Giáo trình kỹ thuật nhiệt điện phần 5

Tham khảo tài liệu giáo trình kỹ thuật nhiệt điện phần 5, kỹ thuật - công nghệ, hoá học - dầu khí phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình kỹ thuật nhiệt điện phần 5 Mg(HCO3)2 + 2HR = MgR2 + 2CO2+ 2H2O; CaCl2 + 2HR = CaR2 + 2HCl; MgCl2 + 2HR = MgR2 + 2HCl; CaSO4 + 2HR = CaR2 + H2SO4; MgSO4+ 2HR = MgR2 + H2SO4; - Khi dïng NH4R, ph¶n øng x¶y ra: Ca(HCO3)2 + 2NH4R = CaR2 + 2NH4HCO3; Mg(HCO3)2 + 2NH4R = MgR2 2NH4HCO3; CaCl2 + 2NH4R = CaR2 + 2NH4Cl; CaSO4 + 2NH4R = CaR2 + (NH4)2SO4; MgSO4+ 2NH4R = MgR2 + (NH4)2SO4; - Khi sö dông kationit NaR, toµn bé ®é cøng cña n−íc ®Òu ®−îc khö, song ®é kiÒm vµ c¸c thµnh phÇn anion kh¸c trong n−íc kh«ng thay ®æi (h×nh 5.2). - Khi sö dông kationit hy®r« th× ®é cøng vµ ®é kiÒm ®Òu ®−îc khö c¶, nh−ng khi ®ã c¸c anion cña c¸c muèi sÏ t¹o thµnh c¸c axit, n−íc sau khi xö lÝ cã tÝnh axit, kh«ng tháa m·n yªu cÇu. Do vËy ng−êi ta th−êng phèi hîp 2 lo¹i h¹t läc kation Natri vµ kation Hy®r« (h×nh 5.3.). - Khi sö dông Kationit am«n, ®é cøng còng gi¶m ®i cßn rÊt nhá, nh−ng khi ®ã trong n−íc sÏ t¹o thµnh c¸c muèi am«n, c¸c muèi nµy khi vµo lß sÏ bÞ ph©n hñy nhiÖt, t¹o thµnh chÊt NH3 vµ c¸c axit, g©y ¨n mßn m¹nh kim lo¹i, nhÊt lµ hîp kim ®ång. Do ®ã ng−êi ta th−êng sö dông kÕt hîp víi ph−¬ng ph¸p trao ®æi kation Natri. H×nh 5.1. B×nh trao ®æi ion 1. Th©n b×nh; 2- líp bªt«ng lãt; 3- nóm läc n−íc;4- líp h¹t läc; 5- phÔu ph©n phèi 6- ®−êng n−íc vµ; 7- ®−êng n−íc ra. C¸c kationit ®−îc chøa trong c¸c b×nh trao ®æi kation. S¬ ®å nèi c¸c b×nhcation ®−îc lùa chän tïy thuéc vµo chÊt l−îng n−íc nguån, yªu cÇu chÊt l−îng n−íccña lß vµ kh¶ n¨ng ®−îc xö lÝ tiÕp theo. Trong qu¸ tr×nh xö lÝ, n−íc ®−îc dÉn vµo b×nh theo èng dÉn ch¶y tõ trªn xuèng,qua líp h¹t läc th× c¸c gèc kation canxi, Magiª chøa trong n−íc cã thÓ t¹o nªn c¸u 53cÆn cho lß sÏ ®−îc h¹t läc gi÷ l¹i trong b×nh, do ®ã n−íc ra khái b×nh lµ n−íc ®· ®−îckhö hÕt ®é cøng Ca vµ Mg, ®−îc gäi lµ n−íc mÒm kh«ng cßn kh¶ n¨ng t¹o thµnh c¸utrong lß. H×nh 5.2. Nguyªn lÝ cña hÖ thèng xö lý n−íc trao ®æi kation 1- bÓ dung dich muèi; 2-b×nh läc dung dÞch muèi; 3-thïng chøa n−íc muèi; 4-b×nh kationit; 5-b¬m dung dich muèi; 6-b¬m n−íc qua b×nh; 7-®−êng n−íc ®Ó röa b×nh läc hay ®Ó chuÈn nång ®é dung dÞch muèi; 8-®−êng t¸i tuÇn hoµn n−íc muèi; 9-®−êng n−íc muèi hoµn nguyªn; 10-®−êng n−íc ch−a xö li; 11-®−êng n−íc mÒm; 12-®−êng n−íc röa ng−îc; 13-®−êng x¶. Sau mét thêi gian lµm viÖc, c¸c kationit sÏ mÊt dÇn c¸c kation, nghÜa lµ c¸ckationit mÊt dÇn kh¶ n¨ng trao ®æi. V× vËy ®Ó phôc håi kh¶ n¨ng lµm viÖc cña c¸ckationit, cÇn ph¶i cho chóng trao ®æi víi nh÷ng chÊt cã kh¶ n¨ng cung cÊp l¹i c¸ckation ban ®Çu. Qu¸ tr×nh ®ã ®−îc gäi lµ qu¸ tr×nh hoµn nguyªn kationit. Qu¸ tr×nh hoµn nguyªn: §Ó hoµn nguyªn kationit Natri, ng−êi ta dïng dung dÞch muèi ¨n (NaCl) cãnång ®é 6-8%; ®èi víi kationit hy®r«, ng−êi ta dïng dung dÞch H2SO4 cã nång ®é 1-1,5% hay HCl; ®èi víi kationit am«n, ng−êi ta dïng dung dÞch muèi am«n NH4Cl. Trong qu¸ tr×nh hoµn nguyªn, ph¶n øng sÏ x¶y ra nh− sau: Ca R2 + 2NaCl = 2NaR + CaCl2; MgR2 + 2NaCl = 2NaR + MgCl2; HoÆc Ca R2 + H2SO4 = 2HR + CaSO4; Ca R2 + 2NH4Cl = 2NH4R + CaCl2;54 a) b) H×nh 5.3. S¬ ®å trao ®æi kation Natri vµ kation Hy®r« a) s¬ ®å song song; b) s¬ ®å nèi tiÕp; 1-b×nh kationit Natri; 2-b×nh kationit Hy®r«; 3-dung dich muèi hoµn nguyªn; 5-dung dich axit hoµn nguyªn; 6-b¬m; 7-thïng chøa n−íc röa ng−î; 8-thïng chøa trung gian cña b×nh khö khÝ; 9-cét khö khÝ; Qóa tr×nh hoµn nguyªn còng thùc hiÖn gÇn gièng qu¸ tr×nh xö lý, nghÜa lµ dungdÞch hoµn nguyªn ®−îc ®−a vµo theo ®−êng èng dÉn tõ trªn xuèng, ch¶y qua líp h¹tläc, thùc hiÖn c¸c ph¶n øng phôc håi l¹i c¸c kation ban ®Çu. C¸c chÊt t¸ch ra sau khihoµn nguyªn lµ c¸c liªn kÕt tan trong n−íc, ®−îc x¶ ra khái líp kationit b»ng biÖnph¸p röa, ch¸y theo èng 4 x¶ ra ngoµi. - Ph−¬ng ph¸p xö lý b»ng trao ®æi Anion: Nguyªn t¾c còng gièng ph−¬ng ph¸p trao ®æi kation, ë ®©y c¸c anion cña c¸cAnionit sÏ trao ®æi víi anion cña muèi vµ axÝt cã trong n−íc. Khi xö lý b»ng trao ®æi Anion, ph−¬ng tr×nh ph¶n øng rÈy ra: 2RaOH + H2SO4 = Ra2SO4 + H2O ; RaOH + HCl = RaCl + H2O ; B»ng ph−¬ng ph¸p trao ®æi anion ta khö ®−îc triÖt ®Ó c¸c axÝt cã trong n−íc, dovËy trong hÖ thèng xö lÝ n−íc ng−êi ta th−êng kÕt hîp cho n−íc qua b×nh trao ®æikation hy®r« tr−íc, trong n−íc sÏ t¹o thµnh axit råi cho qua b×nh trao ®æi anion, n−ícsÏ ®−îc xö lÝ hoµn toµn (h×nh 5.4) ...