Расчет ионитовых обессоливающих установок

Расчет установок сводится к определению необходимого объема ионитов, кол-во и размер устанавливаемых фильтров.

Рабочая обменная способность, Н-катионитовых фильтров первой ступени, определяется по формуле

- коэффициент, учитывающий снижение рабочей обменной способности по катионитам натрия по сравнению с обменной способностью по катионитам натрия по сравнению с обменной способностью по катионитам кальция.

Можно принимать = 0,5-0,7

- сумма катионов в обессоленной воде, в мг-экв\л;

остальные обозначения те же, что и в формуле при Н-Na- катионированием.

В остальном расчет, Н-катионитовых фильтров первой ступени, производится так же, как и для водоумягчительных установок.

Н-катионитовые фильтры второй ступени служат в основном для задержания катионов натрия, не задержанных Н-катионитовыми фильтрами первой ступени.

Рабочую обменную способность, Н-катионитовых фильтров II-ступени, определяют по формуле:

по графику 1 для удельного расхода 100%-ой серной кислоты 100 г/г – экв.

q – удельный расход отмывочной воды (после анионитовых фильтров I-ступени) – 8-10 м³/м³

- содержание натрия в отмывочной воде, которое принимается равным 0,2-0,25 мг-экв\л; такое же содержание натрия в воде, поступающей на Н-катионитовые фильтры второй ступени.

Последний член формулы 0,5q ∙ относительно мал, и в практических расчетах им можно пренебрегать.

Скорость фильтрования на этих фильтрах допускается до 40-50 м/час при высоте слоя катионита до 1,5 м.

Рабочая обменная способность анионитов разных марок приведена в таб.1.

В схемах полного ионитового обессоливания воды кремниевая кислота поглощается фильтрами, загруженными сильноосновными анионитами. Для этой цели используют анионит ЭДЭ – 10П, АВ-17.

По данным эксплуатации, рабочая обменная способность анионита ЭДЭ-10П зависит от начального содержания кремниевой кислоты в воде и колеблется в пределах от 6 до 60 г – экв/м³ (рис.1).

Такая кремнеемкость анионита ЭДЭ-10П получается в случае отключения фильтра на регенерацию в момент проскока Si в фильтрат в кол-ве 0,1 мг/л; при этом средняя концентрация Si в фильтрате получается 0,03-0,04 мг/л.

Если допустимая большая концентрация Si в фильтрате, то обменную способность этого анианита по кремниевой кислоте можно поднять примерно в два раза.

В зависимости от того, какой водой отмывается анионит, от продуктов регенерации, в рабочую обменную способность вносят следующие поправки:

а) при отмывке слабоосновного анионита Н-катионитовой водой:

;

б) при отмывке такого анионита исходной осветленной водой или обессоленной

в) при отмывке сильноосновного анионита водой после анионитовых фильтров первой ступени

- расчетная обменная способность в г-экв/м²

q – удельный расход на отмывку анионита; q = 10-11 м³/м³ – для слабоосновного анионита; q = 7-8 м³/м³ для сильноосновного анионита

А – концентрация анионов в отмывочной воде, г-экв/м²

А_к – концентрация кремниевой кислоты в отмывочной воде г-экв/м².

Длительность операции регенерации анионитовых фильтров составит для фильтров со слабоосновным анионитом ~ 4 час для фильтров с сильноосновным анионитом ~ 2,5 час.