CHƯƠNG 3: XỬ LÝ NƯỚC LÒ HƠI

Chia sẻ: Nguyen Van Binh Binh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Thêm vào BST

Báo xấu

724
lượt xem 307
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chất lượng nước cung cấp cho lò hơi có ý nghĩa rất quan trọng đối với việc đảm bảo sự an toàn khi lò vận hành. Nguồn nước cấp cho lò thường lẫn các tạp chất tan và không tan trong nước. Những chất tan trong nước: những chất này thường ở dạng lưỡng cực và  có thể phân hũy thành ion như: Ca2+, Mg2+, Na+, K+, HCO 3 , Cl-, SO42 ,… Những chất không hòa tan làm cho nước bị đục. Những hạt nhỏ có kích thước ...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: CHƯƠNG 3: XỬ LÝ NƯỚC LÒ HƠI

CHƯƠNG 3: XỬ LÝ NƯỚC LÒ HƠI 3.1 Xử lý nước. Chất lượng nước cung cấp cho lò hơi có ý nghĩa rất quan trọng đối với việc đảm bảo sự an toàn khi lò vận hành. Nguồn nước cấp cho lò thường lẫn các tạp chất tan và không tan trong nước. Những chất tan trong nước: những chất này thường ở dạng lưỡng cực và có thể phân hũy thành ion như: Ca2+, Mg2+, Na+, K+, HCO 3 , Cl-, SO42 ,…  Những chất không hòa tan làm cho nước bị đục. Những hạt nhỏ có kích thước 8,5 – nước có tính kiềm mạnh. Ngoài độ Ph, người ta còn đánh giá chất lượng của nước theo các chỉ tiêu sau: Độ cứng, độ kiềm, độ khô kết,… Độ cứng của nước là tổng nồng độ các ion Canxi mà Magiê có trong nước. Độ cứng có thể đo bằng milligram đương lượng trong một lít nước. Độ kiềm của nước là tổng hàm lượng các ion bicacbonat, hydrat là những gốc muối của các axit yếu khác. Độ khô kết là tổng hàm lượng các vật chất còn lại sau khi chưng cất nước, được đo bằng mg/lit. Nước được đưa vào lò tuy đã được xử lý nhưng vẫn còn một lượng nhất định những chất tan và không tan trong nước. Trong quá trình làm việc, những chất này trở thành pha cứng tách ra khỏi nước dưới dạng cáu bám vào thiết bị, ảnh hưởng đến điều kiện làm việc của thiết bị. Hệ số dẫn nhiệt của cáu rất bé so với hệ số dẫn nhiệt của thép nên khi làm việc nhiệt độ vách ống tăng lên rất nhiều, sự hấp thụ nhiệt của lò hơi giảm đi, lượng tiêu hao nhiên liệu tăng. Đồng thời cáu còn có tác dụng tăng độ ăn mòn bề mặt. Vì vậy, để đảm bảo sự an toàn các thiết bị lò hơi cần:
 Ngăn ngừa tạo cáu bám trên các bề mặt đốt.  Duy trì độ sạch của lò hơi ở mức cần thiết.  Ngăn ngừa quá trình ăn mòn trong đường ống nước và hơi. Để đảm bảo yêu cầu trên, nước cấp lò hơi cần đạt yêu cầu chỉ tiêu chất lượng nhất định. Xử lý nước trước khi cấp vào lò: Những phương xử lý nước:  Phương pháp lắng lọc: tùy theo hóa chất dùng mà ta có các phương pháp sau Phương pháp xử lý Hóa chất dùng Vôi hóa Chỉ dùng vôi Vôi – xôđa CaO + Na2CO3 Xút NaOH Xút – Xôđa NaOH + Na2CO3 Xút – Vôi NaOH + CaO Dùng vôi: Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2  2CaCO3 + 2H2O. Mg(HCO3)2 + Ca(OH)2  Mg(OH)2 + CaCO3 + 2H2O. MgCl2 + Ca(OH)2  Mg(OH)2 + CaCl2. MgSO4 + Ca(OH)2  Mg(OH)2 + CaSO4. CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O. Khi dùng vôi, dộ cứng bicacbonat được khử, độ cứng không cacbonat không được khử mà chỉ thay đổi vị trí giữa gốc canxi mà magie. Để khử không cacbonat, người ta dùng xôđa. Khi đó, trong nước chủ yếu là độ cứng canxi được tách ra nhờ Na2CO3 : Ca(HCO3)2 + 2NaOH  CaCO3 + Na2CO3 + 2H2O. Mg(HCO3)2 + 2NaOH  MgCO3 + Na2CO3 + 2H2O. MgCO3 + 2NaOH  Mg(OH)2 + Na2CO3. MgCl2 + 2NaOH  Mg(OH)2 + 2NaCl. CO2 + 2NaOH  Na2CO3 + H2O.
CaCl2 + Na2CO3  CaCO3 + 2NaCl. CaSO4 + Na2CO3  CaCO3 + Na2SO4. Ngoài những chất trên, người ta còn dùng natriphotphat Na3PO4, baricacbonat BaCO3, barhidroxit Ba(OH)2, barialuminat BaAl2O4, …  Phương pháp trao đổi cation: Quá trình làm mềm nước bằng trao đổi cation là quá trình trao đổi giữa các cation của các chất hoà tan trong nước có khả năng sinh cáu trong lò với những cation của những chất không hoà tan trong nước để tạo ra những chất mưois tan trong nước và không tạo thành cáu. Những chất này gọi là cationit. Có 3 loại cationit sau: Natri (NaR), hydro (HR), amôn (NH4R). Trong đó: R là gốc của cationit không hoà tan trong nước, đóng vai trò của một anion. Khi dùng catinonit Natri, phản ứng xảy ứng như sau: Ca(HCO3)2 + 2NaR  CaR2 + 2NaHCO3. Mg(HCO3)2 + 2NaR  MgR2 + 2NaHCO3. CaCl2 + 2NaR  CaR2 + 2NaCl. MgCl2 + 2NaR  MgR2 + 2NaCl. CaSO4 + 2NaR  CaR2 + Na2SO4. MgSO4 + 2NaR  CaR2 + Na2SO4. Khi dùng cationit Hydro: Ca(HCO3)2 + 2HR  CaR2 + 2CO2 + 2H2O. Mg(HCO3)2 + 2HR  MgR2 + 2CO2 + 2H2O. CaCl2 + 2HR  CaR2 + 2HCl. NaCl + HR  NaR + HCl. MgSO4 + 2HR  MgR2 + 2HCl. Khi dùng cationit amôn: Ca(HCO3)2 + 2NH4R  CaR2 + 2NH4HCO3. Mg(HCO3)2 + 2NH4R  MgR2 + 2NH4HCO3. CaCl2 + 2NH4R  CaR2 + 2NH4Cl. MgSO4 + 2NH4R  MgR2 + (NH4)2SO4. Na2SO4 + 2NH4R  2NaR + (NH4)2SO4. v.v…
Khi trao đổi cation natri toàn bộ độ cứng đều được khử, song độ kiềm và các thành phần anion khác có trong nước không thay đổi. Khi dùng phương pháp trao dổi cation hydro, độ cứng và độ kiềm đều được khử nhưng anion của các muối đã tạo thành axit, nước xử lý là nước axit sẽ không thuận lơi cho việc cấp nước lò hơi. Vì vậy, nên dùng phối hợp 2 phương pháp cation natri và hydro. Trong quá trình làm việc, các cationit dần dần bị kiệt hết cation. Để khôi phục khả năng làm việc của cationit người ta cho chúng trao dổi với chất có khả năng cung cấp cation. Quá trình này gọi là quá trình hoàn nguyên cationit. Để thực hiện quá trình hoàn nguyên cationit natri người ta dùng dung dịch NaCl có nồng độ từ 6-8%, cactionit hdro – dùng dung dịch H2SO4 hoặc HCl, cationit amôn – bằng muối amôn.  Phương pháp trao đổi anion: Nguyên tắc giống như phương pháp trao đổi cation. Ở đây, anion của muối và axit trao đổi với anion của anionit. 3.2 Chọn hệ thống xử lý nước: Trong đồ án này, chọn phương pháp xử lý nước kết hợp kiễu nối tiếp 2 phương pháp xử lý nước dùng catinonit Natri và cationit Hydro. Nước sau khi qua xử lý đều được khử độ cứng và độ kiềm. Đảm bảo chất lượng nước cấp cho lò hơi. 3.3Mô tả quá trình Nước từ bể cấp, cấp vào bình cationit natri nhờ bơm. Tại đây độ cứng của nước được khử nhưng độ kiềm và các thành phần anion khác có trong nước không thay đổi. Do đó nước sau khi qua bình 1 tiếp tục cho qua bình cationit hydro để khử toàn bộ độ kiềm của nước. Nước sau khi xử lý được bơm vào bể nước cấp để cung cấp nước cho là hơi hoạt động. Sau một thời gian xử lý, cationit sẽ dần bị cạn kiệt cation. Để khôi phục cationit, sau khoảng thời gian cho trước ta tiến hành hoàn nguyên ( chọn 1 ngày hoàn nguyên 1 lần) Để hoàn nguyên cationit natri, người ta dùng dung dịch muối NaCl (nồng độ 6-8%). Đối với cationit hydro người ta dụng dung dịch acid H2SO4 hoặc HCl. Trong đồ án này chọn acid HCl có nồng độ 1-1,5%.
Hoàn nguyên NaR: CaR2 + 2NaCl  CaCl2 + NaR MgR2 + 2NaCl  MgCl2 + NaR Hoàn nguyên HR: CaR2 + 2HCl  CaCl2 + HR MgR2 + 2HCl  MgCl2 + HR