수질 정화 이산화탄소탈기라고 불리는 이 과정은 화학적이거나 물리적일 수 있습니다. 매 천연수항상 용해된 가스가 존재하며, 그 중 일부는 산소, 이산화탄소, 황화수소 등 파이프를 부식시킵니다. 또한 후자는 물을 제공합니다 나쁜 냄새썩은 계란과 이산화탄소는 콘크리트를 적극적으로 파괴할 수도 있습니다. 따라서 우선순위 작업 중 하나는 생산 중에 이러한 구성 요소를 제거하는 것입니다.

화학적 탈기

이산화탄소 및 기타 가스로부터 물을 화학적으로 정화하는 과정에서 용해된 가스를 화학적으로 결합시키는 시약이 사용됩니다. 예를 들어, 이산화황, 아황산나트륨 또는 히드라진을 첨가하여 물에서 산소를 제거할 수 있습니다.

아황산나트륨은 산소에 의해 황산염으로 산화됩니다. 이산화황먼저, 아황산이 얻어지며, 이는 황산으로 산화됩니다. 히드라진을 사용하여 물을 정화하는 것은 거의 완전히 가능합니다. 물과 반응하면 산소가 완전히 흡수되고 불활성 질소가 방출됩니다. 히드라진을 가장 많이 사용한다. 효율적인 방법으로화학적 정수이지만 시약 가격이 높기 때문에 가장 비쌉니다. 따라서 물리적인 방법을 사용한 후 물의 최종 탈기를 위해 가장 많이 사용됩니다.

황화수소를 제거할 때 황화수소를 황이나 황산염으로 산화시키는 염소가 가장 많이 사용됩니다. 두 반응은 동시에 발생하며 그 중 하나의 우세는 매체의 pH와 염소 농도에 따라 다릅니다.

이산화탄소 및 기타 가스로부터 물을 정화하는 화학적 방법의 단점:

• 시약을 사용하면 정수 과정의 비용과 복잡성이 증가합니다.
• 시약을 과다하게 사용하면 정제수의 품질이 저하됩니다.

이 때문에 화학적 탈기는 물리적 탈기보다 덜 자주 사용됩니다.

물리적 탈기

물리적으로 용해된 가스는 두 가지 방법으로 물에서 제거할 수 있습니다.

1. 제거되는 가스의 부분압을 물과 접촉하는 대기에서 거의 0으로 만듭니다.
2. 물에 대한 가스의 용해도가 0이 되는 조건을 만듭니다.

첫 번째 방법은 물 폭기라고 하며 대기 중 분압이 매우 낮은 이산화탄소와 황화수소로부터 물을 정화합니다.

대기의 상당 부분을 차지하는 산소는 통기로 제거할 수 없습니다. 따라서 이를 제거하기 위해 물을 끓여서 가스가 빠져나가는 경향이 있습니다. 물은 열 탈기기에서 가열되거나 진공 탈기기에서 끓을 때까지 진공 처리됩니다.

탈기기에는 설계, 공기 및 물 이동의 특성, 탈기 공정 조건이 다른 여러 유형이 있습니다.

• 필름 탈기기. 물이 얇은 막으로 흐르는 다양한 노즐로 채워진 기둥입니다. 노즐은 팬에 의해 반대 방향으로 공급되는 물과 공기의 접촉 표면을 반복적으로 증가시킵니다.
• 거품 탈기 장치. 그 안에는 압축 공기 거품이 천천히 움직이는 물의 두께를 통과합니다.
• 진공 탈기기. 여기에서는 물이 기존 온도에서 끓기 시작할 때까지 특수 장치를 통해 물 위의 진공이 생성됩니다.

현장에서는 필름 탈기기가 더 자주 사용되며 산소를 제거하기 위해 열 또는 진공 탈기기가 사용됩니다. 공기 압축에 대한 높은 에너지 소비로 인해 버블 탈기 장치를 작동하는 데 드는 비용이 높기 때문에 사용이 제한됩니다.

탈기기의 설계는 다음 매개변수를 기반으로 해야 합니다.

• 노즐의 허용 관개 밀도에 따라 달라지는 장치의 단면적;
• 효과적인 가스 제거에 필요한 노즐의 표면적;
• 공기 흐름.

이산화탄소, 산소, 황화수소를 이용한 수질 정화 – 중요한 단계복잡한 수처리. 이 절차를 통해 고가의 산업 장비에 해로운 영향을 미칠 수 있는 유해 구성 요소를 제거할 수 있습니다.

핵물리연구소의 이름을 따서 명명되었습니다. D.V. Skobeltsyn 모스크바 주립 대학. M.V. 로모노소프(SINP MSU) 제안 새로운 방법물에서 산화 라디칼 연쇄 반응의 시작을 기반으로 산소 제거. SINP MSU에서는 오존-수산기 혼합물 생성기가 개발되어 물의 불순물 산화에 대한 라디칼 연쇄 반응을 시작할 수 있습니다. 페놀 및 페놀 화합물 용액의 연쇄 산화 과정이 실험적으로 관찰되었습니다. 폐수*. 물의 탈산소화를 유도하는 두 가지 공정을 사용하는 것이 제안되었습니다. 즉, 산소를 함유하지 않은 가스로 물을 퍼지하는 것입니다. 급진적인 연쇄 반응. 설치 다이어그램은 그림 1에 나와 있습니다. 1.

설비는 라디칼 발생기, 이젝터 펌프(E), 버퍼 용량그리고 파이프라인. 처리된 물의 흐름을 50m3/h로 가정하겠습니다. 10% 물, 즉 5m3/h, 발전기에서 흡입되는 이젝터에 공급 가스 혼합물. 라디칼 발생기에서 플레어 코로나가 연소됩니다. 방전, 방전 전류 - 15mA, 전력 소비 - 150W. 배출을 켜기 전에 설비의 모든 가스 공간을 천연가스로 퍼지합니다. 가스는 이젝터에서 액체와 혼합됩니다. 이젝터에서 나오는 가스-물 혼합물 흐름은 버퍼 탱크로 들어가며, 여기서 물과 오일의 주요 흐름과 혼합됩니다. 산소와 상호작용하는 주요 물질로 오일이 첨가됩니다.

50m3/h의 물 흐름에서 용해도(50mg/l 또는 50g/m3)를 고려하면 오일 소비량은 2.5l/h가 됩니다. 천연가스는 시설 내부를 순환합니다. 천연가스는 이젝터에 의해 라디칼 발생기에서 흡입되어 이젝터에서 물과 혼합되고, 버퍼 탱크의 물과 분리되어 리턴 파이프를 통해 라디칼 발생기로 되돌아갑니다. 물과 분리된 산소가 완충 탱크의 가스에 의해 운반되어 부품을 태웁니다. 천연가스라디칼 발생기의 전극에. 가스 순환율은 이젝터를 통한 물 순환율(5m3/h)과 동일하며, 가스는 거의 소비되지 않으며 거의 ​​대부분이 버퍼 탱크에서 발전기로 다시 돌아옵니다. 가스 소비는 천연가스 보충으로 보상됩니다.

이를 위해 퍼지 후 출력 스트림에서 토치 점화를 통해 시스템을 통해 가스 퍼지를 구성할 수 있습니다. 완충탱크의 용량은 수분보유시간이 산소제거시간보다 길어야 한다. 이 시간은 최대 15분이 될 수 있습니다(수치 추정의 부정확성을 고려). 컨테이너 부피 - 10-15 m3. 물에서 산소를 제거하기 위해 제안된 설치의 대략적인 특성은 다음과 같습니다: 물 흐름 - 50m3/h; 라디칼 발생기에 의해 소비되는 전력은 150W이고; 오일 소비량 - 2.5l/h; 가스 소비량(산화 및 배수용) - 500-1000 l/h; 완충 탱크 용량 - 10-15 m3. 정확한 사양설치는 고객의 요구에 따라 달라집니다.

설치 계산에 필요한 상수는 연구 개발 작업의 결과로 얻어야 ​​합니다. SINP MSU는 물의 불순물 산화를 위한 50~150W 출력의 라디칼 발생기를 제조합니다. 유기 라디칼을 생성하도록 변형될 수 있습니다. 이젝터 펌프또한 SINP에서 설계 및 제조됩니다.

* 가장 간단하고 간단하다는 점에 유의해야합니다. 저렴한 방법산소가 포함되지 않은 물을 얻는 것은 산소가 없는 지하 수원에서 물을 사용하는 것입니다. 물에서 산소를 제거하는 전통적인 방법과 페놀 용액 및 페놀성 폐수의 연쇄 산화 과정은 웹사이트 http://depni.sinp.msu.ru/~piskarev의 "물에서 산소 제거" 기사에서 논의됩니다. / "투자가 필요한 프로젝트" 섹션에서.

탈기 방법 급수보일러실에서

. 시약의 사용

사료에 산소를 결합하고 물을 공급하기 위해 산소와 이산화탄소의 농도를 감소시킬 뿐만 아니라 복잡한 시스템을 사용할 수 있습니다. 표준값, 그러나 물의 pH를 안정화하고 퇴적물 형성을 방지합니다. 따라서 특별한 탈기 장비를 사용하지 않고도 네트워크 물의 요구되는 품질을 달성할 수 있습니다.

. 화학적 탈기

화학적 탈기의 핵심은 공급수에 시약을 첨가하는 것입니다. 이를 통해 물에 포함된 용해된 부식성 가스를 결합할 수 있습니다. 온수보일러용복합 부식 및 침전물 억제제 시약을 사용하는 것이 좋습니다. 수처리 중 물에서 용존 산소를 제거하려면 증기보일러용 - , 종종 탈기 없이 작동이 가능합니다.. 기존 탈기기가 제대로 작동하지 않는다면, 수정을 위해 물 화학 체제시약을 사용하는 것이 좋습니다. 을 위한 식량 생산 Advantage 456 시약도 권장됩니다.

. 증기 공급 장치가 있는 대기 탈기기

보일러실의 물 탈기용 증기 보일러대부분 열 2단계 대기 탈기기(DSA)가 사용되며 0.12MPa의 압력과 104°C의 온도에서 작동합니다. 이러한 탈기기는 두 개 이상의 천공판이 있는 탈기 헤드 또는 기타 특수 장치로 구성됩니다. 덕분에 원수가 물방울과 제트로 부서져 어큐뮬레이터 탱크로 떨어지면서 역류로 움직이는 증기를 만나게 됩니다. 컬럼에서 물이 가열되고 탈기의 첫 번째 단계가 발생합니다. 이러한 탈기기에는 증기 보일러의 설치가 필요하므로 복잡합니다. 열 다이어그램온수 보일러실 및 화학적 수처리 방식.

. 진공탈기

보일러실에는 온수 보일러일반적으로 40~90°C의 수온에서 작동하는 진공 탈기기가 사용됩니다.
진공 탈기기에는 많은 중요한 단점이 있습니다: 높은 금속 소비, 큰 수추가의 보조 장비 (진공 펌프또는 이젝터, 탱크, 펌프), 보충 펌프의 작동성을 보장하기 위해 상당한 높이에 위치해야 합니다. 가장 큰 단점은 진공 상태에 있는 상당한 양의 장비와 파이프라인이 존재한다는 것입니다. 결과적으로 공기는 펌프 및 피팅의 샤프트 씰, 플랜지 연결부 및 용접 조인트의 누출을 통해 물에 들어갑니다. 이 경우 탈기 효과는 완전히 사라지고 보충수의 산소 농도를 초기보다 높이는 것도 가능하다.

. 열탈기

물에는 항상 장비와 파이프라인의 부식을 일으키는 용해된 공격성 가스(주로 산소와 이산화탄소)가 포함되어 있습니다. 부식성 가스는 대기와의 접촉 및 기타 공정(예: 이온 교환)의 결과로 원수에 유입됩니다. 산소는 금속에 주요 부식 효과를 줍니다. 이산화탄소는 산소의 작용을 가속화하며 독립적인 부식 특성도 가지고 있습니다.

보호하기 위해 가스 부식물의 탈기(탈기)가 사용됩니다. 가장 널리 퍼진 것은 열 탈기입니다. 물을 일정한 압력으로 가열하면 물에 용해된 가스가 점차적으로 방출됩니다. 온도가 포화(비등) 온도까지 올라가면 가스 농도는 0으로 감소합니다. 물에는 가스가 없습니다.

다음에 해당하는 포화 온도까지 물을 과냉각시킵니다. 주어진 압력, 증가 잔여 내용그 안에 가스가 있습니다. 이 매개변수의 영향은 매우 중요합니다. 1°C라도 물이 부족하면 증기 및 온수 보일러의 급수에 대한 "PUBE" 요구 사항을 충족할 수 없습니다.

물에 용해된 가스의 농도는 mg/kg 수준으로 매우 낮기 때문에 물에서 분리하는 것만으로는 부족하지만, 탈기기에서 제거하는 것도 중요합니다. 이렇게하려면 물을 끓이는 데 필요한 양을 초과하여 과도한 증기 또는 증기를 탈기기에 공급해야합니다. ~에 총 소비증기는 처리된 물의 15~20kg/t이고, 증발량은 2~3kg/t입니다. 증발량이 감소하면 탈기된 물의 품질이 크게 저하될 수 있습니다. 또한 탈기기 탱크는 최소한 20 ~ 30분 동안 물이 남아 있을 수 있도록 상당한 용량을 가져야 합니다. 가스를 제거하는 것뿐만 아니라 탄산염을 분해하는 데에도 오랜 시간이 필요합니다.

을 위한 독립적인 선택시약

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가열 증기 시스템에 산소가 존재하면 보일러와 가열 네트워크가 부식되고 증기를 통한 열 전달 효율이 감소합니다.
급수에서 산소를 제거하는 화학적, 물리적 방법이 있습니다. 탈기의 물리적 방법으로는 진공, 열, 질소 기포 탈기 등이 있습니다.

산소 제거를 위한 화학적 방법 - MWT R 시리즈의 주입 장비

1. 보일러에서 저기압아황산나트륨, 메타중아황산나트륨을 사용하여 최대 7.0 MPa;
2. 하이드라진 수화물(산화로 인해 질소와 물이 생성됨), 디에틸하이드록실아민, 이소아스코르브산, 카보히드라진, 하이드로퀴논, 필름 형성 아민 - 킬라민을 사용하는 고, 초고, 초임계압 보일러.

보일러 부식 및 네트워크 부식을 방지하기 위한 유리산소 추출 정도는 냉각수 온도와 물의 양에 따라 달라집니다. 단일 단계 폭기를 갖춘 급수 시스템의 산소 함량은 0.2 ml/l 이하의 값에 도달하며, 산소 함량이 0.07 ml/l 미만인 경우 화학 물질을 투여하여 추가 수처리가 사용됩니다.

팔라듐 촉매의 심층 산소 제거 촉매 방법, 압력 여과 - MWT Pl 시리즈 장비

20 µg/l의 물에서 용존 산소의 심층 제거, 추정 여과 속도는 5 – 80 m3/h입니다. 들어오는 물에서 용존 산소를 추출하는 것은 팔라듐 이온 교환 물질과 수소에 의한 산소 환원의 상호 작용 원리에 기초합니다. 촉매 필터 재료는 산과 알칼리에 화학적으로 내성이 있으며, 유기 용제, 물에 불용성, 무독성, 불연성, 비폭발성입니다. 필터는 용해되지 않은 화합물이 있는 경우 역전류로 세척되거나 조건 하에서는 세척되지 않습니다. 정수최대 10미크론.

필터 재료의 기술적 특성:

심층 산소 제거를 위한 멤브레인 탈기 - MWT MD 시리즈 장비

멤브레인 접촉기의 소수성 멤브레인을 사용하여 증기 및 온수 가열 시스템에 심층 산소 제거 기술을 사용하면 최대 1μg/l의 심층 정수 정화가 가능하며 필요한 경우 1 미만의 산소 제거가 가능합니다. 2단계 탈기, 물리적 가스 취입 및 진공 처리를 통해 μg/l, 예비적으로 100 μg/l로 감소.

막 탈기 "MWT MD" 사용의 장점:

1. 생산성 향상을 위한 블록 확장;
2. 용존 산소 추출 정도를 조절합니다.
3. 안정적인 성능 고품질탈기;
4. 낮은 운영 비용;
5. 시약이 필요 없는 탈기.

§ 132. 물에서 용해된 가스 제거

대부분의 경우 수처리 공정에서는 이산화탄소, 산소 및 황화수소를 제거해야 합니다. 세 가지 가스는 모두 금속 부식 과정을 유발하거나 향상시키는 부식성 가스입니다. 이산화탄소는 또한 콘크리트에도 공격적입니다. 부식 과정을 유발하고 강화하는 이러한 가스의 특성과 황화수소가 물에 부여하는 불쾌한 냄새는 많은 경우에 가장 필요합니다.완전한 제거

물에서.

물에서 용해된 가스를 제거하는 것과 관련된 일련의 조치를 물 탈기라고 합니다.

물을 탈기하는 화학적, 물리적 방법이 사용됩니다.

첫 번째의 본질은 물에 용해된 가스를 결합시키는 특정 시약을 사용하는 것입니다. 예를 들어, 물의 탈산소화는 아황산나트륨, 이산화황 또는 히드라진을 도입하여 달성할 수 있습니다. 아황산나트륨은 물에 첨가되면 물에 용해된 산소에 의해 황산나트륨으로 산화됩니다.

2Na2SO3 + O2 -> 2Na2SO4.

이산화황을 사용하면 아황산이 형성됩니다.

SO2 -f H2O -->- H2SO3,

물에 용해된 산소에 의해 황산으로 산화됩니다.

2H2SO3-f O2-*-2H2SO4.

달성하는 데 사용할 수 있는 화학 시약

물의 거의 완전한 탈산소화는 히드라진입니다.

물에 유입되면 산소가 결합하고 불활성 질소가 방출됩니다.

N2H4 + O2->-2H2O-f-N2. 마지막물 탈산소화는 가장 발전된 기술이지만 동시에 히드라진의 높은 비용으로 인해 가장 비용이 많이 듭니다. 따라서 이 사용 방법은 주로 물리적 탈산소 방법 이후 물에서 최종 산소를 제거하는 데 사용됩니다.

물에서 황화수소를 제거하는 화학적 방법의 예는 물을 염소로 처리하는 것입니다.

a) 황으로 산화되는 경우:

HJS + C12-»-S + 2HC1;

b) 황산염으로의 산화:

H2S + 4С12 + 4Н2О -> H2SO4 + 8HC1

이러한 반응(티오황산염과 아황산염 형성의 중간 반응은 물론)은 주로 염소의 양과 물의 pH에 ​​따라 특정 비율로 동시에 진행됩니다. 화학적 가스 제거 방법에는 다음과 같은 단점이 있습니다. a) 수처리 비용을 복잡하게 만들고 비용을 증가시키는 시약을 사용해야 합니다. b) 시약의 복용량을 위반할 경우 수질이 악화될 가능성. 결과적으로 화학적 가스 제거 방법은 물리적인 방법보다 훨씬 덜 자주 사용됩니다.

물에서 용해된 가스를 제거하는 물리적 방법은 두 가지 방법으로 수행할 수 있습니다. 1) 공기 중 제거할 가스의 부분압이 0에 가까우면 제거할 가스를 포함하는 물을 공기와 접촉시킵니다. 2) 물에 대한 가스의 용해도가 0에 가까워지는 조건이 생성됩니다.

첫 번째 방법, 즉 물 폭기를 사용하면 일반적으로 유리 이산화탄소와 황화수소가 제거됩니다. 대기 0에 가깝습니다.

두 번째 방법은 일반적으로 물의 산소를 제거할 때 사용해야 합니다. 왜냐하면 대기 중 상당한 산소 분압에서는 물을 폭기시켜서 산소를 제거할 수 없기 때문입니다. 물에서 산소를 제거하기 위해 물을 끓여서 물 속의 모든 가스의 용해도가 0으로 떨어집니다. 물을 가열하거나(열 탈기 장치), 주어진 온도에서 물이 끓는 정도까지 압력을 낮추는 방식(진공 탈기 장치)을 통해 물을 끓입니다.

탈기기를 사용하여 수처리 중 물에서 용해된 가스를 제거합니다. 다양한 유형, 구조 설계, 물과 공기의 이동 특성 및 탈기 공정이 수행되는 환경에 따라 다음과 같이 분류할 수 있습니다.

1) 컬럼인 필름 탈기기, 부하

하나 또는 다른 애착(나무, Raschig 반지 등)을 갖고 결혼했으며,

물이 얇은 막으로 흐르는 곳입니다. 노즐은 생성하는 데 사용됩니다.

주입된 물과 공기의 접촉면이 발달함

물의 흐름을 향한 팬;

2) 내가 천천히 움직이는 버블 탈기 장치

흐르는 물이 불어 압축 공기;

3) 특수 장치를 사용하는 진공 탈기 장치

(진공 펌프 또는 워터 제트 이젝터)는 이러한 압력을 생성합니다.

주어진 온도에서 물이 끓는 온도.

수처리 기술에서는 필름 탈기기가 주로 사용되며, 물의 산소를 제거하기 위해 진공(또는 열) 탈기기가 사용됩니다. 버블러 탈기기는 상대적으로 높은 운영 비용(공기 압축을 위한 전기 소비)으로 인해 예외적으로 사용됩니다.

탈기기를 설계할 때 탈기기의 단면적, 필요한 공기 흐름, 주어진 탈기 효과를 달성하는 데 필요한 노즐의 표면적 등의 수량을 결정해야 합니다.

탈기기의 단면적은 노즐의 허용 관개 밀도에 따라 결정되어야 합니다. 물 소비, 탈기기 단면적 1m2 당. Raschig 링(25X25X3mm)이 장착된 탈기기에서 물(최대 2-3mg/l)에서 이산화탄소를 깊게 제거할 때 노즐의 허용 관개 밀도는 60m3/(m2"h)입니다. 특정 소비공기 15m3/m3; 보드로 만든 목재 패킹이 장착된 탈기기의 경우 각각 40m3/(m2“h) 및 20m3/m3; 진공 탈기 장치를 사용하여 물의 산소를 제거할 때 노즐의 허용 관개 밀도는 5m3/(m2“h)입니다.

탈기기에 장착된 노즐의 필요한 표면적은 § 131에 제공된 공식에 의해 결정됩니다. 이 공식에 포함된 나머지 수량을 결정하는 방법도 여기에 표시되어 있습니다. 해당 그래프를 사용하여 각 탈기기 유형에 대한 K 값을 찾습니다1.