- •План лекции
- •Литература:
- •Введение
- •1. Устройство и основы эксплуатации фильтров
- •1.1 Классификация фильтров
- •1.2 Типовые схемы обвязки механических и ионообменных фильтров.
- •1.3 Конструкция фильтров и ловушки зернистых материалов
- •1.4 Основы эксплуатации фильтров.
- •Подготовка и ввод в работу фильтра
- •Техническое обслуживание фильтра и ловушки зернистых материалов при очистке рабочей среды.
- •Вывод из работы фильтра и ловушки зернистых материалов в резерв.
- •2. Взрыхляющая промывка фильтров.
- •Промывка фильтра-ловушки зернистых материалов.
- •3. Регенерация ионообменного фильтра.
- •Гидровыгрузка фильтрующего материала
- •Выводы:
Промывка фильтра-ловушки зернистых материалов.
Промывка фильтра-ловушки производится при достижении перепада давления на ней более допустимого.
Достижение вышеуказанного перепада может возникнуть в двух случаях:
- в связи с накоплением взвешенных частиц и пылевидного сорбента выдаваемых фильтром, который установлен перед ЛЗМ;
-при выносе фильтрующего материала с фильтра, установленном перед ЛЗМ, обусловленного выходом из строя нижней водосборной системы фильтра.
Рассмотрим технологию промывки фильтра-ловушки, взяв за основу схему ее обвязки, как указано на рис. 2.2.
Пром.вода
Рис. 2.2. Принципиальная схема обвязки фильтра-ловушки.
При определении в процессе эксплуатации ловушки зернистых мате риалов перепада давления более допустимого необходимо принять меры к прекращению подачи рабочей среды через ЛЗМ (вывести из работы нитку фильтров) и закрыть арматуру /, 2 на трубопроводе основного потока. Далее необходимо собрать схему промывки фильтра-ловушки промывочной водой в трап спецканализации, открыв арматуру 4, 5, обеспечив подачу к ЛЗМ воды и установив регулирующим клапаном на трубопроводе пром.воды номинальный расход.
По истечении примерно пяти минут прекратить подачу воды к фильтр-ловушке и закрыть арматуру 4, 5. Открыть /, 2, а также арматуру на пробоотборной линии между фильтром и ловушкой зернистых материалов (если протяженность данной линии невелика) и обеспечить подачу рабочей среды.
Если через пробоотборную линию отсутствует вынос фильтрующего материала и перепад давления на ЛЗМ в течение примерно десяти минут не увеличился до значения более 0,3 кгс/см2, причиной предыдущего увеличения перепада было накопление взвешенных частиц и пылевидного сорбента в фильтрующих патронах фильтра-ловушки. В этом случае оборудование следует оставить в работе.
Если же через пробоотбор наблюдается вынос сорбента и перепад давления на ЛЗМ постоянно увеличивается при пропуске через него рабочей среды, то это свидетельствует о выходе из строя нижней распределительной системы фильтра. В этом случае необходимо прекратить подачу рабочей среды, фильтр вывести в ремонт, а фильтр-ловушку необходимо промыть уже в одну из емкостей фильтрующего материала.
3. Регенерация ионообменного фильтра.
При истощении ионообменного материала, то есть насыщении сорбента той или иной группой ионов до их проскока в фильтрат, производится регенерация ионитов кислотой и щелочью.
Возможность регенерации катионита (анионита), а именно перевод его в исходную ионную форму, обуславливается обратимостью реакции ионного обмена. Напомним, как работает катионит при очистке исходной воды:
R-H+ + Na+ R-Na+ + Н+,
где R- Н+ - катионит, в котором подвижным обменным катионом является Н+, а неподвижным анионом - высокомолекулярная часть R-;
Na+ - катион, поступивший на катионит.
Процесс очистки воды соответствует протеканию реакции слева направо, процесс регенерации катионита должен отвечать протеканию этой же реакции в обратном направлении. Из вышеприведенного уравнения видно, что для получения катионита в Н+-форме необходимо, чтобы отработанный ионит контактировал с какой-либо кислотой. Но для того, чтобы реакция регенерации протекала именно в заданном направлении, необходим избыток ионов водорода в регенерационном растворе по отношению к катионам натрия в фильтрующем материале.
На блоке СВО для данной цели используется азотная кислота HNO3. Реакция регенерации катионита азотной кислотой в молекулярной форме может быть записана так:
R-Na+ + HNO3 R-H+ + NaNO3.
Для обеспечения регенерации анионитового фильтра применяется соответственно щелочь, имеющая в своем составе гидроксильную группу ОН-. На блоке СВО в качестве регенерационного раствора для различных технологических систем применяются едкий натр NaOH и едкое кали КОН. Чтобы обеспечивался процесс регенерации анионита, необходим избыток гидроксильной группы ОН- по отношению к анионам в фильтрующем материале.
Реакция регенерации анионита едким натром в молекулярной форме может быть записана так:
R+Cl- + NaOH R+ОН- + NaCl.
Регенерация ионообменного фильтра производится, как правило, при наличии одного из следующих факторов:
- в фильтр загружен (дозагружен) новый фильтрующий материал, находящийся в солевой форме;
- один из показателей водно-химического режима после работающего фильтра выше нормируемого значения.
Вновь, как и ранее, для рассмотрения технологии регенерации ионообменного фильтра возьмем схему обвязки, как указано на рис. 2.1.
Исходное состояние рассматриваемой схемы: фильтру произведена взрыхляющая промывка, и он заполнен водой, вся арматура обвязки закрыта.
На первом этапе, стадии подготовки и начала регенерации, производится настройка расхода и концентрации регенерационного раствора. Собирается технологическая схема подачи промывочной воды через смеситель реагента на требующий регенерацию фильтр и далее - в бак осветленных трапных вод. Для этого необходимо открыть запорную арматуру 12, 8, 11, обеспечить подачу воды к смесителю и регулирующим клапаном 14 установить требуемый соответствующей инструкцией по эксплуатации через фильтр. Далее собирается схема и включается насос-дозатор, на смеситель подается концентрированный раствор реагента с таким расходом, чтобы концентрация после смесителя была 5 %. Расход концентрированного раствора устанавливается с помощью изменения хода плунжера насоса-дозатора или степенью открытия арматуры 13 на выходе из бака. Концентрация регенерационного раствора перед фильтром контролируется по показанию концентратомера и по результатам анализа проб, отобранных через пробоотборную линию 21.
Пропуск регенерационного раствора через фильтр осуществляется, как правило, один час, после чего отключается насос-дозатор и разбирается схема подачи концентрированного раствора на смеситель.
Последняя операция регенерационного цикла ионита — послерегенерационная отмывка, которая имеет целью удалить из слоя фильтрующего материала остатки продуктов регенерации. Для этого с помощью регулирующегo клапана 14 увеличивается до соответствующего значения расход промывочной воды через фильтр. И затем через каждый час осуществляется контроль за ходом отмывки посредством анализов проб после фильтра. Объем и нормируемые величины анализов определяются соответствующими инструкциями по эксплуатации, но в любом случае контролируются значение рН и кислотность для катионитового фильтра, щелочность - для анионитового.
При достижении требуемых анализов воды после фильтра послерегенерационная отмывка прекращается (необходимо прекратить подачу воды к фильтру и закрыть всю ранее открытую арматуру).