпные и др. Чаще всего, в системах очистки контурных вод ЯЭУ применяют насыпные и щелевые.

Для восстановления работоспособности механических фильтрующих материалов применяют, как правило, их отмывку обратным током ХОВ.

Принцип работы насыпных фильтров основан на улавливании механических примесей засыпанными в корпус фильтра зернами загрузочного материала. Улавливание взвесей происходит по следующим причинам: а) происходит адгезия (прилипание) частиц взвеси на поверхность зерен; б) происходит механическое задержание частиц в щелях, образованных в точках контакта зерен фильтрующего слоя. Конец периода фильтрования определяется по снижению прозрачности воды прошедшей через фильтр или по достижению максимально допустимого перепада давления на фильтре. Перепад давления на фильтре возрастает за счет повышения местного гидравлического сопротивления фильтрующего слоя.

Обработка воды на ионообменных фильтрах основана на способности некоторых, практически нерастворимых в воде орга­нических материалов - ионитов - вступать в ионный обмен в растворимыми в воде солями.

Иониты сорбируют или обменивают ионы солей отдавая в воду эквивалентное количество ионов, которыми ионит насы­щается в период регенерации. Иониты обладают способностью к реакциям ионного обмена благодаря особой структуре их молекул, состоящих из твердой нерастворимой молекулярной сетки (матри­цы), к отдельным местам которой присоединены активные группы ионов (функциональные группы), способные к электрохимической диссоциации в воде на ионы, один из которых, будучи неразрыв­но связанным с твердым каркасом молекулы, придает ей соответ­ствующий электрический заряд, а другие о противоположным заря­дом имеют некоторую ограниченную подвижность вблизи этого твердого каркаса и способность обмениваться с растворимыми в воде ионами.

Ионит, имеющий обменным ионом катион, называется катионитом, а ионит, имеющий обменным ионом анион - анионитом.

Применяемые ионообменные материалы проявляют селектив­ность по отношению к ионам, присутствующим в очищаемой воде. Эта селективность (избирательность) характеризуется сорбционным рядом, поэтому кроме реакций обмена ионообменных материалов своих ионов на ионны очищаемой воды, еще протекают реакции взаимозаменяемого вытеснения катионов и анионов. Хуже сорбируемые ионы вытесняются из ионита лучше сорбирующимися ионами.

Во время работы фильтра эти процессы приводят к образо­ванию зон поглощения ионов. Впереди идущей является зона по­глощения наименее сорбируемых ионов, за ней следует смешан­ная зона поглощения ионов, расположенных рядом в сорбционном ряду, затем смешанная зона поглощения всех ионов. Суммарная глубина этих зон определяет высоту работающего слоя ионита, в пределах которого общая концентрация всех сорбируемых ионов снижается от исходной до практически нулевой.

По мере истощения ионита зоны поглощения ионов переме­щаются в направлении движения воды. Идущий впереди фронт наименее сорбируемого иона достигает границы слоя ионита и после этого наступает "проскок" ионной примеси в фильтрат. Начиная с этого момента, концентрация ионных примесей в очищенной воде начинает расти. На этом полезная работа ионитного фильтра заканчивается.

Поскольку стоимость ионитов сравнительно велика, то их в процессе ионообменной очистки используют многократно переодически восстанавливая их работоспособность путем регенерации ионообменных материалов.

.