锅炉软化水的具体操作配制及具体的计算方法和计算公式(编辑修改稿)

锅炉软化水的具体操作配制及具体的计算方法和计算公式(编辑修改稿)内容摘要：

换过程中 , 交换 与被交换的离子均为阳离子 , 这种只进行阳离子交换的方法 称为阳离子交换法。 树脂参加交换反应中的阳离子是钠离子 (Na+) 时 , 则此树脂为钠型阳离子交换树脂。 当此树脂与水 中钙、镁离子进行交换时 , 树脂上的钠 离子 (Na+) 全部进入 软化水中 , 这种用钠离子取代水中钙、筷的过程我们称之为钠离子软化交换法。 一、钠离子交换的原理 当含有钙、筷离子的生水 , 流经离子交换器中的钠离子 交换剂层时 , 水中的钙、镇离子被交换剂中的钠离子所置换 , 从而将在锅炉中可能形成水垢的钙、镁盐类 , 转变为易溶性钠盐 , 而使水得以软化。 用反应方程式表示如下 : ca2++2NaR=CaR2+2Na+ Mg2++2NaR=MgR2+2Na+. 式中 : NaR 一一代表锅离子交换剂。 Na+ 一一代表交换剂中的交换离子。 R 一一表示交换离子以外的母体部分 , 它并不参加反应。 二、钠离子交换的特点 1. 生水硬度大大降低或基本消除。 2. 碱度保持不变。 经钠型离子交换树脂软化后的水质 , 由于碳酸盐硬度等 量地转变成了碳酸氢钠 , 所以软化水中碱度与进水中的碱度 相等。 3. 软化水中含盐量略有增加 经钠型离子交换树脂软化后的水质 , 由于原水中的阴离子 , 即水中的氯离子 (Cl ), 硫酸根 (S042 一 ) 、碳酸氢根 (HCO3) 和硅酸根 (Si032) 等并不改变 , 如果水中的其他重 金属阳离子忽略不计时 , 只是钙、镁盐类等量地转变成了不 生成水垢的锅盐。 钠离子的摩尔质量为 23g/mo1, 以 1/2Ca2+ 为基本单元的摩尔质量 为 、以 1/2Mg2+ 为基本单 元的摩尔质量为 , 因此 , 使软化后的水质 , 其含盐量要比其原水含盐量为高。 5chy813 回复于： 20xx511 19:05:43 三、再生过程 在铺离子交换过程中 , 当软水中出现了硬度 , 而且超过 了标准时 , 则证明钠型离子交换树脂已经失效。 为了恢复其 再交换的能力 , 就需要对此树脂进行再生。 在再生过程中 , 就是使含有大量锅离子的氯化钠 (NaCl) 溶液 , 通过失效的树脂层 , 从而将离子交换树脂中的 钙、钱离子排到溶液中去 , 钠离子则被树脂所吸附 , 使树脂 重新又恢复了交换能力。 钠型离子交换树脂的再生过程 , 可以下列反应式表示 : CaR2 十 2NaC1=2NaR+CaCl2 MgR2+2NaCl=2NaR+MgCl2 四、钠离子交换器的运行 钠离子交换器的运行一般分为四个步骤 ( 从交换器失效 算起〉 : 反洗、再生、正洗和交换 ( 即运行〉。 这四步组成一 个运行循环 , 通常称为一个周期 , 现分述如下 : 1. 反洗 当交换器出水硬度超过规定水质标准 , 即为失效。 失效 后停止软化 , 先用一定压力的水自下而上对树脂层进行短时 间的强烈反洗。 反洗的目的是 : (1) 松动交换剂层 , 为再生打下良好基础 在交换过程中 , 由于水自上而下地通过交换剂层 , 使交 换剂层被压实 , 再生时就会造成交换剂与再生液接触不充分。 所以再生前要反洗 , 使交换剂层得到充分松动 , 为再生打下良好基础。 (2) 冲掉交换剂表层中截留的悬浮物、碎粒和气泡在交换过程中 , 交换剂表层也起着过滤作用 , 水中的悬浮物被截留在表层上 , 致使压力增大 , 还会使交换剂污染结 块 , 从而使交换容量下降。 另外 , 交换剂碎粒也影响水流通 过。 反洗时可以冲掉这些悬浮物和碎粒 , 还可以排除交换剂层中的气泡。 最佳反洗强度 , 通过试验求得。 一般反洗流速可控制在 11~ 18m/h。 反洗须至出水澄清为止。 反洗时间约为 10~15min。 在正常情况下 , 每立方米交换剂反洗水量约 ~3m3。 2. 再生 再生的目的是使失效的交换剂重新恢复交换能力。 它是交换器运行操作中很重要的一环。 再生时采用动态再生 , 而 不用静态再生。 即再生时不要放掉交换器内的水 , 然后在开 始进再生液 ( 盐液浓度以 6~10 102 为宜〉的同时打开排水阀门 , 边进再生液边排水。 应严格控制排水阀门开度 , 使再 生液流速控制在 3~5m/h, 并确保全部交换剂层都浸泡 在再 生液里面。 再生时间应不少于 40min。 3. 正洗 正洗的目的就是清除交换器中残留的再生剂和再生产物 (CaCL 、 MgCl2)。 正洗初期实际上是再生的继续 , 流速不要 太大 , 可掌握在 3~5m/hp 当正洗出水基本不咸时 , 可将流 速加大到 10~15m/h。 正洗后期应经常取样化验出水硬度 , 当出水硬度达到标准时 , 且氯化物不超过原水氯根 50~ 100mg/L 时 , 即可投人交换运行。 4. 交换运行 正洗结束后 , 钠离子交换器即可投入运行。 交换剂 在交换器中的工作情况具有层状的特性。 当水进入交换器时 , 首 先发生的交换过程是在交换剂的上层 , 此时交换剂的下层实际上是没有 什么变化的 , 因为水通过上面时各反 应物质已达平衡。 但当开始运行后 , 最上层很快就失效了 , 因此以后交换作 用在此失效层以下的交换剂中运行。 在钠离子交换软化过程中交换剂 层分为三层 , 如图 71 所示。 第一层为失效层 , 第二层为工作 层 , 第三层为没参加工作的交换剂层 , 又称保护层。 在交换软化中 , 第一层渐 渐加大 , 第二层渐渐向下移动 , 而第三 层逐渐缩小 , 直等到第二层的下边缘 移到和交换剂层的下边缘重合时 , 若再继续交换 , 出水的硬度就开始增加了 , 也就是说交换器已 开始失效。 6chy813 回复于： 20xx511 19:07:23 五、锅离子交换器的有关计算 1. 交换剂的工作交换容量可按下式计算 : E=Q(YDYDc)/V 式中 :E 一一交换剂工作交换容量 ,mol/m3。 Q 一一交换器周期出水量 ,m3。 YD 一一原水的硬度 ,IIIEnol/L； YDe 软化 水平均残留硬度 ,mmol/L； V 一一交换剂体积 ,m3。 例 [72] 某厂一台交换器内 001 7 树脂为 1m3, 经化验 YD=,YDc=, 周期出水量为 400m3, 求此周期交换剂的工作交换容量为多少 ? E=Q(YDYDc)/v=400( )/1 =1000mol/m3 答 : 此周期 001 7 树脂工作交换容量为 1000mol/m3。 2. 再生一次用盐量的计算 再生一次用盐量可按下式计算 : m=EVb/1000a 式中 : m 一一再生一次用盐量 ,kg。 b 一一交换剂的盐耗 ,g/mol。 α 一一食盐纯度 ,102. 例 [73] 某厂一台交换器内装 001 7 树脂为 ,其工作交换容量为 100O mol/rd, 再生时盐耗为 120g/m01, 使用食盐纯度为 95 1OF2, 求再生一次用盐量 ? m=EVb/1000a=1000 120/ 1。