Разработка новых коагулянтов для процессов водоподготовки ТЭС

• Автор: Ахметова, Ирина Гареевна
• Шифр специальности: 05.14.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 133 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение.

Глава 1. Литературный обзор.

1.1. Коагулянты, их получение и свойства

1.2. Анализ изотерм сорбции микропримесей в водных растворах применительно к коагуляции.

Глава 2. Исследование реагентной коагуляции в процессах водоподготовки ТЭС.

2.1. Кинетика коагуляции взвешенных частиц и коллоидных примесей применительно к процессам водоочистки

2.1.1. Кинетическое уравнение Смолуховского

2.2. Промотирующий эффект в процессах коагуляции.

2.3. Влияние природы металлов на коагулирующую активность их солей

2.4. Некоторые термохимические закономерности образования кристаллогидратов и их гидролиза.
Глава 3. Исследование электропроводности водных растворов неорганических солей.
Глава 4. Совершенствование технологической схемы производства минеральных коагулянтов и процесса водоподготовки ТЭС
4.1. Экспериментальный анализ эффективности коагулянтов РеБОд 7Н и РНК для процессов водоподготовки ТЭС.
4.2. Схема управления процессом подготовки воды на ТЭС с использованием математического аппарата сетей Петри.
4.3. Технологическая схема дозирования коагулянта
4.4. Расчет показателей техникоэкономической эффективности производства РНК сравнительно с сернокислым алюминием.
4.4.1. Материальный баланс.
4.4.2. Тепловой баланс
4.4.3. Эксергетический анализ.
4.4.4. Экономический расчет.
Основные результаты и выводы
Список литературы


Для этого его растворяют, отфильтровывают примеси, упаривают раствор до определенной концентрации, после чего дают ему застыть в твердую массу. Теоретически, получаемый при этом продукт с удельным весом 1, должен содержать в %: , Л/3, , 3 и , Н. Неочищенный сернокислый алюминий (сорт БМ) получается при обработке необожженной глины серной кислотой. Содержание в нем А должно быть не ниже %. При обработке маломутных вод наличие в неочищенном коагулянте нерастворимых примесей улучшает процесс хлопьеобразования. Существенным недостатком сернокислого алюминия является его чувствительность к температуре очищаемой воды, что объясняется большой гидратацией гидроокиси алюминия при низких температурах. Возрастание гидратации при низких температурах (~1-2°) способствует стабилизации золя гидро-окиси алюминия, плохо коагулируемого в этом случае ионы НС и ? Этим и объясняется то, что при использовании сернокислого алюминия в условиях низких температур наблюдается замедление процесса хлопьеобра-зования, попадание остаточного алюминия в очищенную воду и осаждение гидроокиси алюминия в трубах. Соли железа применяются в виде хлорного железа FeCly •6Н, сернокислого окисного железа Fe2(SO4)3 и железного купороса FeSOA •1Н. Хлорное железо представляет собой темные кристаллы с металлическим блеском, очень гигроскопичные. Получают его хлорированием железной стружки при температуре 0° в железных трубах, которые частично принимают участие в реакции. В связи с гигроскопичностью хлорного железа, при его транспортировке требуется герметическая тара. JI. A. Кульский и И. Т. Гороновский предложили метод получения хлорного железа непосредственно на водопроводе, который заключается в коррозии железной стружки в хлорной воде при постоянном донасьнцении раствора газообразным хлором. Растворение железа в хлорной воде основано на действии сильных кислот (в первую очередь соляной), образующихся при гидролизе хлора в воде [, ]. FeCl2 + Fe — 3FeCl2i 2 FeCh + HCl + НСЮ = 2FeCh + H. Под действием соляной кислоты железо растворяется; образующееся хлористое железо окисляется в хлорное гипохлоритной кислотой и хлором. Хлорное железо в свою очередь растворяет железо. Исследования, проведенные JI. A. Кульским и М. При этом получаются концентрированные растворы хлористого железа, которые при переключении тока на угольные электроды окисляются до хлорного железа. Таким методом можно получать смеси хлористого и хлорного железа, а также только хлорное железо. Сернокислое окисное железо Ре2(4)3 в качестве коагулянта применяется редко. Его получают путем обработки Ре$ серной кислотой. С этой целью используются колчеданные огарки, являющиеся отходом при обжиге сернистого колчедана для получения сернистого газа, из которого в дальнейшем изготовляют серную кислоту []. Технический продукт содержит до % нерастворимой массы. Сернокислое закисное железо, так называемый железный купорос Ре4 •1Н представляет собой прозрачные кристаллы зеленого цвета, сравнительно легко буреющие на воздухе в результате окисления Ре2* в Ре1*. Его получают растворением железа в серной кислоте с последующим упариванием (до состояния насыщения) и кристаллизацией полученного раствора. Иногда для получения железного купороса используют отходы травильных цехов. В нейтральной или кислой среде окисление растворенным в воде кислородом Ре{ОН)2, образовавшейся в результате гидролиза купороса, протекает медленно. Это приводит к неполному осаждению гидрата закиси и неудовлетворительному коагулированию. Поэтому в технике водообработки при использовании железного купороса в воду добавляют известь или сильный окислитель, например, хлорную воду, иногда оба реагента вводят вместе []. Гашеная известь применяется обычно в виде известкового молока и смешивается с водой перед введением раствора железного купороса или после этого (в зависимости от результатов пробных коагуляций конкретных образцов природной воды). Гидрат закиси железа в щелочной среде, создаваемой известью, значительно энергичнее присоединяет кислород, переходя в малорастворимый гидрат окиси, вследствие чего равновесие гидролиза смещается.