Решение На входе m(Mg 2 ) 0,2 4,5 12 10,8 мгдм 3 m(Сa 2 ) 0,8 4,5 20 72 мгдм 3
 Скачать 19.25 Kb.
|
|
3.10. Рассчитайте материальный баланс установки умягчения природной воды методом катионирования. Исходная вода имеет жесткость – X, причем 20 % жесткости обусловлено присутствием солей магния. Остаточная жесткость воды 0,1 мг-экв/дм3. Для умягчения используют катионит КУ-2, его статическая обменная емкость 4,8 мг-экв/г по солям жесткости. В динамических условиях емкость катионита реализуется на – Y. Объем очищаемой воды – Q. Фильтр до регенерации работает время t. Определите необходимый объем используемого катионита, если его насыпная масса 0,7 кг/дм3, а удельный объем 2,8 дм3/кг. Далее катионит подвергается регенерации 6%-м раствором NaCl, в солевом растворе содержание солей жесткости составляет C, а степень регенерации катионита Z. После подачи регенерационного раствора фильтр промывается водой, объем которой составляет 20 % от объема регенерационного раствора. Определите массы потоков и их состав. Исходные данные
Решение На входе m(Mg2+) = 0,2 * 4,5 * 12 = 10,8 мг/дм3; m(Сa2+) = 0,8 * 4,5 * 20 = 72 мг/дм3; На выходе m(Mg2+) = 0,2 * 0,1 * 12 = 0,24 мг/дм3; m(Сa2+) = 0,8 * 0,1 * 20 = 1,6 мг/дм3; Объем катионита, потребный для умягчения воды, определяют по формуле:  V = 1600 * (4,5 – 0,1)/1*(800 – 4(4,5 – 0,1)) = 8,99 м3; где Q - количество умягченной воды, получаемое в сутки в м3; Н - разность общей жесткости умягчаемой и умягченной воды в мг-экв/л; n - число циклов катионитового фильтра в сутки определяется по формуле: n = T/(t + t1) = 10/(10,5 + 1,5) = 0,83 ≈ 1; где T – продолжительность работы катионитовой установки в течение суток; t – продолжительность полезной работы фильтроцикла, принимаемая обычно в пределах 10 – 22 ч.; t1 – продолжительность операций ,связанных с регенерацией фильтра, ч, обычно 1,5 ч. е - рабочая емкость поглощения катионита в г-экв/м3; W - расход воды на промывку катионита после регенерации в м3 (3,5 - 4 м3 на 1 м3 катионита). По потребному объему катионита подбирается соответствующий размер фильтра. Межрегенерационный период катионита r определяется по формуле:  τ = 800 – 4(4,5 – 0,1)/5 * (4,5 – 0,1) = 35,56 ч; где Qч - средняя часовая производительность фильтра по умягченной воде в расчете на 1 м3 катионита; Qч = 3÷6 м3 в зависимости от жесткости воды. Расход соли на промывку катионита  G = 0,3 * 800 * 8,99 * 100/6 = 35,960 кг; где g - расход соли на 1 г-экв солей жесткости в кг; D - содержание NaCl в поваренной соли в %. При использовании отработавшего солевого раствора для взрыхления катионита расход соли уменьшается на 15-20%. Соответственно расходу соли подбирают объем солерастворителя. При использовании оборотной солевой воды расход соли уменьшится на 20% и составит 35,960* 0,80 = 28,768 кг; при этом объем 6%-ного раствора соли будет равен 28,768 – 97/6 * 1,08 = 13,79 л; где 1,08 - плотность 6%-ного раствора NaCl. |