2. Фізичні методи дегазації води

Для видалення з води розчинених газів застосовують декілька типів дегазаторів: плівкові з різного роду насадками, що працюють в умовах протитечії дегазованої води і повітря, яке подається вентилятором; плівкові, що працюють без примусової подачі повітря; струменево-плівкові (контактні градирні); барботажні; вакуумні.

У техніці водо підготовки для видалення газів (окрім кисню) в основному застосовують плівкові дегазатори, а для знекиснення води – вакуумні дегазатори або термічні деаератори. Барботажні дегазатори використовуються лише у виняткових випадках внаслідок їх порівняно високої експлуатаційної вартості (велика витрата електроенергії на компресію повітря).

Найдосконалішим типом дегазатора для глибокого видалення з води вільного оксиду вуглецю (IV) є плівковий дегазатор, завантажений кільцями Рашига. Він забезпечує найбільш стійкий ефект дегазації, довговічний, вимагає меншої площі і висоти, а також меншої витрати повітря, ніж дегазатор з дерев'яною хордовою насадкою. Будівельна вартість його практично близька до вартості дегазаторів з дерев'яною насадкою, а експлуатаційна вартість нижча, особливо для установок великої продуктивності. На рис. 3.1 наведена схема плівкового дегазатора з насадкою із кілець Рашига, що розміщується на проміжній дірчастій перегородці, віддаленій від дна на відстані 600 мм. У піддон вентилятором подається повітря. Вода поступає у верхню частину дегазатора і рівномірно розподіляється по перетину плитою, що має 48 патрубків для зливу води в насадку і 8 патрубків з ковпаками для виходу повітря. Вода з піддонного простору відводиться через гідравлічний затвор.

Барботувальні дегазатори (рис. 3.2) використовують для глибокого видалення вуглекислого газу на установках продуктивністю не більше 20 м3/год. При дегазації води барботуванням повітря через шар води також створюється велика поверхня зіткнення рідкої і газоподібної фаз; тим самим прискорюється виділення газу. Повітря подається компресорами звичайно через дірчасті труби або пористі плити.

Залежно від необхідного ступеня дегазації води барботажні дегазатори застосовуються одно- або двосекційні з послідовним пропусканням води.

Різновидом барботажних дегазаторів є дегазатори пінного типу (рис. 3.3). Основним конструктивним елементом цих апаратів служить перфорована пластина (грати). Вода тонким шаром протікає уздовж грат і під дією поперечного струму повітря, що подається через її отвори, в спінюється. У пінному шарі гази з води десорбуються значно інтенсивніше.

У разі видалення оксиду вуглецю (IV) і при витраті води близько 100 м3/год. дегазатори пінного типа найбільш економічні.

При використанні апаратів цього типа ступінь десорбції доцільно обмежити 96-97% з тим, щоб кількість полиць не перевищувала чотирьох-п'яти. При цьому для подачі повітря можна застосовувати відцентрові вентилятори середнього тиску.

Принцип дії термічних дегазаторів ґрунтується на контактуванні очищуваної води з парою. Нагрівання води до температури насичення за певного тиску сприяє зниженню парціального тиску газу над водою до нуля. Підвищення температури очищуваної води інтенсифікує дифузію молекул газу і видалення їх у парову фазу. Одночасно зменшується коефіцієнт абсорбції газу.

Термічні дегазатори можуть бути вакуумні, атмосферного тиску (рис. 3.4) й підвищеного тиску.

У разі глибокого (за залишкової концентрації 0,01-0,05 мг/дм3) або часткового (0,3-0,5 мг/дм3) знекиснення води, а також спільного видалення кисню і вуглекислого газу застосовують вакуумні дегазатори з насадкою із кілець Рашига. Вони можуть бути без підігрівання (рис. 3.5, а) і з підігріванням води (рис. 3.5, б). Якнайповніша дегазація досягається розбризкуванням у вакуумі і одночасним підігрівом води.

Вакуумні дегазатори виконують сталевими круглими (у плані), з конусним днищем. Над конусним днищем розташовується дірчастий лист (з отворами діаметром 15-20 мм) або грати, які є опорою для кілець Рашига. Вода всередину дегазатора подається пристроєм, що забезпечує тонке розпилювання і рівномірний розподіл її по поверхні насадки

Для спостереження за рівнем води в дегазаторі встановлюють водомірне скло. Парогазова суміш відводиться з дегазатора вакуумним пристроєм (можуть бути використані вакуум-насос, паро- і водоструминні ежектори).

Вибір типу дегазатора визначається продуктивністю установки, необхідною повнотою дегазації, початковою концентрацією газу, що видаляється, та іншими умовами.

Метод видалення сірководню аеруванням є комбінування керування з біохімічним окисленням сірководня сіробактеріями. Аератор містить шлакове завантаження. Інтенсивність зрошування при концентрації сірководню 40-42 г/м3 складає 3-4 м3/м2.ч), витрата повітря – 20-30 м3/м3; кінцева концентрація сірководня - 0,3-0,4 мг/дм3. Після аероокислення потрібне фільтрування.

Повне| видалення H2S аеруванням можливо лише при підкисленні води до рН<5. У таких умовах висока концентрація водневих іонів пригнічує дисоціацію сірководня, тому велика частина його знаходитиметься в молекулярній формі, яка легко віддаляється аеруванням.


Авторы: 239 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Книги: 268 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я