Повышение эффективности процессов реагентной предварительной очистки воды в схемах водоподготовки ТЭС

• Автор: Филимонов, Артем Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 152 с. : ил.

СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ

ГЛАВА 1. РЕАГЕНТНАЯ ОБРАБОТКА ВОДЫ НА ТЭС И МЕТОДЫ

# РАСЧЕТА РАВНОВЕСНЫХ РЕАКЦИЙ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

1.1 Общая характеристика предварительной очистки воды

1.2 Физико-химические основы коагуляции

1.3 Известкование воды

1.4 Реагентное умягчение воды

1.5 Выбор схемы водоподготовки

1.6 Математическое моделирование химических равновесий

1.7 Выводы по обзору литературы и постановка задачи

# ГЛАВА 2. ТЕРМОДИНАМИКА И КИНЕТИКА ХИМИЧЕСКИХ

РЕАКЦИЙ И ПРОЦЕССОВ
2.1 Основные положения
2.2 Химические равновесия в реальных системах
2.3 Закономерности образования и состав осадков
2.3.1 Моделирование процессов образования и поведения
основных карбонатов магния
2.3.2 Поведение кремниевой кислоты и силикатов
, « ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРОЦЕССА
ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОЧИСТКИ ВОДЫ
3.1 Формализация задач, вывод и решение уравнений по первой задаче
3.2 Алгоритм расчета системы по второй задаче
3.3 Блок-схема прикладной программы
3.4 Методика работы прикладной программы

ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПРОЦЕССОВ, ПРОТЕКАЮЩИХ ПРИ РЕАГЕНТНОЙ ОБРАБОТКЕ ВОДЫ
4.1 Ионно-молекулярный состав и стабильность исходной воды
4.2 Концентрационные диаграммы распределения
4.3. Пробная обработка природной воды
ГЛАВА 5. МОДЕЛИРОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ ВПУ НИЖНЕКАМСКОЙ ТЭЦ
5.1 Анализ работы ВПУ ХВ О-1 Нижнекамской ТЭЦ
5.2 Выбор пути повышения эффективности работы ВПУ ХВО-1 НкТЭЦ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ
ВВ - взвешенные вещества;
ВПУ - водоподготовительная установка;
ГДП - грубодисперсные примеси;
Дк - доза реагента II, ммоль/кг (мг-экв/кг растворителя);
Д„ Дк, Дщ, Дс, - доза коагулянта, извести, щелочи, соды соответственно; Ж0 - жесткость общая, ммоль/кг (по старому - мг-экв/кг);
ЖСм ЖМг, Жк, Жнк - жесткость кальциевая, магниевая, карбонатная, некарбонатная, соответственно, ммоль/кг (по старому - мг-экв/кг);
ЖСа,о- жесткость кальциевая исходная;
ЗДМ - закон действующих масс;
ЗСМ - закон сохранения массы;
Дя — избыток реагента И, ммоль/кг (мг-экв/кг растворителя);
МБ - материальный баланс;
ММ - математическая модель;
ПП - прикладная программа;
ПР(АпВт) - произведение растворимости активностей электролита А„Вт ; ПР(СаСОз(К), 7), ПРсасозк, т - произведение растворимости карбоната кальция при температуре Т, моль2*л"2.
ТЭС - тепловая электрическая станция;
ХВО - химводоочистка;
Щ0 - щелочность общая, ммоль/кг (по старому обозначению - мг-экв/кг);
ЩО'0 - общая щелочность исходного раствора;
Щг, Д/к, Д/бк - щелочность гидратная, карбонатная, бикарбонатная, соответственно; а,- - активность /-го иона, моль-дм'3, М;
Ап/' -у'-ый анион;
/у - концентрацияу'-го компонента, включенного в базис, моль/кг;

В своей работе для расчета температурных зависимостей мы в большей степени использовали уравнение Улиха. Для практического применения температурная зависимость Кр представлялась в виде параболической функции:
р Кр = а/Т+ Ъ + сТ; (2.8)
где рК— -1 %КР а, Ь, с — коэффициенты, постоянные для данной Кр.
Подбор коэффициентов проводили на ЭВМ при достижении относительной погрешности Я2 = 1.
Ионы щелочных металлов (Иа+, К+) относятся к сильным электролитам. В разбавленных растворах они находятся практически полностью в ионозированном состоянии. С присутствующими в воде неорганическими лигандами ионы щелочных металлов образуют комплексы (таблица 2.1) [235].
Таблица 2.1.
Константы устойчивости ассоциатов, образованных ионами щелочных металлов
Равновесия 1ёК(25°С)
Иа+ + ОН' <-» №ОН -0,77
К++ОЬГ<->КОН (слабое)
Ма++Ш3'<->№Ж)з -0,59
К+ + МОз<->КЖ)3 -0,24
Иа++ 8042'<-> №804' 0,70
К++ 8042‘<-> КБОТ 0,82
Иа++ С1'<-> №С1 -0,78
Как видно из таблицы 2.1, константы устойчивости невелики, т.е. ионы слабо реагируют с компонентами среды и в реальных системах, представляющих собой разбавленные растворы, образованием комплексов с участием щелочных металлов можно пренебречь [151].