Умягчение воды методом ионного обмена

  • Просмотров 324
  • Скачиваний 10
  • Размер файла 39
    Кб

Петербургский Государственный Университет Путей и Сообщения. Кафедра “Водоснабжение и водоотведение” КУРСОВОЙ ПРОЕКТ: “Умягчение воды методом ионного обмена” Студент: Перельзон И. Б. Преподователь: Постнова Е. В. 2000 Введение. 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 Са2+, Мg2+. Реакция обмена: 2 Na [Кат.] + Ca (HCO3)2  Ca [Кат.] + 2 NaHCO3 2 H [Кат.] + MgCl2  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  2 Na [Кат.] + CaCl2 Na – катионидные фильтры регенерируются раствором NaCl Mg [Кат.]2 + H2SO4 = 2 H [Кат.] + MgSO4 Н – катионидные фильтры регенерируются раствором серной кислоты – Н2SO4. 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 – СО2. 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-, SO4-2, НСО3-: (1). К = [Ca+2] + [Mg+2] + [Na+] + [K+] = 4.0 + 2.4 + 0.9 = 7.3 мг-экв/л (2). А = [HCO3-] + [Cl-] + [SO4-2] = 5.1 + 0.7 + 1.5 = 7.3 мг-экв/л Вывод: Сумма катионов равна сумме анионов, следовательно, данные