Экологически эффективная электролизная технология подготовки воды на объектах энергетики в структуре промышленных предприятий

• Автор: Шинкевич, Елена Олеговна
• Шифр специальности: 03.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 199 с. : ил

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА.

1Л. Существующие методы умягчения природных вод, используемые в схемах водоподготовки ВПУ на объектах энергетики.
1.2. Сравнительный анализ экологических, энергетических и экономических показателей, используемых в существующих методиках оценки экологической целесообразности методов обработки воды
1.3. Обоснование необходимости разработки новых малоотходных методов умягчения воды и комплексной методики оценки экологичности для всех схем ВПУ на промышленных котельных
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСНОЙ МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ЭКОЛОГОЭКОНОМИЧЕСКИХ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СИСТЕМ ВОДОПОДГОТОВКИ ПАРОВЫХ КОТЕЛЬНЫХ МАЛОЙ И

СРЕДНЕЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ.

2.1. Обоснование выбора объектом исследований паровых котельных малой и средней производительности
2.2. Разработка основных положений предлагаемой комплексной методики оценки экологичности водоподготовки промышленных котельных
2.2.1. Методика оценки экологических показателей существующих схем ВПУ промышленных котельных
2.2.2. Методика оценки энергетических показателей существующих схем ВПУ промышленных котельных.
2.2.3. Методика оценки экономических показателей существующих схем ВПУ промышленных котельных
2.2.4. Методика оценки удельных показателей существующих схем ВПУ промышленных котельных
2.2. Оценка экологических, энергетических и экономических показателей существующих схем ВПУ энергетического цеха промышленного предприя тия на примере котельной Казанского бараночнокондитерского комбината БКК
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ УМЯГЧЕНИЯ ВОДЫ ДИАФРАГМЕННЫМ ЭЛЕКТРОЛИЗОМ ДО КАЧЕСТВА, ПРЕДЪЯВЛЯЕМОГО ПИТАТЕЛЬНОЙ ВОДЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПАРОВЫХ КОТЛОВ.
3.1. Обоснование эффективности использования электрохимической подготовки питательной воды для котлов малой и средней производительности
методом диафрагменного электролиза.
3.2. Выбор основных параметров работы экспериментальных моделей диафрагменных электролизных установок ЭХУ
3.2.1. Выбор типа диафрагм для электрохимической
обработки воды
3.2.2. Выбор современных материалов анодов для
технологии водоподготовки.
3.2.3. Выбор основных рабочих характеристик экспериментальных установок ЭХУ.
3.3. Описание работы экспериментальных установок ЭХУ.
3.3.1. Модель установки непроточного типа.
3.3.2. Модель установки проточного типа.
3.4. Методика проведения экспериментов и обработки данных
3.5. Результаты и обсуждение проведенных экспериментов.
3.5.1. Результаты и обсуждение экспериментальных исследований в аппарате ЭХУ непроточного типа
3.5.2. Результаты и обсуждение экспериментальных исследований в аппарате ЭХУ проточного типа.
3.6. Математическое описание динамики процессов умягчения воды
в проточном аппарате ЭХУ
ГЛАВА 4. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ МОДЕРНИЗИРОВАННОЙ СХЕМЫ ВПУ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АППАРАТА ЭХУ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЕЕ НА ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ.
4.1. Разработка методики проектировочного расчета промышленного аппарата ЭХУ для котельных малой и средней
производительности.
4.1.1. Конструктивный расчет промышленного аппарата ЭХУ
4.1.2. Расчет гидравлических характеристик промышленного
аппарата ЭХУ.
4.1.3. Расчет энергетических характеристик промышленного
аппарата ЭХУ.
4.2. Проектирование промышленного аппарата ЭХУ и схемы водоподготовки для предприятий с котельными малой и средней производительности
на примере котельного цеха Казанского бараночнокондитерского комбината БКК
4.3. Оценка экологических, энергетических и экономических показателей модернизированной схемы ВПУ БКК согласно предлагаемой комплексной методики.
4.4. Сравнительный анализ экологичности модернизированной схемы водоподготовки с существующими схемами ВПУ для промышленных котельных малой и средней производительности
4.5. Утилизация шламов, образующихся при электролизной технологии умягчения воды в системах водоподготовки котельных малой и средней производительности.
4.6. Сравнительный анализ эксплуатационных затрат на существующую и модернизированную схему водоподготовки.
4.7. Анализ предотвращенного экологического ущерба окружающей среде от внедрения разработанной электролизной технологии обработки воды с
учетом первичных и вторичных загрязнителей
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


При известковосодовом методе умягчения воды, образующиеся карбонат кальция и гидроксид магния могут пересыщать растворы и долго оставаться в коллоиднодисперсном состоянии. Их переход в грубодисперсный шлам длителен, особенно при низких температурах и наличии в воде органических примесей, которые действуют как защитные коллоиды. При большом их количестве жесткость при реагентном умягчении воды может снижаться всего на . В подобных случаях перед умягчением или в процессе его из воды удаляют органические примеси окислителями и коагулянтами. Гак, в работе предложена обработка воды в осветлителе путем известкования и умягчения содой, шлам отфильтровывается, а отработанный раствор повторно используют для регенерации Ыакатионитного фильтра. При содовонатриевом умягчении воды ее обрабатывают содой и гидроксидом натрия. Ввиду того, что сода образуется при реакции гидроксида натрия с гидрокарбонатом, необходимая для добавки в воду доза ее значительно уменьшается. При высокой концентрации гидрокарбонатов в воде и низкой некарбонатной жесткости избыток соды может оставаться в умягченной воде. Поэтому этот метод применяют лишь с учетом соотношения между карбонатной и некарбонатной жесткостью. Используют содорегенеративный метод, основанный на возобновлении соды в процессе умягчения, при подготовке воды, для питания паровых котлов низкого давления . Обработка воды антинакипинами и ингибиторами отложений. Энергетическое оборудование паровые котлы и тепловые сети, кроме предварительной обработки воды на ВПУ нуждается в удалении из воды незначительных остаточных загрязнений и в поддержании определенного воднохимического режима путем дозировки в воду небольшого количества соответствующих реагентов, приводящих качество воды в соответствие с нормируемыми показателями . К коррекционным способам обработки воды относятся фосфатирование, аминирование, нитрирование, сульфитирование, триллонирование, силикатирование и др. Также воду обрабатывают различными комплексонами . При хорошем качестве добавочной воды на котельных коррекционная обработка может быть применена самостоятельно, но расход реагента при этом возрастет по сравнению со схемой коррекционной обработки. Между тем последний показатель при оценке ингибиторов приводится не так часто. Так в работах , приведены основные виды ингибиторов коррозии и отложения солей, их концентрации в дозировках и токсикологические характеристики. ПДК и коэффициенты экологической опасности основных представителей ингибиторов представлены в Приложении 2. Реагентный метод с использованием ингибиторов с точки зрения упрощения технологии водоподготовки паровых котлов малой и средней производительности, несомненно, может быть актуальным на сегодняшний день. Но с точки зрения экологичности он один из самых вредных для ОПС. ВПУ. Термохимическое умягчение применяют исключительно при подготовке воды для паровых котлов, так как в этом случае наиболее рационально используется теплота, затраченная на подогрев воды. Этим методом умягчение воды производят обычно при температуре воды выше 0С. Интенсификация процессов термического умягчения различными способами подробно рассмотрена в . Фосфатный метод умягчения воды как самостоятельный не применяют в связи с высокой стоимостью реагентов. Фосфаты используют для доумягчения воды после ее обработки известью и содой . Фосфатное умягчение обычно осуществляют при подогреве воды до 5. С, достигая ее умягчений до 0,. Известководоломитовый метод используют для одновременного умягчения и обескремнивания воды при температуре 0С . Метод высокотемпературного умягчения воды применяют практически для полного ее умяг чения. Установки термохимического умягчения воды обычно более компактны. Они состоят из дозаторов реагентов, подогревателей и фильтров. Рассмотренные термохимические методы обессоливания имеют сравнительно хорошие экологические показатели, но ввиду большого расхода энергии на нагрев воды более 0С и потери тепла в технологии, использование этих методов на котельных малой и средней производительности является нецелесообразным.