рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Умягчение воды методом ионного обмена

Умягчение воды методом ионного обмена - Курсовой Проект, раздел Физика, На Железнодорожном Транспорте Имеются Предприятия, Для Работы Которых Требуе...

На железнодорожном транспорте имеются предприятия, для работы которых требуется вода с малой жесткостью. Известно, что жесткость воды обусловлена наличием в ней солей кальция и магния. Использование жесткой воды приводит к образованию накипи на внутренней поверхности котлов и теплообменных аппаратов, что снижает эффективность их работы.В настоящее время один из наиболее распространенных способов умягчения воды является метод ионного обмена. Снижение жесткости воды ионным обменом основано на способности определенных или некоторых искусственных материалов (катионитов) которые имеют в своем составе обменные ионы Na + , Н + . Способные обмениваться на ионы Са 2+ , Мg 2+ . Реакция обмена: 2 Na [Кат.] + Ca (HCO 3 ) 2 Ы Ca [Кат.] + 2 NaHCO 2 H [Кат.] + MgCl 2 Ю Mg [Кат.] 2 + 2 HCl К катионитам относятся глауконитовый песок, гумусовые угли, сульфоуголь, искусственные смолы (КУ-1, КУ-2). В процессе фильтрации воды через катиноитную загрузку ее обменная способность уменьшается, поэтому необходимо периодически регенерировать (восстанавливать фильтрирующий материал). Реакции регенерации: Ca [Кат.] 2 + 2 NaCl Ю 2 Na [Кат.] + CaCl 2 Na – катионидные фильтры регенерируются раствором NaCl Mg [Кат.] 2 + H 2 SO 4 = 2 H [Кат.] + MgSO 4 Н – катионидные фильтры регенерируются раствором серной кислоты – Н 2 SO 4 . Для реализации представленных химических процессов устраивают специальное сооружение – станцию умягчения воды. Целью курсового проекта является расчет основного технологического оборудования – Н-Na- катионитных фильтров и вспомогательного оборудования - кислотное хозяйство, солевое, дегазатор для удаления газов – СО 2 . 1 . Предварительная обработка исходных данных. Проверка данных химического анализа воды производится путем сопоставления суммы катионов: Ca +2 , Mg +2 , Na + , К + с суммой анионов: Cl SO 4 -2 , НСО 3 - : (1). К = [Ca +2 ] + [Mg +2 ] + [Na + ] + [K + ] = 4.0 + 2.4 + 0.9 = 7.3 мг-экв/л (2). А = [HCO 3 - ] + [Cl - ] + [SO 4 -2 ] = 5.1 + 0.7 + 1.5 = 7.3 мг-экв/л Вывод: Сумма катионов равна сумме анионов, следовательно, данные химического анализа воды верны. 1. Определяется общая жесткость исходной воды . Ж о = [Ca +2 ] + [Mg +2 ] = 4.0 + 2.4 = 6.4 мг-экв/л (3). 2. Определяется карбонатная жесткость исходной воды . Ж к = [HCO 3 - ] = 5.1 мг-экв/л (4). 3. Определяется щелочность исходной воды . Щ о = Ж к = 5.1 мг-экв/л (5). 4. Определяется не карбонатная жесткость . Ж нк = Ж о – Ж к = 6.4 – 5.1 = 1.3 мг-экв/л (6). 2. Выбор и обоснование принципиальной схемы умягчения воды. Умягчение воды методом ионного обмена может осуществлять: параллельным катионированием, последовательным катионированием, совместным H-Na-катионированием.

Выбор схемы умягчения воды осуществляется на основании сопоставления данных химического анализа исходной воды. Параллельное H-Na-катионирование применяется при условии : Ж к / Ж о і 0,5 5.1 / 6.4 = 0.79 і 0.5 + Ж нк Ј 3.5 мг-экв/л Ж нк = 1.3 Ј 3.5 мг-экв/л + SO 4 -2 + Cl - Ј 3 … 4 мг-экв/л 1.5 + 0.7 = 2.2 Ј 3 мг-экв/л + Na + + K + Ј 1 …2 мг-экв/л 0.9 Ј 2 мг-экв/л + Последовательное H-Na-катионирование применяется при условии: Ж к / Ж о Ј 0.5 5.1 / 6.4 = 0.79 > 0.5 - Ж нк і 3.5 мг-экв/л Ж нк = 1.3 < 3,5 мг-экв/л - SO 4 -2 + Cl - і 3 … 4 мг-экв/л 1.5 + 0.7 = 2.2 < 3 мг-экв/л - Na + + K + не лимитируются - На основании полученных результатов принимается параллельная схема H-Na-катионирования.

Техническая схема параллельного H-Na-катионирования: 3. Расчет основного технологического оборудования станции умягчения воды К основному технологическому оборудованию станции умягчения Воды Н-Na-катионитные фильтры.

Расчет ведется на основании нормативной литературы. 1. Определяется соотношение расходов воды подаваемой на Н-Na-катионитные фильтры. При параллельной схеме Н-Na-катионирования расчет ведется согласно [1,прил.7,п.25]: Определяется расход воды подаваемой на Н-катионитные фильтры. q H пол. = q пол. ( Щ о -Щ у ) / ( А+Щ о ) м 3 /час (7) где q пол полезная производительность Н-Na-катионитных фильтров, q пол. = Q сут. / 24=1100/24=45.8 м 3 /час, Щ о - щелочность исходной воды, Щ о =5.1 гр-экв / м3 , Щ у - щелочность умягченной воды, А- сумма концентраций анионов, А= 7.3 гр-экв / м3 , q H пол. = 45.8*( 5.1-0.35 ) / ( 7.3+5.1 ) = 17.5 м 3 /час Определяется расход воды на Na-катионитные фильтры: q Na пол. = q пол q H пол. м 3 /час (8) q Na пол. = 45.8 - 17.5 = 28.3 м 3 /час 2. Выбирается катионит для загрузки фильтров по [6]: Принимается сульфауголь мелкий 1 сорта с техническими характеристиками: Внешний вид катионита – черные зерна неправильной формы.

Диаметр зерен катионита – 0.25…0.7 мм. Полная обменная способность - Е полн. = 570 экв / м3. Определяется объем катионита в Н-Na-катионитных фильтрах. Объем катионита в Н- катионитных фильтрах, вычисляется по [1,прил.7,п.26]: W H = 24*q H пол. (Ж о +С Na )/(n H p *E H раб. ) м 3 (9) где С Na - концентрация в исходной воде, С Na =0.9 гр-экв / м3 , n H p - число регенераций каждого Н-катионитного фильтра в сутки, принимается по [1,прил.7,п.14]: от 1…2. n H p =2, E H раб рабочая обменная емкость Н-катионита, вычисляется по Формуле [1,прил.7,п.27]: E H раб. = a н * Е полн. – 0.5*q уд. *С к гр-экв / м3 (10) Где a н - коэффициент эффективности регенерации Н-катионитных фильтров, принимается по [1,прил.7,п.27,табл.4]: При удельном расходе Н 2 SO 4 на регенерацию 100 гр./гр экв.

– Конец работы –

Используемые теги: Умягчение, воды, методом, ионного, обмена0.087

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Умягчение воды методом ионного обмена

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

Методы умягчения воды
Но, кромерастворенных веществ соли кальция, алюминия, магния, хлорид натрия,органические соединения и газы , в воде содержатся во взвешенном… II. Единицыизмерения и виды жесткой воды. Жесткость воды является одним из… Общая жесткость воды выражает содержание вней всех солей кальция и магния.

Сравнение эффективности методов сортировки массивов: Метод прямого выбора и метод сортировки с помощью дерева
При прямом включении на каждом шаге рассматриваются только один очередной элемент исходной последовательности и все элементы готовой… Полностью алгоритм прямого выбора приводится в прогр. 3. Таблица 2. Пример… Можно сказать, что в этом смысле поведение этого метода менее естественно, чем поведение прямого включения.Для С имеем…

Методы экономической оценки водных ресурсов. Понятие о водохозяйственном кадастре. Плата за воду. Водная рента. Концепция замыкающих затрат на воду.
До недавнего времени сравнительное изобилие воды, и возможность в большинстве случаев удовлетворения всех потребностей в ней исключали воду, как и… Исключение составляли аридные районы, где дефицит воды и необходимость больших… Возникла необходимость в механизме регулирования использования ограниченных водных ресурсов и распределения их между…

Методы решения жестких краевых задач, включая новые методы и программы на С++ для реализации приведенных методов
Стр. 8. Второй алгоритм для начала счета методом прогонки С.К.Годунова.Стр. 9. Замена метода численного интегрирования Рунге-Кутта в методе прогонки… Стр. 10. Метод половины констант. Стр. 11. Применяемые формулы… Стр. 62. 18. Вычисление вектора частного решения неоднородной системы дифференциальных уравнений. Стр. 19. Авторство.…

Статистические показатели себестоимости продукции: Метод группировок. Метод средних и относительных величин. Графический метод
Укрупненно можно выделить следующие группы издержек, обеспечивающих выпуск продукции: - предметов труда (сырья, материалов и т.д.); - средств труда… Себестоимость является экономической формой возмещения потребляемых факторов… Такие показатели рассчитываются по данным сметы затрат на производство. Например, себестоимость выпущенной продукции,…

Приближенный метод решения интегралов. Метод прямоугольников правых, средних, левых
Для приближенного вычисленияинтеграла можно использовать методпрямоугольников правых, левых, средних . При вычислении интеграла следуетпомнить,… Длина каждого элементарного отрезка . Точки деления будут x0 a x1 a h x2 a 2…

Нахождение всех действительных корней алгебраического многочлена методом деления отрезка пополам (бисекции) и методом хорд и касательных с указанной точностью и учетом возможной кратности корней
Среда разработки программы произвольная. 2. ПРЕДМЕТНАЯ ОБЛАСТЬ 1. Описание численных методов Численные методы позволяют найти решения определенных… В этой связи задача нахождения корней многочлена вида 1 Fxa0a1xa2x2anxn 1… Проще всего эти приблизительные корни находить, используя графические методы.

Метод конечных разностей или метод сеток
Суть метода состоит в следующем. Область непрерывного изменения аргументов, заменяется дискретным множеством точек узлов, которое называется сеткой… Такие системы часто называют разностными схемами. И эти схемы решаются… По нашей области G построим равномерные сетки Wx и Wy с шагами hx и hy соответственно . Wx xiihx, i0,1 N, hxNa Wy…

Методы очистки сточных вод
На многих предприятиях концентрированные маслосодержащие стоки разбавляются большим количеством условно чистых вод и превращаштся в… Практика показывает, что раздельная обработка коагулянтами… Основное количество концентрированных маслоэмульсионных сточных вод на предприятиях машиностроения и металлообработки…

Методы измерения ионных токов
Разность потенциалов по разные стороны мембраны фиксируют на определенном уровне, при этом мембранный потенциал можно ступенчато изменят на строго… В свою очередь, мы можем фиксировать мембранный потенциал на разном уровне и… Такое автоматическое согласование происходит за долю миллисекунды после того, как задается ступенчатый управляющий…

0.039
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • По категориям
  • По работам
  • Адсорбенты и ионные обменники в процессах очистки природных и сточных вод Радиоактивное и тепловое загрязнение может поставить под угрозу их применение в хозяйственно-бытовых и промышленных целях.Химическая и… Миллиарды тонн полезных ископаемых, отчужденных от живой природы, извлекаются … Вредные химические элементы и вещества попадают в водоемы, ухудшая их санитарное состояние и вызывая необходимость…
  • Метод конечных разностей или метод сеток Суть метода состоит в следующем. Область непрерывного изменения аргументов, заменяется дискретным множеством точек (узлов), которое называется… И эти схемы решаются относительно неизвестной сеточной функции. Далее мы будем… Для решения будем использовать итерационный метод Зейделя для решения сеточных задач.По нашей области G построим…
  • Предмет политологии, ее содержание и методы (последние назвать и раскрыть социологический метод). Предмет политологии ее содержание и методы последние назвать и раскрыть социологический метод... Политика как специф ий социальный феномен появилась когда общество из... До Гражданской войны в США развивается философская система политического знания концентрирующее свое знание на таких...
  • Методы системного анализа. Метод анализа иерархий украЇнсЬка Інженерно педагогІчНА академІя... Тарасенко О П...
  • Метод конечных разностей или метод сеток Суть метода состоит в следующем. Область непрерывного изменения аргументов, заменяется дискретным множеством точек узлов, которое называется сеткой… Такие системы часто называют разностными схемами. И эти схемы решаются… По нашей области G построим равномерные сетки Wx и Wy с шагами hx и hy соответственно . Wx xiihx, i0,1 N, hxNa Wy…