Установка термического умягчения воды

Союз СоветскикСоциалистическихРеспублнм ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пп 971825 а(61) Дополнительное к авт. свил-ву(23) П риоритет по делам нзоорезенмй н открытий(72) Авторы изобретения Ставропольский политехчичсский иц гитут и Гаирс.венныйнаучно-исследовательский, проектный:. конструкт горскийинститут сплавов и обраоотки цветць.х металлов(71) Заявители(54) УСТАНОВКА ТЕРМИЧ 1 СКОГО УМЯГЧЕНИЯ ВОШэ 1 1Изобретение относится к термическому умягчению природных и сточных вод, содержание сульфата кальция в которых близко к насыщению, и может быть использовано для умяг. чения обработанных известью морских и сер 5 нокислых сточных вод промышленных пред. приятий.Известна установка термохимического умягчения морской воды, включающая поседовательцо размещенные подогреватель, дозатор реагентов, термоумягчитель, расширители, ме. ханические и катионные фильтры и охладитель выпара, соединенные паропроводами и трубо. проводами обрабатываемой и умягченной воды 1 .Основным недостатком этой установки является значительный расход пара ца смешиваюший нагрев известкованной воды, так как поверхностный ее нагрев ограничен началом образования отложений сульфата кальция при температуре выше 60 - 70 С.Наиболее близк тй к предлагаемои по технической счицости и достигаемому результату является многоступенчатая установка термицеского умягчения нейтрализованных промывныхвод серцокислого травления, включающая не.сколько последовательно соединенных ступеней термоумягчителя, расширители, насосыдля перекачивания воды из одной ступенитермоумягчителя в другую, соединенные тру.бопроводами обрабатываемой и умягченнойводы, паропроводамн, конденсатопроводамии шламопроводами 2. Недостатком этой установки является значительный расход пара на смешиваюшпй по. догрев воды в последней ступени термоумягчителя. Кондецсат этого пара теряется.Кроме того, смешивающнй нагрев умягчаемой воды паром от 60 - 70 С до температуры термического умягчитея приводит к ее разбавлению коцденсатом, что увеличивает общее количество умягчецной воды и снижает эффект термического умягчения. При упарива нии умягченной воды в расширителях кон. центрацяя сульфата кальция возрастает, что дополнительно снижает эффекг умягчения.Для подачи воды из одной ступени термоумягчителя в другую необходимы насосы пе.ред каждой ступенью,Цепью изобретения является снижение рас-.;.ода тепла на умягчение, устранение поте"ьконденсата греющего пара, увеличение сте" 5пени умягчения воды и уменьше 1 ие числаперекачивающих насосов,Поставленная цель достигается тем, чтоустановка, включающая последовательно со.единенные ступени термоумягчителя и насосы 1 Осоединенные трубопроводами исходной и умягчсш 1 ой воды, паропроводами, конденс 1 топровод- ми и ппамопроводами, снабжена теплообменными аппаратами, установленнымл на тр 1 бо.проводе умягчаемой воды псред ступенями 15турмоумягчителя, последний из которых со.единеп с паро- и конденсатопроводами, осталь.ные - с трубопроводом умягченной воды, атрубопровод исходной воды соединен струбопроводом умягченной воды и шламопро. дводом последней ступени;ермоумягчителя.Ба чертеже .представлена схема установкитермического умягчения воды,Установка состоит иэ водоводянъ 1 х 1 - 5 ипароводяного 6 теплообменников, термоумяг- дчителей 7 - 10, насоса 11, трубопровода 12исходной води, трубопроводов 13 и 14 термоумягченной воды, паропровода 15, конден.сгтопровода 16 и шламопроводов 17 и 18,Установка работает следующим образом,11 схоц 1 ую воду нагревают в теплообменнпке 1 до 1 пчала накипеобразования и смешиваю с частью умягченной воды, подаваемойпо трубопроводу 14 и шламом из шламопровода 17. Смесь насосом 11 прокачивают35через теплообменник 2, нагревают до 110 -125 С и пропускают через слой ангидритасульфата кальция в первой ступени термоумяг.чителя 7. Умягченную воду вместе с вьщелив 1 ш 1 мся осадком снова нагревают в теплооб.46мсннике 3 до насьпцения по полугидрату,пропускают через слой ангидрита в ступени8 л т.д. В теплообменнике 6 воду нагрева.ю. паром, подаваемым по паропроводу 15,ЦО 1 асЫГЦЕНИЯ ПС ПОЛУГИДРатУ, ПРОПУСКаЮтчерез слой антидрита в ступени 10, отделяют45сп осадка и охлаждают в теплообменниках5 - 1 и по трубопроводу 13 направляют потреочтепю,Избыточное количество ангидрита удаляютв виде наиболее крупных кристаллов из каждой с туп с.1 н т ермо у мягчителя самостоятель,ю:; и памопроводам 18,Тсмпеоатура воды в первой ступени термоумягчътеля 110 - 125 С выбрана потому, чтоии более низкой температуре кристаллизация 55ани, рита протекает крайне медленно, а прибэ 1.ее высокой температуре сильно увеличива.ется расход умягченной воды на ргзбгвле 971825 4п 1 е ггсхсдно Бсп ь длл обеспечения беэнакилнсго режима работы теп;1 ообменника 2,За определи.оп 1 ую выбрана растворимостьг 1 олугидратг, так как результаты многочис.леш 1 ых исследований и опыт эксплуатациитеплообменников в подобных условиях показывают, что при температуре выше 100 Ссульфат ка;пция кристаллизуется на поверх.ности только при его концентрации, превыша.ющсй растворимость полуводиой модификации в даниых физико-химических условиях.Рсциркуляция шлама из последней ступенитер,оумягчптеля в первую обеспечивает по.стоянное пополнение контактного слоя вовсех ступенях термоумягчитсэя наиболес мелкими кристаллами ангицрита, обладающиминаибольшей удельной поверхностью, Эти кристаллы, двигаясь вместе с водой через всеступени термоумягчителя, увеличивают эффек 1ее умягчения. Постепенно они укрупляются,оседают в одной из промежутоп 1 ых ступенейтермоумягчителя и удаляются при продувке.Парал:1 ельно протекает процесс механического разрушения кристаллов ангидрита сульфата кальция с образованием мелких зародышей, уносимых умягчаемой водой из взвешенного слоя.П р и м е р. Пейтрализованные промывныеводы сернокислого травления после осветле.ния имеют следующ 1 гй состав, г/кг кальций0,57; натрий 0,092; сульфаты 1,368; хло 7риды 0,142, общее солесодержание 2172.Температура воды 10 С, количество - 80 м/ч.Воду нагревают до 70 С, смешивают с54,2 м /ч умягченной воды, нагревают до112 С, пропускают через слой ангидрита,снижают содержание кальция до 0,28 г/кг,нагревают до 125 С, пропускают через слой ангицрита, снижают содержание кальция до0,174 г/кг, нагревают до 45 С, пропускаютчерез слой ангидрита снижают содержаниекальция до 0,096 г/кг, нагревают до 159 Сза счет тепла умягченной воды, а затем до170 С эа счет тепла пара, и пропускаютчерез слой ангидрита отделяют от осадка иполучают 134,2 мэ/ч умягченной воды следующего состава, г/кг: кальций 0,05; натрий0,092; сульфаты 0,12; хлориды 0,142; об.щее солесодержание 0,404,Воду охлаждают до 88 С; 54,2 м/ч смешивают с подогретой исходной водой, а 80 м/чдосхпаждгют до 28 С и направляют на про.мывку изделий после травления серной кислотой.В предлагаемом способе в сравнении спрототипом расход тепла уменыпается в1,6 раза, эффект умягчения увели щваетсяв 1,14 раза, устраняются потери конденсатаи вместо четырех перекачиваю 1 пих насосов97 825 Составитель А. Бога Техред И.Гайду Корректор Г. Ога едактор Л. Повха аз 8466/6 Ти дписн о комитета СССР и открытий ская наб д. 4(5ВНИИПИ Государственног по делам изобретении 1130 дэ, Москва, Ж, Рауш ал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,устанавливается только один. Уироиается работа термоумягчительной установки, так какосадок отделяется только в последней сту.пени,Формула изобретения Установка термического умягчения воды, включаюшая последовательно размещенные ступени термоумягчителя и насосы, соединен. ные трубопроводами исходной и умягченной воды, паропроводами, конденсатопроводами и шламопроводами, о т л и ч а ю щ а я. с,я тем,что, с целью снижения расхода теп. ла на умягчение, устранения потерь конденсата греюшего нара, увеличения умягчения и уменьшения числа перекачивающих насосов, установка снабжена теплообменными аппаратами, установленными на трубопровоце умягчаемой воды перед ступенями термоумягчите.ля, последний из которых соединен с чаро.и конденсатопроводами, остальные - с трубо% проводом умягченной воды, а трубопроводисходной воды соединен с трубопроводомумягченной воды и шламопроводом послед.ней ступени терлюумягчителя,Источники информации,принятые во внимание при зкспертизе1. Авторское свидетельство СССР У 592758,кл. С 02 В 1/22, 1976.2. Симонов Г 1. П., 1 цищенко В, В, Использование аппаратов термического умягчения15 для обессоливания нейтрализованных промыв.ных вод сернокислого травления.-В сб. Очисткаводного и воздушного бассейнов на предпрня.тиях черной металлургии. М., "Металлургия",1976, У 5, с. 138-143.