Рекарбонизация. Фосфатирование. Комплексонная обработка воды

Предотвращения процесса гидролиза бикарбонатов с образо­ванием СО₂ можно добиться при помощи восполнения десорбированного в градирне СО₂ до равновесной его концент­рации в охлаждающей воде. Так как стабилизация воды в этом случае происходит в результате насыщения ее углекислым газом, процесс называется рекарбонизацией воды. В качестве источника углекислоты на ТЭС используют продукты сгорания топлива. Следует подчеркнуть, что при рекарбонизации не происходит заметного увеличения солесодержания воды, так как увеличение концентрации* свободной углекислоты в охлаждающей воде необходимо лишь для предотвращения распада бикарбонатов. Это обстоятельство в условиях сброса воды в естественные водоемы значительно уменьшает их загрязнение примесями.

Продукты сгорания содержат СО₂, SO₂, азот и кислород. Сернистый газ хорошо растворяется в воде и реагирует с бикарбонатами с образованием углекислоты:

HCO₃ ^- + SO₂ = HSO₃ ^- +CO₂

2HSO₃ ^- +O₂ = 2SO₄ +2H ⁺.

Как видно, количество сульфатов в воде несколько воз­растает, но при этом происходит переход части карбонатной жесткости в некарбонатную (подобно процессу подкисления).

Основной технологической операцией при введении СО₂ в воду является организация процесса его растворения. В тех­нических устройствах степень использования СО₂ составляет 40—60%. При обороте воды в градирне происходит непрерыв­ная десорбция растворенного СО₂, поэтому требуется такой же непрерывный ввод газа в циркулирующую воду. Продукты сгорания отбираются за дымососом и очищаются от золы в сухих мультициклонах.

Подача газа в раствор может осуществляться различными способами: барботажным, в скруббере, эжектором и др. При барботажном способе растворение газа идет наиболее эффек­тивно за счет развитой поверхности соприкосновения газа и воды, но он требует больших затрат на компримирование газа. Применение скрубберов с насадкой позволяет снизить эти затраты вследствие небольшого гидравлического сопротив­ления скруббера. Однако сами скрубберы очень громоздки, требуют большой затраты металла и площадей для размеще­ния. Более рациональной является схема с использованием эжектора (рисунок). В этом случае отпадает необходимость сжатия газа специальными вентиляторами, что существенно снижает энергетические потери. Одним из

Рисунок – Схема рекорбанизации охлаждающей воды с эжектором

1-дымосос, 2- золоуловитель, 3-водоструйный эжектор, 4- конденсатор, 5-циркуляционный насос, 6- насос подачи воды на эжектор, 7- барботажное устройство, 8- распылитель

Рисунок 1 – Схема аппарата с внутренней трубой для рекарбонизации охлаждающей воды

1- корпус, 2- внутренняя труба, 3- нижний патрубок, 4- эжектор, 5- сопло, 6- перемещающийся конус, 7- отвод воды, 8- отвод газов, 9- подвод газов.

Рисунок 2 – Вихревой аппарата для рекарбонизации охлаждающей воды

1- приемная камера, 2,4,8 – соответственно водоподводящий, воздухоподводящий, водоотводящий и газоотводящий патрубки, 3,5-сопло и корпус эжектора, 6- дроссель, 7- спрямляющий аппарат, 9-тангенциальный лопаточный аппарат, 10- корпус.

них является аппарат с подводом газоводяной смеси во внутреннее кольцевое сечение (рисунок 1). В этом случае будут полностью отсутствовать затраты на сжатие, так как газ подается в аппарат при помощи эжектора, в котором в качестве рабочего тела используется вода. Еще большей интенсивностью обладает аппарат, в котором газовоздушная смесь образуется в эжекторе, а процесс отделения непрореагировавшего газа производится в напорном гидроциклоне, расположенном соосно с эжектором (рисунок 2).

Фосфатирование охлаждающей воды производится с целью торможения процесса образования твердой фазы СаСО₃ из пересыщенных растворов. Адсорбируясь на поверхности за­родышевых кристаллов СаСО₃, фосфаты тормозят их даль­нейший рост, увеличивают степень пересыщения раствора и тем самым стабилизируют воду. Для этой цели применяют гексаметафосфат натрия (NaPO₃)₆, триполифосфат (Na₅PO₃)₁₀, тетраполифосфат Na₆P₄O₁₃. Избыточная концентрация фос­фатов в воде, равная 1—2 мг/кг РО₄^3-, позволяет сохранить безнакипный режим работы оборотной системы. Существенным достоинством фосфатирования является понижение агрессивности охлаждающей воды, а следовательно и интенсивности коррозии.

Дата добавления: 2014-01-13