ООО «Сервиспромпроект»

 

        КАРТА САЙТА

7712570@mail.ru  








 Катиониты.

Оценка эффективности прямоточного процесса чистки воды

Подготовка воды для питания котлов предназначена для удаления из природной воды ионов жесткости (кальция и магния) путем фильтрации ее через катиониты - вещества, способные обменивать содержащиеся в воде катионы (в данном случае катионы кальция и магния) на ионы, содержащиеся в катионите (в зависимости от применяемого процесса это могут быть ионы водорода или натрия).
Для простого умягчения воды котлов невысокого давления обычно применяется процесс натрий-катионирования, т.е. процесс, где ионообменное фильтрующее вещество обменивает содержащиеся в воде ионы жесткости на ионы натрия. Регенерация катионита в данном случае осуществляется раствором поваренной соли.
Сульфоуголь (в дальнейшем СУ), получаемый путем обработки каменного угля олеумом, является органическим ионитом (катионитом) природного происхождения, относительно дешевым, но имеющим ряд существенных недостатков - очень низкая обменная емкость, прочность и т.д.
Ионообменные смолы (в дальнейшем КУ-2-8) - это органические иониты, полученные искусственно путем синтеза, основа которых - сополимер стирола (КУ-2-8). Обменная емкость у катионообменных смол в 5 раз больше, чем у СУ, прочность на порядок выше.

Сравнительные характеристики сульфоугля и катионита КУ-2-8 приведены в таблице 1:

Таблица 1

№ п.п.

Наименование показателя

Сульфоуголь

Катионит КУ-2-8

Действие фактора

1

Обменная емкость г-экв/м3

250

1100

уменьшение количества регенераций в 5-7 раз

2

Рабочая температура С°

60

120

отсутствие необходимости в охлаждении пара

3

Ежегодная норма досыпки %

50-55

6

снижение затрат на досыпку материала в 3-5 раз

4

Диапазон pH

5-8.5

0-14

расширяется область применения материала

При применении КУ-2-8 сокращение эксплуатационных расходов достигается за счет увеличения длительности фильтроцикла в т.ч.:

уменьшения расхода соли на регенерацию;

уменьшения расхода воды на собственные нужды;

снижения объемов сбросных вод и, соответственно, потерь тепла;

уменьшения затрат на досыпку материала;

снижения трудозатрат на обслуживание;

   Для более четкого понимания показателей экономии рассмотрим типовой сравнительный расчет затрат на эксплуатацию установки ХВП (химводоподготовки) при использовании сульфоугля и ионообменной смолы КУ-2-8.

Типовой расчет затрат на эксплуатацию установки ХВП.


Исходные данные:

производительность установки ХВП: Q = 50 м3/час;

диаметр фильтра - 1,5 м.;

количество фильтров - 2 шт. (в двух ступенях);

концентрация катионов жесткости в исходной воде С1 = 3,5 мг-экв/дм3 (или г-экв/м3);

концентрация катионов жесткости в очищеной воде С1 =0,02 мг-экв/дм3 (или г-экв/м3);

1. Расчет количества регенераций в двух ступенях ХВП

n = A1*Q*Sk / E раб*W загр , где

   A1 - коэффициент, учитывающий расход воды на собственные нужды, для процессов обессоливания, равен 1,1;
   Q - суточная производительность установки ХВП;
   Sk - сумма солей жесткости, г-экв/м3 (равна 3,5 или г-экв/м3);
   E раб - рабочая обменная емкость катионита, г-экв/м3;
   W загр - объем загрузки фильтрующего материала, м3;

Итого количество регенераций в сутки для сульфоугля:
n = 1,1*50*24*3,5*4 / 1100*3,14*(1,5)2*(1,9+1,5) = 0,69 (рег./сутки)
За месяц эксплуатации соответственно:
для сульфоугля - 3*30 = 90 регенераций;
для катионита КУ-2-8 - 0,69*30 = 21 регенерация.

2. Расчет расхода поваренной соли и воды для одной регенерации

Согласно "Методическим указаниям по применению ионитов на водоподготовительных установках тепловых электростанций" РД 34.37.526-94., утвержденных Департаментом науки и техники РАО ЕЭС России, норма расхода соли составляет:

для сульфоугля - 177 г/г-экв;

для ионообменной смолы - 118 г/г-экв;

За месяц было поглощено: 50*24*30*3,5 = 126 000 г-экв.

Таким образом, расход поваренной соли в месяц составляет:

для сульфоугля: 126 000 * 177 = 22 302 000 г., или 22,3 тн.;

для ионообменной смолы: 126 000 * 118 = 14 868 000 г., или 14,87 тн.;

Раствор для регенерации имеет концентрацию 8 %, т.о. в 100 г. раствора содржится 8 г. соли и 92 г. воды.

Для приготовления регенерационного раствора воды уходит:

для сульфоугля: 22,3 * 92/8 = 256 м3;

для ионообменной смолы: 14,87 * 92/8 = 171 м3;

   Для промывки при каждой регенерации берется 3-5 объема используемого котла. То есть расход воды на промывку котла составит 18 м3.

для сульфоугля требуется в месяц: 90 * 18 = 1620 м3;

для ионообменной смолы требуется в месяц: 21 * 18 = 378 м3;

   Для досыпки разрушенных ионообменных материалов исходя из норм ежемесячно требуется:

S = n*V*k наб*k изн*с / 12, где

S - сумма затрат;
n - количество фильтров;
V - объем каждого фильтра;
k наб - коэффициент набухания материала;
k изн - коэффициент износа материала;
с - стоимость одной тонны материала;

для сульфоугля: 4 * 2 * 0,52 * 0,5 * 15 500 / 12 = 2 686,66 руб./мес.;

для ионообменной смолы: 4 * 2 * 0,8 * 0,06 * 36 000 / 12 = 1 152 руб./мес.;

   Принимая стоимость поваренной соли, равной 2 000 руб./тн., стоимость воды, идущей на регенерацию и промывку равной 10 руб./м3, стоимость катионита КУ-2-8 равной 36 000 руб./тн., а стоимость сульфоугля равной 15 500 руб./тн. имеем:

для сульфоугля:

стоимость соли на регенерацию равна

22,3 * 2 000 = 44 600 руб.;

стоимость воды на приготовление раствора и промывку равна

256 * 10 + 1 620 * 10 = 18 760 руб.;

затраты на покупку дополнительного материала

2 686,66 руб.;

общая сумма расходов за месяц для сульфоугля составит 66 046,66 руб.;

для ионообменной смолы КУ-2-8:

стоимость соли на регенерацию равна

14,82 * 2 000 = 29 640 руб.;

стоимость воды на приготовление раствора и промывку равна

171 * 10 + 378 * 10 = 5 490 руб.;

затраты на покупку дополнительного материала

1 152 руб.;

общая сумма расходов за месяц для ионообменной смолы составит 36 282 руб.;

Таким образом разница в ежемесячных расходах на эксплуатацию составит:
66 046,66 - 36 282 = 29 764,66 руб.;
Годовая экономия составит - 29 764,66 * 12 = 357 175,92 руб.;
За пятилетний период разница в эксплуатационных расходах составит
357 175,92 * 5 = 1 785 879,6 руб.

Динамика стоимости эксплуатации с учетом стоимости приобретения ионообменных материалов.

Таблица 2

Вид продукта

Эксплуатационная стоимость, со стоимостью покупки, тыс. руб.

ИТОГО:

за 1 год

за 2 года

за 3 года

за 4 года

за 5 лет

Сульфоуголь

824,80

1 613,36

2 409,92

3 202,48

3 995,04

3 995,04

Катионит

651,96

1 087,44

1 522,73

1 958,11

2 393,49

2 393,49

Экономия

172,84

525,92

887,19

1244,37

1 601,55

1 601,55

Зависимость ежемесячной экономии, руб. от производительности установки ХВП и жесткости исходной воды.

Таблица 3

 

Жесткость исходной воды, мг-экв/дм3

Производи-тельность, м3/час

2,0

3,5

5,0

7,5

10

12

2,0

653,14

1 143,00

1 632,85

2 499,20

3 265,70

3 918,84

10,0

3 265,70

5 714,98

8 164,26

12 246,39

12 246,39

19 594,22

50,0

16 328,52

29 764,66

40 821,30

61 231,95

81 642,60

97 971,12

100,0

32 657,04

57 149,82

81 642,60

122 463,90

163 285,20

195 942,24

150,0

48 985,56

85 724,73

122 463,90

183 695,85

244 927,80

293 913,36

200,0

65 314,08

114 299,64

163 285,20

244 927,80

326 570,40

391 884,48

250,0

81 642,60

142 874,55

204 106,50

306 159,75

408 213,00

489 885,60

              ПЕРЕЙТИ В ВЕРХ СТРАНИЦЫ
                 

НАШИ КОНТАКТЫ: e-mail:   Добавить в М-Агент 7712570@mail.ru и связаться с нами 7712570@mail.ru. SKYPE ООО «Сервиспромпроект» servispromproject

Создание сайтов

   

Дата изменения страницы

17 февраля 2017 г.

Курсы валют на Банкир.Ру Перечислить Я деньги Рейтинг@Mail.ru     Rambler's Top100