Натрий катионитовый фильтр принцип работы

2. двухступенчатое II NA-катионирование.

1. Одноступенчатое I NA-катионирование

2. двухступенчатое II NA-катионирование.

Подготовка воды на ТЭЦ производится по схеме см рисунок. В этом случае обрабатываемая вода поступает на NA-катионитовый фильтр I ступнеи, в котором происходит удаление основного количества ионов Са и Мд. Оставшиеся катионы жесткости поглощаются фильтром II ступени.

Дата добавления: 2016-11-04 ; просмотров: 6843 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

1. Одноступенчатое I NA-катионирование

Назначение.

Натрий-катионитные фильтры предназначены для получения умягченной воды, используются в схемах водоподготовительных установок электростанций, промышленных и отопительных котельных, различных технологических процессов.

Типы фильтров

По способу проведения регенерации фильтры бывают :

При параллельноточном способе регенерации обрабатываемую воду и регенерационный раствор пропускают через фильтр в одном и том же направлении.

а — работа; б — регенерация; (стрелками показаны направления рабочих потоков)

2. противоточные — ФИПр

При противоточном способе регенерации обрабатываемую воду и регенерационный раствор пропускают через фильтр в противоположных направлениях.

а — работа; б — регенерация; (стрелками показаны направления рабочих потоков)

По схеме умягчения:

1. Одноступенчатое I NA-катионирование

2. двухступенчатое II NA-катионирование.

Подготовка воды на ГРЭС и ТЭЦ производится по схеме см рисунок. В этом случае обрабатываемая вода поступает на NA-катионитовый фильтр I ступнеи, в котором происходит удаление основного количества ионов Са и Мд. Оставшиеся катионы жесткости поглощаются фильтром II ступени. В ряде случаев воду после Na-катионитного фильтра I ступени подкисляют, в результате чего при взаимодействии ионов Н+ с бикарбонатами НС03

образуется свободная углекислота. Для её удаления из обрабатываемой воды между I и II ступенями Na-катионирования устанавливают декарбонизатор.

Устройство и принцип работы

Фильтры натрий-катионитные представляют собой вертикальный сосуд из цилиндрической обечайки с приваренными к ней эллиптическими днищами в который частично загружается катионитом или сульфоуглем.

Фильтр состоит (см рисунок) из следующих основных элементов:

Корпус с эллиптическими днищами

Порядок установки

Установите на заранее подготовленый фундамент фильтр вертикально на опоры и закрепите.
Cмонтируйте фронт трубопроводов обвязки, арматуру и манометры в соответсвии с проектом или сборочным чертежом. Соедините отводящие и подводящие вентили 5,6,7,8,9,10 и вентили 11,12 трубопроводами по проекту и закройте их.
Заполните фильтр водой, для чего откройте вентиль 11 полностью, затем плавно открывая вентиль 8, заливайте водой до ее выхода через вентиль 11.
Закройте вентиль 11 после заполнения фильтра водой.

Откройте поочередно вентиль 12 и краники 14, спустите оставшийся воздух.

Закройте вентиль 12 и краники 14 при вытекании из них воды потом закройте вентиль 8.

Произведите гидроиспытание фильтра пробным давлением 0,9 МПа (9 кгс/см2).

Устраните дефекты возникшее при монтаже, выявленные при гидроиспытании.

Подготовка к работе

Слейте воду из натрий-катионитного фильтра, для чего откройте вентиль 11, затем вентиль 9 (см.рис.) до полного вытекания воды.
Закройте вентили 9 и 11.
Снимите заглушку штуцера 4 и крышку люка 20 и проверьте надежность крепления и исправность колпачков 15.

Примечание: Допускается в целях сохранения целостности дренажных колпачков поставлять их в отдельном деревянной ящике.
На монтаже необходимо установить колпачки на ложное дно. Монтаж колпачков произвести через указанные штуцер и люк, головку втулки
колпачка держать через отверстие в приварите нижнего днища.

Поставьте и закрепите заглушку штуцера 4 и крышку люка 20.
Отверните гайку и снимите крышку люка 19.
Загрузите в натрий-катионитный фильтр через люк 19
Примечание: при гидрозагрузке катионита открыть вентиль 9 для удаления излишка воды.
Поставьте крышку люка 19 и заверните гайку.
Произведите отмывку катионита (см.п.п.10.7. — 10.13).

Порядок работы фильтра

Техническое обслуживание

Меры безопасности

Вскрытие люков разрешается производить только при полном отсутствии давления в фильтре.
Необходимо следить, чтобы перед вскрытием люков и загрузкой катионита вентили были закрыты.
Перед закрытием люков необходимо убедиться в отсутствии внутри посторонних предметов.

Ионитные параллельно-точные фильтры второй ступени представляют собой вертикальные однокамерные аппараты. Каждый фильтр состоит из корпуса, нижнего и верхнего распределительных устройств, трубопроводов и запорной арматуры, пробоотборного устройства и фильтрующей загрузки.

Фильтры натрий-катионитные параллельно-точные первой ступени ФИПа I, предназначены для обработки воды с целью удаления из нее ионов-накипеобразователей (Са 2+ и М 2+ ) в процессе катионирования. Фильтры используются на водоподготовительных установках промышленных и отопительных котельных.

Пример условного обозначения фильтра производительностью 20 м 3 /ч для умеренного климата (У) и категории размещения при эксплуатации (4) по ГОСТ 15150-69: ФИПа I – 1,0-0,6 Na У4. Диаметр — 1000 мм., рабочее давление — 0,6 МПа.

Устройство

Рис. 1. Фильтр натрий-катионитовый параллельно-точные 1-ой ступени ФИПа I

Стальной цилиндрический корпус с эллиптическим верхним и нижним днищами, днища приварены к цилиндрической обечайке фильтра. Корпус фильтра снабжен верхним люком, предназначенным для загрузки фильтрующего материала и периодического осмотра его поверхности и лазом Ду 400 мм для проведения внутренних монтажных работ.

Принцип работы

Номенклатура и общая характеристика фильтров ФИПа I

Фильтры натрий-катионитовые параллельно-точные II-ой ступени ФИПа II

Устройство

Ионитные параллельно-точные фильтры второй ступени представляют собой вертикальные однокамерные аппараты. Каждый фильтр состоит из корпуса, нижнего и верхнего распределительных устройств, трубопроводов и запорной арматуры, пробоотборного устройства и фильтрующей загрузки.

Рис. 2. Фильтр натрий-катионитовый параллельно-точные 2-ой ступени ФИПа II

Цикл работы ионитных параллельно-точных фильтров второй ступени состоит из следующих операций:

• катионирование (анионирование);
• взрыхление;
• регенерация;
• отмывка.

Как показывает опыт эксплуатации, неагрессивные жесткие воды при дополнительной обработке на натрий-катионитовых фильтрах изменяют свою коррозионную активность вследствие изменения индекса насыщения от положительных величин до отрицательных. В этих условиях даже сравнительно небольшое содержание кислорода в воде ( 1 — 4 мг / л) может сильно интенсифицировать коррозию стальных труб. [22]

Назначение, устройство и принцип работы осветителей, натрий-катионитовых фильтров и их разновидностей ( водород-кат. [16]

В зависимости от требуемой глубины умягчения воды следует устанавливать натрий-катионитовые фильтры одной или двух ступеней. [17]

Осветленную воду из бака 10 насосом 9 подают в натрий-катионитовый фильтр 8, где она умягчается и с остаточным напором поступает к потребителям или сливается в резервуар. [18]

Наиболее высокие результаты по подготовке воды достигаются при использовании натрий-катионитовых фильтров , резко снижающих жесткость воды. [19]

Блок ХВО состоит из двух механических осветлительных фильтров, двух трупп трехступенчатых натрий-катионитовых фильтров , регенерационных баков и насосов. [20]

Взрыхление выполняют так же при помощи задвижек, как и в натрий-катионитовом фильтре . Для разрыхления используют отмывочную воду, собираемую в специальный бак, или, если бака нет, неумягченную осветленную воду. [21]

Как показывает опыт эксплуатации, неагрессивные жесткие воды при дополнительной обработке на натрий-катионитовых фильтрах изменяют свою коррозионную активность вследствие изменения индекса насыщения от положительных величин до отрицательных. В этих условиях даже сравнительно небольшое содержание кислорода в воде ( 1 — 4 мг / л) может сильно интенсифицировать коррозию стальных труб. [22]

По истечении определенного промежутка времени катионы натрия замещаются катионами кальция и магния и натрий-катионитовый фильтр начинает пропускать жесткую воду. Натрий-катионит истощился и для восстановления умягчающей способности его необходимо подвергнуть регенерации. [23]

Морская вода подвергается предварительной коагуляции и осветлению на механических фильтрах, умягчению на натрий-катионитовых фильтрах 1 — й 2-ой ступеней, загруженных катионитом КУ-2, Глубокое доумягчение морской воды осуществляется на натрий-катионитовых фильтрах 3 — й ступени ( также загруженных КУ-2), после чего умягченная вода попадает в деаэратор ППГУ. [24]

Какое количество воды можно умягчить за промежуток времени от регенерации до регенерации в натрий-катионитовом фильтре , загруженном глауконитом в количестве 1 2 м3, емкость поглощения которого равна 280 т / град на 1 м3 материала; общая жесткость исходной воды равна 21 0 градус. [25]

Как уже упоминалось, возможно рапа или сухие соли найдут применение на ТЭЦ для регенерации натрий-катионитовых фильтров . [26]

Относительная кон нтра — ствах УДаляется двуокись углерода, а затем: ция ( NH soif в растворе вода доумягчается в натрий-катионитовых фильтрах . [29]

Образующиеся в результате ионного обмена соли хлорида кальция и магния хорошо удаляются при пропуске регенерационного раствора и далее в процессе отмывки фильтра.

Рассмотрим работу одноступенчатой N-катионитовой установки:

Вода, проходя сквозь слой катионита, умягчается и направляется в накопительный бак, откуда уже подается насосами потребителю. Такая схема позволяет избежать образование кислых стоков и, как следствие, использовать кислотостойкое оборудование и материалы.

Одноступенчатое N-катионирование, в сравнении с двухступенчатым, имеет ряд недостатков, ограничивающих ее применение:

• умягчение воды не более 0,05 мг-экв/л,
• неполное использование рабочей обменной емкости фильтра,
• повышенный расход соли на регенерацию.

Такие вещества, как кальций и магний, будут прилипать к катиониту, как металл к магниту. Из этого и следует, что обмен ионами — это и есть основное назначение и устройство натрий-катионитового фильтра.

Суть работы заключается в наполнителе, которым является специальная гелиевая смола, которая полностью состоит из шариков натрия.

Таким наполнителем набивается специальный картридж, и он же способен удерживать все вредные примеси.

Этому процессу способствует специальная реакция, которая происходит между натрием и солями, и благодаря ей же возникает удерживающая вредные минералы корка.

Такие вещества, как кальций и магний, будут прилипать к катиониту, как металл к магниту. Из этого и следует, что обмен ионами — это и есть основное назначение и устройство натрий-катионитового фильтра.

При встрече воды, которая наполнена вредными минеральными солями, с шариками смолы, заполненными натрием, происходит быстрая замена.

Основное преимущество такого обмена заключается в том, что это вполне естественная и очень быстро протекающая реакция, которая не требует подключение никакого дополнительного оборудования.

Натрий меняется местами с минералами, которые, в свою очередь, основательно прилипают к поверхности картриджа.

Еще одна отличная особенность — это возможность регенерации натрий-катионитовых фильтров, а именно восстановление этих картриджей.

Такого типа прибор относится к группе химических очистителей. У любого потребителя возникнет вопрос – как же так получается, что производство питьевой воды связано с химикатами? Но процесс реакции здесь заложен в восстановлении, и при производстве питьевой воды картридж меняют, а не восстанавливают, потому соляные растворы в питьевую воду не попадают.

Регенерация na натрий катионитовых фильтров

Самым уязвимым местом фильтров натрий катионитовых фипа является их невозможность работать непрерывно, без каких-либо затрат и обслуживания. Они требуют восстановления и частого. И чем более загрязненная вода, тем чаще придется менять картриджи или восстанавливать. Замены делают при производстве питьевой воды, восстанавливают во всех остальных случаях.

Эксплуатации и обслуживание

• Умягчение воды пропуском «сырой» воды через слой катионита сверху вниз;
• взрыхление и отмывку от загрязнений катионита потоком водопроводной воды снизу вверх с последующим сбросом ее в канализацию;
• регенерацию катионита пропуском сверху вниз раствора поваренной соли;
• отмывку катионита водопроводной водой от остатков поваренной соли и хлоридов.

В состав натрий-катионитовых установок для умягчения воды входят фильтры первой и второй ступени, баки запаса воды и раствора соли, насосы, трубопроводы, запорно-регулирующая арматура.

Общий вид и схема обвязки натрий-катионитнова фильтра:

1 — воздушник; 2 — распределительное устройство, 3 — лаз; 4 — корпус; 5 — дренажное устройство; 6 — дренажный колпачок; 7 — манометр; 8 — сборник воды.

Фильтр для натрий-катионирования представляет собой вертикальный цилиндрический сосуд, состоящий из корпуса 4, верхнего распределительного 2 и нижнего дренажного 5 устройств, трубопроводов, запорной арматуры и фильтрующей загрузки.

При эксплуатации фильтров необходимо выполнять следующие операции:

• Умягчение воды пропуском «сырой» воды через слой катионита сверху вниз;
• взрыхление и отмывку от загрязнений катионита потоком водопроводной воды снизу вверх с последующим сбросом ее в канализацию;
• регенерацию катионита пропуском сверху вниз раствора поваренной соли;
• отмывку катионита водопроводной водой от остатков поваренной соли и хлоридов.

В процессе обслуживания фильтров необходимо брать пробы воды, раствора соли, производить анализы, следить за давлением воды, ее температурой. Для предупреждения потерь катионита вследствие его пептизации (т. е. разложения) под воздействием горячей воды температуру воды перед фильтром ограничивают. При использовании сульфоугля температура воды не должна превышать 40°С, для КУ-2-8 — 80°С.

После того как из катионита будут вытеснены катионы натрия, он истощается и перестает умягчать воду. Для восстановления обменной способности катионита производят его регенерацию с помощью 8-10-процентного раствора поваренной соли NaCl, для приготовления которого служит солерастворитель.

Исходная вода от подогревателя поступает на Н — катионитный фильтр, где она фильтруется через слой вещества, способного к обмену катионами, называемого «катионитом».

Исходная вода от подогревателя поступает на Н — катионитный фильтр, где она фильтруется через слой вещества, способного к обмену катионами, называемого «катионитом».

жесткости) образуются легкорастворимые, не обладающие способностью к накипеобразованию глауберовая и поваренная соли. Пройдя Nа — катионитний фильтр второй ступени, умягченная вода направляется в деаэратор питательной воды.

Обмен катионами происходит в строго эквивалентных (равнозначных) количествах. Вот почему процесс обмена между катионами в фильтре происходит до тех пор, пока катионит не истощится, т. е. перестанет умягчать воду. Для восстановления обменной способности катионита необходимо удалить из него удержанные им катионы кальция и магния, что делается путем так называемой регенерации (восстановления) первоначальных свойств катионита.

Регенерация состоит в том, что через слой истощенного катионита пропускается: для Н-катионитовых фильтров 1 — 1,5 % — ный раствор серной кислоты, а для Na-катионитовых фильтров 5 — 10 % — ный раствор поваренной соли.

Отмывка катионита от остатков соли и хлоридов сырой водой. Длительность отмывки — 60-80 минут.

Фильтр катионитовый, устройство.

Он представляет собой вертикальный цилиндр со сферическими днищами, внутрь которого насыпается катионит. Катионитовый фильтр — основные элементы:

Корпус с эллиптическими днищами

Верхнего распределительного устройства

Нижнего распределительного устройства

Трубопровод и запорная арматура по фронту фильтра.

Размеры и количество натрий катионитных фильтров выбираются после определения общей площади фильтрования так, чтобы каждый фильтр имел не более трех регенераций, продолжительность фильтрации должна составлять около 8 часов. Число регенераций зависит от скорости процесса очистки, от количества катионита в фильтре, обменной емкости катионита и жесткости исходной воды.