| |
Библиотека справочной
литературы
ООО «Центр безопасности труда»
ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ
ОБЩЕСТВО
«ВСЕРОССИЙСКИЙ ДВАЖДЫ
ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ
ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ»
(ОАО «ВТИ»)
СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ
ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПРИМЕНЕНИЮ
ИОНИТОВ НА ВОДОПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ
УСТАНОВКАХ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО
ДИАГНОСТИКЕ ИХ КАЧЕСТВА И ВЫБОРУ
СТО ВТИ 37.002-2005
Дата введения 2006-01 -01
г. Челябинск
|
Разработан
|
Открытым акционерным
обществом «Всероссийский дважды ордена Трудового Красного Знамени
теплотехнический научно-исследовательский институт» (ОАО «ВТИ»)
|
|
Исполнители
|
канд. техн. наук Т.В.
АЛЕКСЕЕВА, инженеры Ю.В. ЯКУБОВИЧ, Г.М. МУСАРОВА
|
|
Утвержден
|
Открытым акционерным обществом «Всероссийский
дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический
научно-исследовательский институт» (ОАО «ВТИ») 02.09.2005 г.
|
Заместитель
исполнительного директора, доктор техн. наук В.Ф.
РЕЗИНСКИХ
Настоящий стандарт
организации устанавливает основные требования к применению ионитов на
водоподготовительных установках (ВПУ) тепловых электростанций (ТЭС),
предоставляет информацию по технологическим показателям ионитов, представленных
на российском рынке, и рекомендации по диагностике их качества и выбору.
Настоящий стандарт
организации рекомендуется для применения предприятиями, объединениями,
акционерными обществами, межотраслевыми, региональными и другими объединениями,
имеющими в своем составе ТЭС и котельные с умягчительными и обессоливающими
установками, а также наладочными, проектными, научно-исследовательскими
организациями, их обслуживающими.
Настоящий стандарт
разработан в качестве обновленного варианта «Методических указаний по
применению ионитов на водоподготовительных установках ТЭС» [СО 34.37.526-94 (РД
34.37.526-94)].
1.1 В
постсоветские годы существенно обновился ассортимент ионитов зарубежных
фирм-производителей, представленных на российском рынке.
Объем и ассортимент
ионитов, применяемых на ВПУ ТЭС, по-прежнему обусловлен отставанием во
внедрении перспективной противоточной технологии ионирования.
В условиях, когда
номенклатура ионитов (приложение А) для водоподготовки дублируется большинством
фирм, количество ионитов новых марок на рынке увеличилось в несколько раз, но
сравнительная исходная информация об их качестве в обобщенном виде у
потребителей отсутствует.
1.2
Технологические, физико-химические характеристики ионитов определены по
результатам экспертизы их качества, проведенной в ОАО «ВТИ» после выпуска СО
34.37.526-94 (РД
34.37.526-94) по показателям, характеризующим потребительские свойства:
-
гранулометрический состав (методом мокрого рассева, ГОСТ 10900);
- осмотическая
стабильность (экспресс-методом, ГОСТ 17338; с
визуальным контролем состояния гранул ионитов до и после осмотического шока);
- динамическая
(рабочая) обменная емкость (ДОБ) при заданном расходе реагента на регенерацию
ионитов с фиксацией расхода воды на отмывку (ГОСТ 20255.2);
- механическая
прочность (хрупкость), измерением на приборе Чатиллона усилия, разрушающего
гранулы (фракции 0,6-0,8 мм), и определением среднего значения из 20 замеров;
- стойкость к
отрицательному воздействию органических веществ (ОВ), для слабоосновных
анионитов по методике ВТИ (оценивается по показателям: степень снижения ДОЕ и
кратность увеличения расхода воды на отмывку анионита после проведения 5 циклов
сорбции - десорбции ОВ природного происхождения).
1.3 Результаты
экспертизы качества ионитов приведены (см. раздел
2) с указанием уровня их опробования, а также длительности эксплуатации на
водоподготовительных установках российских ТЭС (на момент разработки) в виде
сносок к маркам ионитов следующим образом:
Экспертиза качества:
1
(первичная) - образцов, представленных фирмами-производителями, дилерами фирм,
потребителями;
2
- проб, отобранных ОАО «ВТИ» или потребителями при поставке ионитов на ВПУ ТЭС;
3
- проб, отобранных при контрольной эксплуатации ионитов новых марок, проводимой
ОАО «ВТИ» или региональными лабораториями потребителя.
Длительность
эксплуатации на ВПУ российских ТЭС:
4
- менее 5 лет; 5 - менее 10 лет; 6 - более 10 лет.
При представлении
данных не отбраковывались марки ионитов, имеющих отрицательные результаты по
какому-либо показателю.
Данные могут
быть использованы в качестве первичной и предварительной информации при оценке
предложений рынка (с учетом фактора соотношения цены и качества) и базы
сравнения:
- для анализа данных входного контроля качества ионитов при
предварительной экспертизе качества образцов и при поставке;
- при обнаружении отклонений в процессе
эксплуатации, диагностике качества ионитов в зависимости от длительности
эксплуатации, а также при оценке необходимости замены ионитов.
1.4 Перечень
стандартов, регламентирующих требования к качеству ионитов и методы определения
показателей их качества, приведен в приложении
Б.
Нормативная база
требований к качеству ионитов (ГОСТ
20298,
ГОСТ 20301) не пересматривалась в последние 15 лет.
Нормы ряда показателей качества (осмотическая стабильность, массовая доля
рабочей фракции и др.) по данным ОАО «ВТИ» ниже фактического уровня как
российских, так и зарубежных ионитов.
В соответствии с Федеральным законом «О
техническом регулировании» порядок пересмотра и внесения изменений в стандарты,
разработанные ранее, в настоящее время уточняется.
С целью повышения
экономичности действующих ВПУ разработаны рекомендации по дифференцированному
нормированию качества ионитов в зависимости от схемы и технологии их
применения. Предлагаемые нормы показателей качества обоснованы фактическим
уровнем качества российских и зарубежных ионитов и могут быть использованы как
отраслевые требования к качеству ионитов при заключении контрактов на поставку.
Как показывает опыт,
это позволит стимулировать производителей и поставщиков гарантировать
рекомендуемый уровень качества ионитов.
1.5 Рекомендации
по расходу реагентов и воды на собственные нужды ионитов даны при условии их
уточнения по результатам наладочных работ в конкретных условиях работы ВПУ.
Рекомендации по расходу
и сроку службы ионитов дополнены технологическими критериями, определяющими
необходимость их замены по результатам диагностики состояния в зависимости от
длительности эксплуатации.
Кроме того,
рекомендуется проводить технико-экономическое обоснование замены ионитов с
учетом региональных цен на иониты и реагенты.
1.6 В качестве
источников справочных данных (по исходной информации и условиям эксплуатации)
использованы материалы фирм-производителей, сопроводительная документация
образцов ионитов, поставляемых на испытания.
1.7 ОАО «ВТИ»
предлагает инжиниринговые услуги по обследованию действующих ионообменных ВПУ
ТЭС, апробации систем диагностики качества, оптимизации режимов работы и выбору
ионитов для конкретных условий эксплуатации.
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ, ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И
СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ РОССИЙСКИХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ИОНИТОВ
Таблица 1 -
Технологические характеристики
|
Марка катионита
|
ДОЕ (в Н-форме), мг-экв/дм3
|
Удельный расход воды на отмывку, дм3/дм3
|
Осмотическая стабильность, %
|
Катиониты гелевой структуры
|
|
КУ-2-81,
2, 3, 6, Россия
|
440-470
|
2,0-4,0
|
98,4-100
|
|
КУ-2-8
«Сибион»1, Россия*
|
440-460
|
2,0-2,5
|
100
|
|
КУ-2-81,
2, 6, Украина
|
430-480
|
2,0-4,0
|
98,0-100
|
|
Амберлайт IR, 1201, 2, 6
|
420-480
|
2,0-4,0
|
99,4-99,6
|
|
Леватит S 1001, 2, 6
|
450-460
|
3,0
|
99,0-99,6
|
|
Дауэкс НСR-S1, 2, 6
|
365-470
|
2,0-3,0
|
99,0-100
|
|
Пьюролайт С1001,
2, 5
|
410-430
|
3,0-4,0
|
99,2-99,8
|
|
Пьюролайт SGC 100·102, 4
|
405
|
3,0
|
100
|
|
Релит CF1
|
450
|
2,0
|
100
|
|
Тульсион Т-421,
2, 6
|
420-460
|
3,0-4,0
|
99,2-100
|
|
Гранион СS-71, 2, 4 (К-1-7)
|
435-450
|
3,0-4,0
|
99,6-99,8
|
|
ZGC 1081
|
440-460
|
2,0-3,0
|
99,0-100
|
|
ZGC 1101
|
430
|
2,0
|
100
|
Катиониты макропористой структуры
|
|
Дауэкс MSC-11
|
345
|
3,0
|
100
|
|
Пьюролайт С
1451
|
270
|
2,0
|
98,6
|
|
Пьюролайт С
1501
|
320
|
3,0
|
100
|
|
Релит СFS1
|
410
|
2,0
|
98,0
|
|
* Приведены данные для проб
опытно-промышленных партий катионита КУ-2-8 «Сибион» грансостава, близкого к
монодисперсному.
|
Таблица 2-Физико-химические
характеристики
|
Марка катионита
|
Гранулометрический состав
|
Количество целых гранул до/после
осмотического шока, %
|
Механическая прочность (средние
значения), г/гранула
|
|
Объемная доля рабочей фракции, %
|
|
|
КУ-2-8, Россия
|
99,5-100
|
1,5-1,7
0,42-0,48
|
94,4-99,2
73,6-94,4
|
550-764
|
|
КУ-2-8
«Сибион», Россия
|
98,0-99,5
|
1,15-1,25
0,56-0,58
|
94,0-95,0
86,4-93,8
|
633-1000
|
|
КУ-2-8,
Украина
|
98,5-99,0
|
1,62-1,70
0,41-0,45
|
68,6-99,6
57,0-84,4
|
363-775
|
|
Амберлайт IR 120
|
99,0-100
|
1,51-1,57
0,47-0,51
|
93,8-99,6
64,8-75,6
|
399-692
|
|
Леватит S 100
|
99,0-100
|
1,3-1,4
0,45-0,47
|
98,6-99,4
80,0-82,6
|
890-896
|
|
Дауэкс HCR-S
|
99,0-100
|
1,38-1,73
0,52-0,58
|
94,4-98,4
67,0-94,4
|
640-950
|
|
ПьюролайтС 100
|
97,0-100
|
1,2-1,6
0,35-0,51
|
92,0-99,0
25,0-93,8
|
308-1225
|
|
Пьюролайт SGC 100·10
|
100
|
1,14/0,54
|
99,8/99,6
|
857
|
|
Релит CF
|
100
|
1,29/0,58
|
99,2/80,8
|
1077
|
|
Тульсион Т-42
|
98,5-100
|
1,4-1,6
0,41-0,54
|
98,0-99,0
80,0-92,6
|
757-935
|
|
Гранион СS-7(К-1-7)
|
99,5-100
|
1,3-1,4
0,48-0,56
|
96,8-99,2
88,8-98,8
|
808-1017
|
|
ZGC 108
|
100
|
1,39/0,54
|
100/92,8
|
696-720
|
|
ZGC 110
|
100
|
1,38/0,52
|
98,8/98,8
|
1030
|
|
Дауэкс MSC-1
|
100
|
1,42/0,52
|
98,6/98,6
|
480
|
|
Пьюролайт С 145
|
99,5
|
1,4/0,46
|
99,6/98,2
|
290
|
|
Пьюролайт С
150
|
100
|
1,46/0,5
|
98,4/98,4
|
500
|
|
Релит CFS
|
100
|
1,6/0,5
|
92,8/91,0
|
139
|
|
* Размер гранул 0,5-1,0 мм - специальный
гранулометрический состав для ФСД.
|
|
Примечание - Кодн
- коэффициент однородности; dэфф - эффективный
размер зерна.
|
Таблица 3 - Справочные данные
фирм-производителей
|
Марка катионита
|
Массовая доля влаги*, %
|
Насыпная масса*, г/дм3
|
Ионная форма поставки
|
Степень набухания при переходе Na
→ Н, %
|
|
КУ-2-8, Россия
|
48-58/43-53
|
750/800
|
Н, Na
|
7-10
|
|
КУ-2-8
«Сибион», Россия
|
-/44-50
|
-/780-800
|
Н, Na
|
7-10
|
|
КУ-2-8,
Украина
|
48-58/-
|
750/800
|
Н, Na
|
10-15
|
|
Амберлайт IR 120
|
53-58/45-50
|
800/840
|
H.Na
|
11
|
|
Леватит S 100
|
-/45-48
|
-/850
|
Н, Na
|
10
|
|
Дауэкс HCR-S
|
50-56/44-48
|
780/820
|
Н, Na
|
8
|
|
ПьюролайтС 100
|
-/49-55
|
800/-
|
Н, Na
|
5
|
|
Пьюролайт SGC 100·10
|
-/40-44
|
-/820-860
|
Na
|
5
|
|
Релит CF
|
/45-51
|
-/840
|
Na
|
8
|
|
Тульсион Т-42
|
49-55/42-48
|
800-840
830-870
|
H, Na
|
7
|
|
Гранион СS-7(К-1-7)
|
50-56/45-50
|
750-800
780-850
|
H, Na
|
8-10
|
|
ZGC 108
|
-/45-50
|
-/780-880
|
Na
|
5-9
|
|
ZGC 110
|
-/38-45
|
-/800-880
|
Na
|
-
|
|
Дауэкс MSC-1
|
50-56/44-50
|
760/800
|
H, Na
|
4
|
|
Пьюролайт С
145
|
-/55-60
|
-/770-795
|
Na
|
6
|
|
Пьюролайт С
150
|
-/48-53
|
-/785-825
|
Na
|
4
|
|
Релит CFS
|
-/46-52
|
-/840
|
Na
|
8
|
|
* В числителе приведены данные для катионита в
Н-форме, в знаменателе - Na-форме.
|
Таблица 4 -Технологические
характеристики
|
Марка катионита
|
ДОЕ (в Н-форме), мг-экв/дм3
|
Удельный расход воды на отмывку, дм3/дм3
|
Осмотическая стабильность, %
|
|
Дауэкс Маратон
С1, 5
|
450
|
2,0
|
100
|
|
Дауэкс Моносфера
С 6501, 5
|
440-460
|
2,0-3,0
|
98,8-99,2
|
|
Леватит
Моноплюс S 1001, 5
|
490
|
3,0
|
100
|
|
Леватит
Моноплюс S 200 KR1
|
500
|
3,0
|
98,0
|
|
Амберджет12002,
5
|
470
|
3,0
|
99,8
|
|
Амберджет 15002,
4
|
490
|
2,0
|
100
|
Таблица 5- Физико-химические
характеристики
|
Марка катионита
|
Гранулометрический состав
|
Количество целых гранул до/после
осмотического шока, %
|
Механическая прочность (средние
значения), г/гранула
|
|
объемная доля фракции (0,50-0,63 мм), %
|
|
|
Дауэкс Маратон
С
|
99,5
|
1,1/0,51
|
99,6/94,0
|
1048
|
|
Дауэкс
Моносфера С 650
|
99,0-99,5
|
1,1
0,61-0,62
|
99,4-99,6
29,6-79,0
|
379-541
|
|
Леватит
Моноплюс S 100
|
97,0-99,5
|
1,1
0,52-0,53
|
93,0/82,6
|
823
|
|
Леватит
Моноплюс S 200 KR
|
99,5
|
1,06/0,52
|
91,2/85,2
|
414
|
|
Амберджет 1200
|
97,0
|
1,1
0,50-0,58
|
97,8/90,6
|
580
|
|
Амберджет 1500
|
96,5
|
1,1/0,54
|
99,4/85,0
|
633
|
|
* dср - усредненное
значение диаметра зерна.
|
Таблица 6 - Справочные данные
фирм-производителей
|
Марка катионита
|
Массовая доля влаги*, %
|
Насыпная масса*, г/дм3
|
Ионная форма поставки
|
Степень набухания при переходе Na → Н, %
|
|
Дауэкс Маратон
С
|
50-56/42-48
|
800/820
|
Н, Na
|
8
|
|
Дауэкс
Моносфера С 650
|
46-51/-
|
800/-
|
Н
|
7
|
|
Леватит
Моноплюс S 100
|
47-53/42-48
|
780/820
|
Н, Na
|
8
|
|
Леватит
Моноплюс S 200 KR
|
45-50/-
|
790/-
|
Н
|
6
|
|
Амберджет 1200
|
49-55/43-47
|
800/850
|
H/Na
|
10
|
|
Амберджет 1500
|
45-51/-
|
820/-
|
Н
|
10
|
|
* В числителе приведены данные для катионита в
Н-форме, в знаменателе - Na-форме.
|
Таблица 7 -
Технологические характеристики карбоксильных катионитов
|
Марка катионита
|
ДОЕ*, мг-экв/дм3
|
Удельный расход воды на отмывку*, дм3/дм3
|
Осмотическая стабильность, %
|
|
ЛеватитСNР 801, 3, 5
|
2100/1420
|
2,0/7,0
|
100
|
|
Дауэкс МАС-31,
3, 5
|
1900/1640-1990
|
2,0/6,0-9,0
|
99,8-100
|
|
Амберлайт IRС-861, 2, 5
|
-/1820-1950
|
-/6,0-11,0
|
99,8
|
|
Пьюролайт С
1041, 5
|
1870-1880/1800
|
2,0/8,0
|
99,6-100
|
|
Релит CNS1
|
-/1840
|
-/9,0
|
99,8
|
|
Гранион СWР-11, 2, 4 (D 113)
|
2700/2300-2310
|
2,0/8,0-10,0
|
100
|
|
ZGC 2161
|
-/2080
|
-/8,0
|
57-67
|
|
ZGC 2581
|
2600/1950
|
2,0/8,0
|
99,8
|
|
* Значения ДОЕ и
удельного расхода воды на отмывку определялись и приведены: в числителе - по
ГОСТу; в знаменателе - в условиях ВТИ, приближенных к реальным, при
использовании в качестве рабочего раствора воды московского водопровода
(жесткость общая 3,5-4,1 мг-экв/л, карбонатная 3,0-3,6 мг-экв/л) с
отключением фильтра на регенерацию при увеличении остаточной щелочности до
1,0 мг-экв/л и удельном расходе серной кислоты на регенерацию 1,0-1,1
г-экв/г-экв.
|
Примечание
- В промышленных условиях эксплуатации
карбоксильных катионитов значение рабочей обменной емкости может быть выше
из-за влияния факторов качества воды и геометрии слоя.
Таблица
8 - Физико-химические характеристики
|
Марка катионита
|
Гранулометрический состав
|
Количество целых гранул до/после
осмотического шока, %
|
Механическая прочность (средние
значения), г/гранула
|
|
Объемная доля рабочей фракции, %
|
|
|
Леватит CNP 80
|
100
|
1,44/0,54
|
99,8/99,8
|
1620
|
|
Дауэкс МАС-3
|
99,0-100
|
1,5
0,45-0,50
|
99,2-99,6
99,0-99,6
|
676-1300
|
|
Амберлайт IRC 86
|
99,0-100
|
1,55/0,55
|
100/99,6
|
1200
|
|
Пьюролайт С
104
|
99,5-100
|
1,3-1,9
0,44-0,58
|
99,4-100
99,0-100
|
1697
|
|
Релит CNS
|
97,5
|
1,8/0,4
|
99,6/99,4
|
1700
|
|
Гранион СWР-1 (D 113)
|
99,5-100
|
1,33-1,55
0,48-0,55
|
99,6-100
99,0-100
|
1100-1260
|
|
ZGC 216
|
100
|
1,27/0,51
|
59,6/39,6
|
55
|
|
ZGC 258
|
99,0
|
1,4/0,6
|
100/99,8
|
1650
|
Таблица
9 - Справочные данные фирм-производителей
|
Марка и структура катионита*
|
Массовая доля влаги, %
|
Насыпная масса, г/дм3
|
Условия регенерации
|
|
Леватит CNP 80, пористая структура
|
45-50
|
750
|
0,5-0,8/15-20
|
|
Дауэкс МАС-3,
пористая структура
|
44-50
|
750
|
0,5-0,8/20
|
|
Амберлайт IRC 86, гелевая структура
|
47-53
|
790
|
(0,5-0,7/15-40)
ОЗ/ч***
|
|
ПьюролайтС
104, пористая структура
|
42-46
|
735-770
|
0,5-1,0/8-20
|
|
Релит CNS, пористая структура
|
46-52
|
800
|
Требуют
уточнения
|
|
Гранион CWP-1 (D 113),
пористая структура
|
45-50
|
740-800
|
Требуют
уточнения
|
|
ZGC 216, гелевая
структура
|
45-55
|
680-780
|
Тоже
|
|
ZGC 258, пористая
структура
|
45-52
|
720-800
|
-"-
|
|
*
Ионная форма при поставке - водородная.
** В числителе -
концентрация серной кислоты, %; в знаменателе - скорость фильтрования, м/ч.
***
ОЗ - объем загрузки; 1ОЗ/ч - 1 м3 раствора на м3
катионита в час. Рекомендации ВТИ приведены в разделе
3.
|
Таблица
10 - Технологические характеристики
|
Условия определения
|
ДОЕ, мг-экв/дм3
|
Удельный расход воды на отмывку, дм3/дм3
|
|
В режиме
Н-катионирования по ГОСТ 20255.2
|
220
|
3,0
|
|
В режиме Na-катионирования [по раствору CaCl2 (3,5
мг-экв/дм3) при расходе NaCl (3,5
г-экв/г-экв)]
|
360
|
5,0
|
|
В режиме
Н-катионирования, для ВПУ теплосети в условиях ВТИ, приближенных к реальным
(см. сноску к таблице
7)
|
120
|
3,0
|
Зарубежный
аналог катионита для водоподготовки отсутствует. Преимущества катионита КУ-1
проявляются только в сравнении с сульфоуглем в режиме Na-катионирования.
Справочные данные:
Катионит
…………………………………………………………..конденсационного типа
Функциональные
группы ………………………………………фенольная, сульфогруппа
Ионная форма
поставки ………………………………………………………...водородная
Насыпная масса,
г/дм3 ………………………………………………………………650-700
Размер гранул
блочного типа, мм …………………………………………………0,4-2,0
Объемная доля рабочей фракции, %, не менее
……………………………………...92,0
Массовая доля
влаги …………………………………………………………………45-55
Осмотическая
стабильность, %, не менее ……………………………………………92,0
Таблица 11 - Технологические характеристики
|
Марка анионита
|
ДОЕ*, мг-экв/дм3
|
Удельный расход воды на отмывку*, дм3/дм3
|
Результаты тестирования на отравляемость
ОВ
|
|
степень снижения ДОЕ, %
|
кратность увеличения расхода воды на
отмывку
|
|
Поликонденсационный, гелевая структура (блочный тип
гранул)
|
|
АН-311, 2, 3, 6
|
1280-1550
|
6,0-7,0
|
5-6
|
1,0-1,1**
|
Акриловый сополимер, гелевая структура
|
|
Амберлайт IRА 671, 2, 3, 6
|
1240-1360
|
10,0-14,5
|
9-12
|
1,0-1,1
|
|
Амберлайт IRА 701
|
1000
|
10,0
|
0
|
1,0
|
|
Пьюролайт А
8301
|
1450
|
10,0
|
19
|
3,3****
|
|
Пьюролайт А
830 W1
|
1690
|
12,7
|
19,5
|
2,7****
|
|
Пьюролайт А
8451, 2, 5
|
1260-1290
|
6,0-13,0
|
8-10
|
1,0-1,8
|
|
Пьюролайт А
8471, 2, 4
|
1270-1290
|
14,0-15,0
|
8
|
1,0
|
|
Релит MG-11, 3, 4
|
2460-2900
|
9,0-10,0
|
15-16
|
1,1-1,2
|
|
ZGA 4121
|
1100
|
16,0
|
11
|
1,6
|
Акриловый сополимер, макропористая структура
|
|
Тульсион
А-10х-мр1, 3
|
1720-1800
|
18,0-26,0****
|
13-31****
|
2,1-3,5****
|
|
Россион 251,
3***
|
2220-2550
|
5,0-7,0
|
11-14
|
1,5-1,8
|
|
Релит MG-1p1
|
2470
|
9,0
|
0
|
1,1
|
|
Гранион АWА-11(D 311)
|
1100
|
16,0
|
9
|
1,9
|
Полистирольный сополимер, макропористая структура
|
|
Амберлайт IRА 96(93)1, 2, 6
|
920-1000
|
5,0-10,0
|
13-14
|
1,9-2,7****
|
|
Леватит МР 622,
4
|
1065
|
8,0
|
11
|
1,4
|
|
Леватит МР 641,
2, 3, 6
|
930-1000
|
5,0-8,0
|
5-11
|
1,25-1,4
|
|
Леватит
Моноплюс MP 641, 2, 4
|
950-1040
|
6,0-7,0
|
13-14
|
1,0-1,3
|
|
Дауэкс Маратон
WBA1, 2, 5
|
1090-1170
|
6,0-8,0
|
10-11
|
1,6-1,8
|
|
Пьюролайт А
1001, 2, 5
|
1040
|
8,0
|
8
|
1,6
|
|
РелитА 3291,
5
|
1010
|
9,0
|
8
|
1,5
|
|
Тульсион
А-2х-мр1, 6
|
1050-1100
|
3,0-6,0
|
7
|
1,5
|
|
Гранион АWР-11, 2, 3, 4(D 301)
|
970-1130
|
7,0-9,0
|
0
|
1,2
|
|
ZGA 4511
|
860
|
9,0
|
20
|
1,3
|
|
АМН-21
|
660-700
|
7,0
|
0
|
1,3-1,4
|
|
АНС1
|
930-960
|
7,0
|
22-23
|
6,6-7,6
|
|
*
Значения ДОЕ и расхода воды на отмывку анионитов определены по ГОСТ 20255.2 при использовании рабочего раствора HCl.
** Кроме того,
отмечено снижение осмотической стабильности на 14-26 % и измельчение с
увеличением доли фракции (0,4-0,6 мм) на 40-50 %.
*** Приведены
данные пилотных образцов и пробы опытно-промышленной партии, отобранной при
проведении контрольной эксплуатации (Омская химическая компания).
****
Значение показателя не соответствует уровню для большинства аналогов и
требованиям к качеству (п. 3.2).
|
Таблица
12 - Физико-химические характеристики
|
Марка анионита
|
Гранулометрический состав
|
Осмотическая стабильность, %
|
Количество целых гранул до/после
осмотического шока, %
|
Механическая прочность (средние
значения), г/гранула
|
|
объемная доля рабочей фракции, %
|
|
|
АН-31*
|
92,0-95,0
|
-
|
85,0-90,0
|
|
-
|
|
Амберлайт IRА 67
|
100
|
1,54-1,56
|
100
|
99,8/99,8
|
638-763
|
|
Амберлайт IRА 70
|
94,0
|
1,7/0,55
|
100
|
100/100
|
630
|
|
Пьюролайт А
830
|
99,5
|
1,69/0,45
|
100
|
99,6/99,6
|
1170
|
|
Пьюролайт А830
W
|
100
|
1,76/0,43
|
100
|
99,6/99,6
|
526
|
|
Пьюролайт А
845
|
100
|
1,6
0,56-0,60
|
99,8-100
|
80-100
81-94,2
|
234-670
|
|
Пьюролайт А
847
|
100
|
1,22/0,51
|
99,8-100
|
100/98,2-99,0
|
535-620
|
|
Гранион АWА-1 (D 311)
|
100
|
1,29/0,52
|
100
|
98,8/98,8
|
574
|
|
Релит MG-1
|
98,0
|
1,8/0,44
|
99,8-100
|
70,8-97,4
|
285
|
|
ZGA 412
|
100
|
1,36/0,51
|
100
|
95,2/71,2
|
300
|
|
Тульсион
А-10х-мр
|
97,0-99,0
|
1,42-1,90
0,38-0,45
|
99,8-100
|
99,4/99,2
|
545
|
|
Россион 25
|
98,5
|
1,4-1,5
0,40-0,46
|
99,0-100
|
99,8-100
|
439
|
|
Релит MG-1p
|
99,0
|
1,6/0,43
|
100
|
99,6/99,6
|
768
|
|
Амберлайт IRА 96
|
98,0-100
|
1,3-1,6
0,48-0,50
|
99,4-99,8
|
99,6
99,0-99,4
|
735-1480
|
|
Леватит MP 62
|
99,0
|
1,63/0,48
|
99,6
|
99,6/99,2
|
270
|
|
Леватит МР 64
|
99,0-100
|
1,42-1,58
0,48-0,55
|
99,4-100
|
98,6-99,2
98,0-99,2
|
>1700
|
|
Леватит
Моноплюс MP 64**
|
99,5
|
1,1/0,5
|
99,8
|
99,2/96,8
|
322
|
|
Дауэкс Маратон
WBA**
|
96,0-97,0
|
1,1-1,12
0,5
|
99,6-100
|
97,7-99,6
97,2-99,2
|
600
|
|
Пьюролайт А
100
|
100
|
1,36/0,51
|
100
|
99,2/99,2
|
950
|
|
Релит А 329
|
100
|
1,38/0,45
|
99,6
|
99,4/99,0
|
538
|
|
Тульсион
А-2х-мр
|
98,5-99,0
|
1,42-1,85
0,38-0,41
|
99,6-100
|
99,0/99,0
|
1030-1066
|
|
Гранион АWР-11, 2 (D 301)
|
99,0-100
|
1,36-1,52
0,55
|
97,6-98,8
|
99,6-99,8
97,4-98,4
|
790-1700
|
|
ZGA 451
|
100
|
1,4/0,78
|
100
|
99,6/98,2
|
>1700
|
|
АМН-21
|
99,0-100
|
1,3-1,4
0,5
|
99,0-100
|
98,4-99,6
98,0-98,8
|
570-715
|
|
АНС1
|
98,0-99,5
|
1,43-1,57
0,42-0,48
|
76,0-96,0
|
96,4-96,6
72,6-92,2
|
614-840
|
|
Размер зерен: *0,4-2,0 мм; ** 0,40-0,63 мм.
|
Таблица
13 - Справочные данные фирм-производителей
|
Марка анионита
|
Массовая доля влаги,%
|
Насыпная масса, г/дм3
|
Степень набухания при переходе ОН
→ Cl, %
|
|
АН-31
|
5
|
700-750
|
10-15
|
|
Амберлайт IRА 67
|
56-62
|
700
|
14
|
|
Амберлайт IRА 70
|
56-64
|
700
|
-
|
|
Пьюролайт А
830
|
47-53
|
690-725
|
20
|
|
Пьюролайт А830
W
|
47-53
|
710
|
20
|
|
Пьюролайт А
845
|
57-62
|
645-675
|
25
|
|
Пьюролайт А
847
|
59
|
-
|
15
|
|
Гранион АWА-1 (D 311)
|
53-58
|
700-750
|
20
|
|
Релит MG-1
|
44-51
|
780
|
15
|
|
ZGA 412
|
54-64
|
660-740
|
-
|
|
Тульсион
А-10х-мр
|
49-55
|
690-720
|
23
|
|
Россион 25
|
47-52
|
720
|
15
|
|
Релит MG-1p
|
47-54
|
720
|
15
|
|
Амберлайт IRА 96
|
57-61
|
670
|
15
|
|
Леватит МР 62
|
50-55
|
670
|
25-30
|
|
Леватит MP 64
|
57-63
|
680
|
20-25
|
|
Леватит
Моноплюс MP 64
|
61-66
|
660
|
24
|
|
Дауэкс Маратон
WBA
|
50-60
|
640
|
20
|
|
ПьюролайтА 100
|
47-55
|
645-675
|
20
|
|
Релит А 329
|
48-55
|
615
|
25
|
|
Тульсион
А-2х-мр
|
44-50
|
640-670
|
20
|
|
Гранион AWP-1 (D 301)
|
50-58
|
650-720
|
20
|
|
ZGA 451
|
48-58
|
650-720
|
-
|
|
Примечание
- Ионная форма при поставке анионитов -
гидроксильная, за исключением анионита АН-31 - хлоридная.
|
Таблица 14 - Технологические характеристики
|
Марка анионита
|
ДОЕ*, мг-экв/дм3
|
Удельный расход воды на отмывку*, дм3/дм3
|
Гелевая структура
|
|
АВ-17-81,
2, 6, Россия
|
640-700/780-810
|
3,0-5,0/3,0-6,0
|
|
АВ-17-81,
2, 6, Украина
|
-/700-775
|
-/3,0-6,0
|
|
Амберлайт IRА 4021, 2, 6
|
690/830
|
-/4,0
|
|
Амберлайт IRA 4051
|
770/-
|
10,0/-
|
|
Дауэкс SBR-P1, 2, 6
|
700-730/810-840
|
9,0-10,0/-
|
|
Леватит М5001,
2, 5
|
730/860
|
6,0/7,0
|
|
ПьюролайтА 4001,
2, 5
|
-/790-800
|
-/6,0-9,0
|
|
Пьюролайт SGA 5501
|
680/-
|
5,0/
|
|
Релит ЗА1
|
-/780
|
-/8,0
|
|
Релит ЗAS1
|
-/710
|
-/11,0
|
|
Тульсион А-231
|
-/650-820
|
-/3,0-5,0
|
|
Гранион As-41 (D 201-4)
|
-/840
|
-/9,0
|
|
ZGA 3041
|
680/820
|
10,0/14,0
|
|
ZGA 3071
|
-/780
|
-/9,0
|
Пористая структура
|
|
Дауэкс MS A-11
|
515/-
|
6,0/-
|
|
Амберсер 9002
|
-/480
|
/7,0
|
|
Тульсион
А-27-мр1
|
-/570
|
-/7,0
|
|
Релит 3 AS1
|
-/710
|
-/11,0
|
|
ZGA 3511
|
-/470
|
-/10,0
|
|
* Данные приведены по ГОСТ 20255.2 при использовании рабочего раствора NаCl: в числителе
- для анионита в ОН-форме; в знаменателе - в Cl-форме.
|
Таблица
15 - Физико-химические характеристики
|
Марка анионита
|
Гранулометрический состав
|
Осмотическая стабильность, %
|
Количество целых гранул до/после
осмотического шока, %
|
Механическая прочность (средние
значения), г/гранула
|
|
объемная доля рабочей фракции, %
|
|
|
АВ-17-8,
Россия
|
98,0-100
|
1,29-1,56
0,44-0,52
|
96,0-99,8
|
95,2-99,6
72,8-98,4
|
645-1098
|
|
АВ-17-8,
Украина
|
99,0-99,5
|
1,54-1,72
0,40-0,46
|
98,0-100
|
97,0-100
79,2-98,0
|
755-994
|
|
Амберлайт IRA 402
|
100
|
1,14/0,50
|
98,0
|
100/99,4
|
1104
|
|
Амберлайт IRA 405
|
100
|
1,27/0,52
|
99,0
|
100/99,0
|
963
|
|
Дауэкс SВR-P
|
100
|
1,22-1,50
0,52-0,55
|
87,0-98,8
|
93,4-100
27,8-84,0
|
270-566
|
|
Пьюролайт А
400
|
100
|
1,1-1,2
0,48-0,60
|
83,0-98,8
|
86,0-99,6
58,6-93,2
|
500-1128
|
|
Пьюролайт SGA 550
|
99,0*
|
1,18/0,44
|
98,6
|
97,2/93,0
|
787
|
|
Релит 3 А
|
100
|
1,44/0,5
|
97,0
|
98,0/74,0
|
450
|
|
Релит 3 AS
|
100
|
1,5/0,48
|
99,6
|
99,8/99,4
|
290
|
|
Тульсион А-23
|
99,0
|
1,4/0,45
|
99,8
|
99,6/93,2
|
643
|
|
Гpaнион As-4(D 201-4)
|
100
|
1,41/0,56
|
97,8
|
96,4/65,6
|
516
|
|
ZGA 304
|
100
|
1,44/0,59
|
94,0
|
99,0/8,6
|
367
|
|
ZGA 307
|
100
|
1,3-1,5
0,50-0,62
|
99,0-99,8
|
96,8-99,0
35,4-92,4
|
633-1025
|
|
Дауэкс MSA-1
|
99,0
|
1,63/0,55
|
99,0
|
97,8/97,0
|
460
|
|
Амберсер 900
|
99,0*
|
1,23/0,52
|
98,4
|
99,8/98,2
|
244
|
|
Тульсион
А-27-мр
|
98,0
|
1,67/0,48
|
92,5
|
98,8/91,4
|
477
|
|
Релит 3 AS
|
100
|
1,51
0,45-0,48
|
98,8-99,6
|
100-99,8
98,6-99,4
|
225-290
|
|
ZGA 351
|
100
|
1,43/0,78
|
99,0
|
96,2/95,4
|
510
|
|
* Размер гранул 0,4-0,8 мм, специальный
гранулометрический состав для ФСД.
|
Таблица
16 - Справочные данные фирм-производителей
|
Марка анионита
|
Массовая доля влаги, %
|
Насыпная масса, г/дм3
|
Степень набухания при переходе Сl- → ОН-,
%
|
|
АВ-17-8,
Россия
|
35-50
|
700-740
|
20
|
|
АВ-17-8, Украина
|
35-50
|
700-740
|
20
|
|
Амберлайт IRA 402
|
50-56
|
670
|
30
|
|
Амберлайт IRA 405
|
54-58
|
670
|
-
|
|
Дауэкс SBP-P
|
50-56
|
690
|
20
|
|
Пьюролайт А
400
|
48-57
|
690
|
15
|
|
Пьюролайт SGA 550
|
35-50
|
-
|
-
|
|
Релит ЗА
|
48-55
|
675
|
24
|
|
Тульсион А-23
|
50-56
|
670-710
|
20
|
|
Гpaнион As-41 (D 201-4)
|
50-56
|
650-720
|
<30
|
|
ZGA 304
|
50-60
|
660-710
|
-
|
|
ZGA 307
|
42-48
|
660-730
|
-
|
|
Дауэкс MSA-1
|
56-64
|
670
|
15
|
|
Амберсер 900
|
57-65
|
740
|
25
|
|
Релит 3AS
|
49-55
|
670
|
23
|
|
Тульсион
А-27-мр
|
52
|
670-710
|
9
|
|
ZGA 351
|
50-60
|
650-750
|
-
|
|
Примечание
- Данные приведены для анионитов в Cl-форме.
|
Таблица
17 - Технологические характеристики
|
Марка анионита
|
ДОЕ*, мг-экв/дм3
|
Удельный расход воды на отмывку*, дм3/дм3
|
|
Маратон А1
|
715/-
|
14,5/-
|
|
Дауэкс
Моносфера 550 А1
|
680/-
|
9,0/-
|
|
Дауэкс UG Моно А-6251
|
-/890
|
-/5,0
|
|
Амберджет 42002
|
-/780
|
-/9,0
|
|
Амберджет 44001,
2
|
-/665-750
|
-/9,0-10,0
|
|
Леватит
Моноплюс М 5001
|
730/860
|
-/5,0
|
|
Леватит
Моноплюс М 8001
|
700/850
|
13,0/16,0
|
|
* См. сноску к таблице
14.
|
Таблица
18- Физико-химические характеристики
|
Марка анионита
|
Гранулометрический состав
|
Осмотическая стабильность, %
|
Количество целых гранул до/после
осмотического шока, %
|
Механическая прочность (средние
значения), г/гранула
|
|
объемная доля рабочей фракции 0,50-0,63
мм, %
|
|
|
Маратон А
|
-
|
1,18/0,45
|
98,4
|
99,4/82,8
|
896
|
|
Дауэкс Моносфера
550 А
|
100
|
1,1/0,53
|
100
|
99,8/99,6
|
1000
|
|
Амберджет 4200
|
98,0
|
1,18/0,61
|
98,8
|
97,8/90,6
|
1217
|
|
Амберджет 4400
|
98,0
|
1,15/0,51
|
93,0
|
98,4/91,4
|
866
|
|
Леватит
Моноплюс М 500
|
99,0
|
1,1/0,56
|
99,8
|
99,6/98,4
|
945
|
|
Леватит
Моноплюс М 800
|
100
|
1,04/0,53
|
99,4
|
100/93,2
|
707
|
Таблица
19 - Справочные данные фирм-производителей
|
Марка анионита
|
Массовая доля влаги, %
|
Насыпная масса, г/дм3
|
Степень набухания при переходе Сl- → ОН-,
%
|
|
Маратон А
|
50-60
|
670
|
20
|
|
Дауэкс
Моносфера 550 А
|
55-65*
|
640
|
25
|
|
Амберсер 900
|
57-65
|
740
|
25
|
|
Амберджет 4200
|
49-55
|
670
|
30
|
|
Амберджет 4400
|
54-60
|
690
|
-
|
|
Леватит
Моноплюс М 500
|
50-60
|
670
|
22
|
|
Леватит
Моноплюс М 800
|
50-60
|
670
|
22
|
|
* Данные приведены для анионита в ОН-форме.
|
|
Примечание - Ионная
форма поставки - гидроксильная, хлоридная. Данные приведены для анионитов в Cl-форме.
|
Таблица
20 - Технологические характеристики
|
Марка анионита, тип сополимера,
структура
|
ДОЕ*, мг-экв/дм3
|
Удельный расход воды на отмывку*, дм3/дм3
|
ДОЕ**, мг-экв/дм3
|
Удельный расход воды на отмывку*, дм3/дм3
|
Полистирольный сополимер, тип 2
|
|
Дауэкс MSA-21, пористая структура
|
650
|
10,0
|
675
|
5,6
|
|
Дауэкс Маратон
А-21, гелевая структура
|
850
|
7,0
|
840
|
5,3
|
|
Пьюролайт А
5101, гелевая структура
|
690
|
9,0
|
660
|
7,0
|
|
Пьюролайт А
2001, гелевая структура
|
850
|
12,0
|
830
|
8,0
|
|
Пьюролайт А
3001, гелевая структура
|
900
|
14,0
|
850
|
8,0
|
Акриловый сополимер, гелевая структура
|
|
Амберлайт IRA 4581
|
715
|
8,0
|
500
|
7,0
|
|
Амберлайт IRA 4781
|
320
|
8,0
|
790
|
8,0
|
|
Пьюролайт А 8501
|
720
|
7,0
|
460
|
5,0
|
|
Пьюролайт А
8701
|
490-520
|
8,0-9,0
|
1030-1060
|
7,0-9,0
|
|
Значения ДОЕ и удельного расхода воды на отмывку приведены в ОН-форме
по ГОСТ 20255.2
при использовании рабочего раствора:
* хлористого натрия
(удельный расход едкого натра на регенерацию - 200 г/г-экв);
**
соляной кислоты (удельный расход едкого натра на регенерацию - 80 г/г-экв).
|
Таблица
21 - Физико-химические характеристики
|
Марка анионита
|
Гранулометрический состав
|
Осмотическая стабильность, %
|
Количество целых гранул до/после
осмотического шока, %
|
Механическая прочность (средние
значения), г/гранула
|
|
Объемная доля рабочей фракции, %
|
|
|
Дауэкс MSA-2
|
99,0
|
1,5/0,60
|
99,0
|
98,8/97,8
|
292
|
|
Дауэкс Маратон
А-2
|
100
|
1,1/0,52
|
100
|
96,0/94,6
|
694
|
|
Пьюролайт А
510
|
99,0
|
1,45/0,55
|
99,4
|
99,6/99,0
|
895
|
|
Пьюролайт А
200
|
100
|
1,39-1,46
0,54-0,56
|
99,6-99,8
|
99,2-99,8
93,2-95,2
|
540-680
|
|
Пьюролайт А
300
|
100
|
1,57/0,46
|
100
|
91,6/86,2
|
720
|
|
Амберлайт IRA 458
|
100
|
1,4/0,5
|
99,0
|
99,0/99,0
|
870
|
|
Амберлайт IRA 478
|
99,0
|
1,5/0,6
|
100
|
100/100
|
620
|
|
Пьюролайт А
850
|
100
|
1,89/0,45
|
99,8
|
98,2/98,0
|
580
|
|
Пьюролайт А
870
|
100
|
1,50/0,55
|
99,0-100
|
100-94,2
93,0-98,2
|
290-450
|
Таблица
22 - Справочные данные фирм-производителей
|
Марка анионита
|
Массовая доля влаги, %
|
Насыпная масса, г/дм3
|
Степень набухания при переходе Сl- → ОН-,
%
|
|
Дауэкс MSA-2
|
53-60
|
670
|
15
|
|
Дауэкс Маратон
А-2
|
45-54
|
690
|
15
|
|
Пьюролайт А
510
|
44-51
|
680-710
|
10
|
|
Пьюролайт А
200
|
45-51
|
680-710
|
15
|
|
Пьюролайт А
300
|
40-45
|
685-720
|
10
|
|
Амберлайт IRA 458
|
57-62
|
720
|
15
|
|
Амберлайт IRA 478
|
57-63
|
710
|
6
|
|
Пьюролайт А
850
|
57-62
|
680-710
|
15
|
|
Пьюролайт А
870
|
57-62
|
675-705
|
5(ОН-
→ Сl-)
|
|
Примечание - Ионная
форма поставки для полистирольных анионитов (тип 2) - хлоридная, для
акриловых анионитов - смешанная.
|
3 ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ И УСЛОВИЯМ
ЭКСПЛУАТАЦИИ ИОНИТОВ
При поступлении ионитов
на ТЭС должна быть проведена проверка выполнения следующих требований:
- целостность и
герметичность упаковки;
- гарантийный
срок хранения;
- сопровождение
каждой партии сертификатом качества;
- идентичность
обозначения марки на сертификате и упаковке.
При несоблюдении данных
требований может быть принято решение о замене партий ионита.
Иониты хранятся в
упакованном виде в чистых и сухих складских помещениях при температуре не ниже
+2 °С на расстоянии не менее 1 м от отопительных приборов.
3.2
Требования к качеству ионитов в зависимости от схемы и технологии их применения
на ВПУ ТЭС
Рекомендуемые нормы
показателей качества приведены в таблицах 23-25
в зависимости от схемы и технологии их применения на ВПУ ТЭС и обоснованы
результатами анализа фактического уровня качества ионитов большинства марок,
предлагаемых в настоящее время.
До пересмотра
стандартов, разработанных ранее (сроки и порядок в настоящее время уточняются в
соответствии с Федеральным
законом «О техническом регулировании»), нормы могут быть использованы
потребителем при заключении контрактов на поставку ионитов как российского, так
и зарубежного производства.
Таблица 23 -
Требования к качеству катионитов, применяемых в параллельноточных фильтрах ВПУ
ТЭС
|
Наименование
|
Технология катионирования, тип ВПУ
|
|
Na-катио-нирование
|
Н-катионирование
|
|
ОУ
|
БОУ*
|
ОУ, ВПУ теплосети**
|
|
1-я ступень
|
2-я ступень
|
3-я ступень*
|
|
Тип катионита
|
Сильнокислотный (катионит КУ-2-8 и
аналоги)
|
Карбоксильный
|
|
Гранулометрический состав (ГОСТ 10900):
|
|
|
|
|
|
размер зерен, мм
|
0,315-1,25;
|
0,315-1,25
|
0,4-1,25; 0,5-0,8;
|
0,315-1,25;
|
|
|
0,4-1,25;
|
0,4-1,25;
|
для ФСД - спецгрансостав
|
0,4-1,25
|
|
|
0,5-0,8
|
0,5-0,8
|
|
|
|
объемная доля рабочей фракции, %, не менее
|
98
|
99
|
98
|
|
Кодн, не более
|
Для катионитов с грансоставом:
гетеродисперсным - 1,7; монодисперсным -
1,2
|
1,8
|
|
Осмотическая стабильность (ГОСТ 17338), %, не менее
|
98
|
99
|
98
|
|
Количество целых гранул до осмотического
шока (ГОСТ 17338),%, не менее
|
90
|
95
|
90
|
|
ДОЕ (ГОСТ 20255.2),
мг-экв/дм3, не менее
|
400
|
-
|
|
* Технология совместного в ФСД или раздельного Н-ОН-ионирования.
** Использование
карбоксильного катионита для снижения карбонатной жесткости обрабатываемой
воды при расходе кислоты на регенерацию, близком к стехиометрическому, 1,1-1,3 г-экв/г-экв (в режиме
«голодной регенерации»), оценка целесообразности применения проводится в
соответствии с п. 4.3.
|
|
Примечание - ОУ -
обессоливающая установка; БОУ - блочная обессоливающая установка для очистки
турбинных конденсатов; ФСД - фильтр смешанного действия.
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 24 -
Требования к качеству анионитов полимеризационного типа, применяемых в
параллельноточных фильтрах ВПУТЭС
|
Наименование
|
Технология анионирования, тип ВПУ
|
|
ОУ с раздельной сорбцией анионов слабых
и сильных кислот
|
БОУ*
|
ОУ с сорбцией анионов сильных и слабых
кислот в одном фильтре
|
|
1-я ступень
|
2-я ступень
|
3-я ступень*
|
|
Тип анионита
|
Слабоосновные
|
Сильноосновные, тип (анионит АВ-17-8 и
аналоги)
|
Сильноосновные аниониты (типы 1, 2),
бифункциональные
|
|
Гранулометрический состав (ГОСТ 10900):
|
|
|
|
|
размер зерен, мм
|
0,315-1,25;
|
0,4-1,25;
|
0,315-1,25;
|
|
|
0,4-1,25;
|
0,5-0,8;
|
0,4-1,25;
|
|
|
0,5-0,8
|
для ФСД - спецгрансостав
|
0,4-0,6
|
|
объемная доля рабочей фракции, %, не менее
|
98
|
99
|
98
|
|
Кодн, не более
|
Для анионитов с грансоставом:
гетеродисперсным - 1,7;
монодисперсным - 1,2
|
1,7
|
|
Осмотическая стабильность (ГОСТ 17338), %,не менее
|
98
|
99
|
98
|
|
Количество целых гранул до осмотического
шока (ГОСТ 17338),%, не менее
|
90
|
95
|
90
|
|
ДОЕ (ГОСТ 20255.2),
мг-экв/дм3, не менее
|
900**
|
Для анионитов гелевой структуры 600***
|
-
|
|
Результаты тестирования на
отравляемость:
|
|
|
|
снижение ДОЕ, %, не более
|
20
|
|
|
увеличение расхода воды на отмывку, раз,
не более
|
2,0
|
|
|
* Технология совместного (в ФСД) или раздельного Н-ОН-ионирования.
Значения ДОЕ указаны
по ГОСТ 20255.2:
** для слабоосновных
анионитов (в ОН-форме) - по раствору HCl;
***
для сильноосновных (в ОН-форме) - по раствору NaCl.
|
|
Примечание - Выбор
типа анионитов целесообразен в зависимости от качества воды в соответствии с
рекомендациями раздела пп. 4.5-4.7.
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 25 -
Требования к качеству ионитов, применяемых в российском варианте противоточной
технологии
|
Наименование
|
Тип противоточного фильтра
|
|
катионитный
|
анионитный
|
|
Тип ионита в монослое
|
Сильнокислотные, гелевой структуры
(катионит КУ-2-8 и аналоги)
|
Сильноосновные полистирольные (типы 1, 2), бифункциональные акриловые; выбор в
соответствии с пп. 4.5-4.7
|
|
Гранулометрический состав (ГОСТ 10900):
|
|
|
|
размер зерен, мм
|
0,4-1,25; 0,4-0,6
|
0,4-1,25; 0,4-0,6
|
|
объемная доля рабочей фракции, %, не менее
|
99,0
|
99,0
|
|
Кодн, не более
|
Для гетеродисперсных- 1,6;
|
|
|
для монодисперсных- 1,2
|
|
Осмотическая стабильность (ГОСТ 17338), %, не менее
|
99,0
|
|
Количество целых гранул до осмотического
шока (ГОСТ 17338),%, не менее
|
95,0
|
Таблица 26
|
Примеси, источник поступления
|
Воздействие на иониты
|
Предельная допустимая концентрация
примесей, мг/дм3
|
|
Взвешенные вещества; исходная вода
|
Механическое: задерживаются ионитом,
блокируют поверхность и обменные группы ионита.
Увеличивают сопротивление
слоя
|
2-5 - для параллельноточной технологии;
0,5-1,0 - для противоточной технологии
|
|
Железо и его соединения; исходная вода,
вода, коагулированная солями железа, продукты коррозии
|
Осаждение оксидов и гидратов железа в
слое, блокирование обменных групп
|
0,3 - для режима Н-катионирования ОУ;
0,1 - для режима Na-катионирования;
0,05 - БОУ
|
|
Алюминий и его соединения; вода,
коагулированная солями алюминия
|
Осаждение гидратов алюминия, неполное
связывание алюминия катеонитом.
Возможно загрязнение и анионита.
Ограничение производительности.
Затруднение очистки ионитов
|
0,1
|
|
Хлор, кислород, другие окислители при
использовании на стадии предварительной очистки воды
|
Окисление и разрушение матрицы ионита,
особенно гелевой структуры в присутствии железа и его соединений,
катализирующих процесс
|
0,1 - для катионитов;
0,05 - для анионитов
|
|
Нефтепродукты;
возвратные, турбинные конденсаты
|
Залипание поверхности ионита, что
блокирует обменные центры и препятствует эффективной промывке и разделению
ионитов
|
0,5
0,1-БОУ
|
|
Органические вещества:
гумусовые, железо-гуминовые комплексы,
лигнинсульфонаты и др.;
исходная вода
|
Внедрение в матрицу, блокирование
обменных групп.
Появление амфотерных свойств, снижение
обменной емкости, увеличение расхода воды на отмывку, ухудшение качества
фильтрата и т.д., особенно анионитов гелевой структуры
|
Рекомендации по области применения
анионитов с учетом фактора негативного воздействия ОВ приведены в п.
4.7
|
Таблица 27 -
Максимально допустимая рабочая температура обрабатываемой воды для ионитов
разных типов
|
Тип ионита, структура
|
Максимально допустимая рабочая
температура обрабатываемой воды, °С
|
|
Катиониты:
сильнокислотные
|
|
|
гелевая структура
|
120
|
|
макропористая структура
|
140
|
|
карбоксильные
|
120
|
|
Аниониты:
с полимерной полистирольной матрицей
сильноосновные
|
|
|
тип 1
|
60
|
|
тип 2
|
35-40
|
|
слабоосновные
|
100
|
|
с полимерной акриловой матрицей
|
|
|
слабоосновные (Амберлайт IRA 67, Пьюролайт 847)
|
35-40
|
|
бифункциональные
|
35-40
|
Указаны значения температуры (для катионитов в водородной форме, для
анионитов в гидроксильной), при которых начинается активный процесс деградации
функциональных групп ионитов. Приняты по данным зарубежных фирм и отечественных
исследований при отсутствии отрицательного воздействия других факторов.
В практике
отечественной и зарубежной подготовки добавочной воды для подпитки котлов
оптимальным температурным режимом воды при проведении ионообменных процессов
принято считать (25±5) °С.
При отказе от подогрева
исходной воды и снижении температуры (до 5-10 °С) отмечаются следующие
закономерности, требующие увеличения эксплуатационных и капитальных затрат на
подготовку воды:
- повышение
сопротивления слоев ионитов вследствие снижения вязкости воды на 20-25 %, что,
учитывая 4-6 ионообменных фильтров в «цепочке» действующих ВПУ большинства ТЭС,
приведет к необходимости повышать давление на входе, расход электроэнергии, а
также установки дополнительных насосов;
- торможение кинетики ионного обмена, что приводит к расширению зоны
обмена, вследствие чего может ухудшиться качество обессоленной воды (особенно
на финишной стадии доочистки воды по показателю концентрации кремнекислоты при
отсутствии дополнительного подогрева раствора едкого натра для регенерации);
- снижение
обменной емкости ионитов (на 5-20 %), что в сочетании с ухудшением качества
обессоленной воды приведет к необходимости увеличения их объема и расхода
реагентов на регенерацию.
Таким образом,
стремление снизить себестоимость обессоленной воды за счет отказа от подогрева
исходной воды может привести к ее повышению за счет вынужденного увеличения
эксплуатационных и капитальных затрат непосредственно в процессе ее
обессоливания.
При обессоливании
турбинного конденсата не рекомендуется температура более 45 °С. При более
высокой температуре в равновесных условиях обескремнивания конденсата
интенсифицируется процесс гидролиза кремнекислой формы сильноосновных
функциональных групп анионита, что приводит к увеличению ее концентрации в
обработанном конденсате.
Минимальная
высота слоя ионита в фильтре, м ………………………………..0,8
Расширение слоя ионита
при взрыхлении, %:
катионитов:
сильнокислотных
……………………………………………………………….50-80
карбоксильных
…………………………………………………………………80-100
анионитов
………………………………………………………………………80-100
Минимальная скорость
фильтрования обрабатываемой воды, м/ч:
для ионитов
традиционного гранулометрического состава ………………………5
для монодисперсных
ионитов (с учетом условий эксплуатации
и технического
состояния оборудования действующих ВПУ) ………………….10
Таблица 28 -
Режим проведения технологических операций
|
Операция
|
Значение показателя
|
|
Взрыхление:
|
|
|
пропуск взрыхляющей воды со скоростью,
м/ч
|
7-12
|
|
Регенерация и отмывка:
|
|
|
пропуск регенерационного раствора серной
кислоты и отмывочной воды с скоростью, м/ч, не менее
|
10
|
|
пропуск регенерационного раствора
хлористого натрия и отмывочной воды со скоростью, м/ч, не менее
|
3-5
|
|
концентрация раствора серной кислоты, %
|
1,5-3,0-6,0/1,5-3,0*
|
|
концентрация раствора хлористого натрия,
%
|
8,0-10,0
|
|
* Поэтапное увеличение концентрации
кислоты в регенерационном растворе: в числителе - при параллельноточной
регенерации в пропорции 40, 30, 30 %; в знаменателе - при противоточной
регенерации в пропорции 50, 50 % от общего количества соответственно.
|
Таблица 29 -
Расход реагентов на регенерацию сильнокислотных катионитов
|
Технология катионирования
|
Расход реагента 100%-ной концентрации,
кг/м3
|
|
серной кислоты
|
хлористого натрия
|
|
Для подготовки
добавочной воды при параллельноточной регенерации:
|
|
|
|
первая ступень
|
60-100
|
110-150
|
|
вторая ступень
|
80-100
|
80-100
|
|
третья ступень
|
100-120
|
-
|
|
При сорбции
катионов на одной ступени катионирования при противоточной регенерации
|
50-100
|
50-100
|
|
Для очистки
турбинного конденсата
|
100-200
|
|
При заключении контрактов на поставку
сильнокислотных катионитов (КУ-2-8 и аналогов) рекомендуется указывать ионную
форму катионита: Н-форма - для обессоливания воды и конденсата; Na-форма - для умягчения воды.
4.3 Карбоксильные катиониты
Область оптимального
применения катионитов обусловлена физико-химической природой слабокислотных
карбоксильных функциональных групп, способных к сорбции катионов жесткости
обрабатываемой воды эквивалентно концентрации ее щелочности.
Преимущество
использования карбоксильных катионитов для снижения карбонатной жесткости воды
реализуется при обработке исходных вод гидрокарбонатного класса следующего
качества (после предварительной очистки):
- концентрация
анионов сильных кислот в воде менее половины щелочности (в схемах подготовки
воды теплосети при условии обеспечения нормы карбонатного индекса в
обработанной воде);
- при щелочности
в общем анионном составе воды не менее 40-50 % (в схемах обессоливания воды с
применением ступенчато-противоточной или двухслойной противоточной технологии
на стадии катионирования в сочетании с сильнокислотным катионитом).
Учитывая высокую
стоимость карбоксильных катионитов, при суммарной концентрации катионов менее
2,0 мг-экв/л целесообразно оценить срок окупаемости затрат на их приобретение.
Таблица 30 -
Режим проведения технологических операций
|
Операция
|
Значение показателя
|
|
Взрыхление:
|
|
|
пропуск взрыхляющей воды со скоростью,
м/ч
|
5-10
|
|
Регенерация и отмывка:
|
|
|
концентрация раствора серной кислоты, %
|
Менее 0,8
|
|
пропуск регенерационного раствора и
отмывочной воды со скоростью, м/ч
|
20
|
|
расход серной кислоты 100%-ной
концентрации, г-экв/г-экв
|
1,1-1,3
|
По опытным данным ОАО «ВТИ» приведены условия регенерации катионитов
раствором серной кислоты, гарантирующие эффективность эксплуатации высокоемких
карбоксильных катионитов без ограничения рабочей обменной емкости.
Таблица 31 -
Режим проведения технологических операций
|
Операция
|
Значение показателя
|
|
Взрыхление:
|
|
|
пропуск взрыхляющей воды со скоростью,
м/ч
|
4-6
|
|
Регенерация и отмывка:
|
|
|
концентрация раствора едкого натра, %
|
2-4
|
|
пропуск регенерационного раствора со
скоростью, м/ч
|
4
|
|
пропуск отмывочной воды для вытеснения
раствора едкого натра (в течение 30 мин) со скоростью, м/ч
|
4
|
|
пропуск отмывочной воды по режимной
карте со скоростью, м/ч
|
10
|
|
расход едкого натра 100%-ной
концентрации, г-экв/г-экв:
|
|
|
в штатном режиме
|
1,2-1,5
|
|
при нештатном увеличении концентрации ОВ
в воде
|
2,0 и более
|
Рекомендуемая
норма расхода едкого натра на регенерацию анионита в расчете на 1 г-экв
поглощенных анионов позволяет оперативно корректировать абсолютный его расход
(в г/л или в кг/м3 анионита). При этом следует избегать типичных
ошибок, когда «свежий» анионит часто эксплуатируют в «голодном» режиме
регенерации, а при проявлении последствий «отравления» ОВ (снижении обменной
емкости и увеличении расхода воды на отмывку) поддерживают неизменным
абсолютный его расход, что приводит к неоправданному повышению удельного его
расхода.
Не рекомендуется
использовать для регенерации анионитов регенерационные растворы, отработанные
ранее при регенерации анионитов в одноименных фильтрах.
При проведении
регенераций совместно с анионитами фильтров второй ступени рекомендуется
сбрасывать часть регенерационного раствора, насыщенного кремниевой кислотой и
ОВ, десорбированными из сильноосновного анионита (уточняется по результатам
наладочных работ).
В отличие от анионита
АН-31, выпускаемого в сухом состоянии, импортные слабоосновные аниониты,
предназначенные для применения в анионитных фильтрах первой ступени,
поставляются в набухшем состоянии с влажностью 50-60 %. Зарубежные
слабоосновные аниониты поставляются в гидроксильной форме, загружаются в
фильтры, заполненные Н-катионированной или частично обессоленной водой.
Анионит АН-31
поставляется в Cl-форме,
требует предварительного замачивания и набухания в растворе едкого натра с
концентрацией 20 % (по рекомендации завода-изготовителя).
4.5 Сильноосновные аниониты на
стирольной основе (тип 1)
Таблица 32 -
Режим проведения технологических операций
|
Операция
|
Значение показателя
|
|
Взрыхление:
|
|
|
пропуск взрыхляющей воды со скоростью,
м/ч
|
5-10
|
|
Регенерация и отмывка:
|
|
|
концентрация раствора едкого натра, %
|
3-4
|
|
пропуск регенерационного раствора со
скоростью, м/ч
|
4
|
|
пропуск отмывочной воды для вытеснения
раствора едкого натра (в течение 30 мин) со скоростью, м/ч
|
4
|
|
пропуск отмывочной воды по режимной
карте со скоростью, м/ч
|
10
|
Не
рекомендуется использовать для регенерации анионитов регенерационные растворы,
отработавшие ранее при регенерации анионитов в одноименных фильтрах.
Таблица 33 -
Расход едкого натра на регенерацию сильноосновных анионитов
|
Технология анионирования
|
Расход едкого натра 100%-ной
концентрации, кг/м3
|
|
При
обессоливании воды и сорбции анионов:
|
|
|
слабых кислот
при параллельноточной регенерации:
|
|
|
на второй ступени
|
80-100
|
|
на третьей ступени
|
100-120
|
|
всех кислот на
одной ступени:
|
|
|
при параллельноточной регенерации
|
80-120
|
|
при противоточнои регенерации
|
30-60
|
|
При
обессоливании турбинного конденсата
|
100-200
|
Таблица 34 -
Рекомендуемая область применении по качеству обрабатываемой воды
|
Тип анионита
|
Доля кремнекислоты в общем анионном
составе Н-катионированной воды, %, менее
|
|
Сильноосновные
на стирольной основе (тип 2)
|
30
|
|
Бифункциональные
акриловые:
|
|
|
Амберлайт IRA 458, Пьюролайт А 850
|
30
|
|
Амберлайт IRA 478, Пьюролайт А 870
|
5
|
|
Примечание - При
расчете общей концентрации анионов в Н-катионированной воде (в эквивалентном
выражении) эквиваленты анионов кремниевой (SiО2) и угольной (СО2) кислот
принимаются равными соответственно 60 и 44.
|
Применение сильноосновных стирольных анионитов (тип 2) и
бифункциональных акриловых анионитов целесообразно в схемах обессоливания воды,
где сорбция анионов всех кислот осуществляется на одной ступени анионирования:
в «упрощенных» схемах на действующих ОУ с применением параллельноточной
регенерации и перспективных (новых) ОУ с применением противоточной регенерации.
При отсутствии дефицита
в слабоосновных анионитах, предназначенных для первой ступени анионирования в
традиционных схемах ОУ, не рекомендуется использовать сильноосновные аниониты
(типа 2) или бифункциональные акриловые аниониты для этой цели.
Как известно,
характерной их особенностью в сравнении с сильноосновными анионитами (типа 1)
является более высокая обменная емкость по анионам сильных кислот наряду со
способностью сорбировать анионы слабых кислот.
При эксплуатации
анионитов данного типа в режиме первой ступени анионирования в рабочем цикле
сорбируются анионы как слабых, так и сильных кислот с возможным вытеснением
первых в фильтрат, в результате чего к моменту появления в нем аниона хлора их
концентрация может превосходить исходную.
Таблица 35 -
Режим проведения технологических операций
|
Операция
|
Значение показателя
|
|
Взрыхление:
|
|
|
пропуск взрыхляющей воды со скоростью,
м/ч
|
6-8
|
|
Регенерация и отмывка:
|
|
|
концентрация раствора едкого натра, %
|
4
|
|
пропуск регенерационного раствора со
скоростью, м/ч
|
4
|
|
пропуск отмывочной воды для вытеснения
раствора едкого натра (в течение 30 мин) со скоростью, м/ч
|
4
|
|
пропуск отмывочной воды по режимной
карте со скоростью, м/ч
|
10
|
|
расход едкого
натра 100%-ной концентрации, кг/м3:
|
|
|
при параллельноточной регенерации
|
60-160
|
|
при противоточной регенерации
|
50-100
|
4.7
С целью повышения экономичности и технического уровня эксплуатации ОУ
целесообразно осуществлять выбор анионитов с учетом фактора негативного
воздействия ОВ, присутствующих в обрабатываемой воде, который оценивается
показателями: индекс загрязнения обрабатываемой воды органическими веществами (Иов) и нагрузка по ОВ на
анионит за рабочий цикл (таблица 36).
Таблица 36 -
Рекомендуемые ограничения области применения анионитов с учетом фактора
негативного воздействия ОВ (на основе анализа, обобщения и практической
апробации рекомендаций зарубежных фирм-производителей)
|
Тип органической матрицы, структура,
марка анионита
|
Максимально допустимые величины
|
|
индекс загрязнения воды ОВ Иов
|
нагрузка по ОВ на анионит, гО2/дм3
|
|
Поликонденсационная
матрица
|
|
Блочный тип гранул, гелевая структура, АН-31
|
1,0
|
1,5
|
|
Полистирольная
матрица
|
|
Сильноосновные (тип 1), гелевая структура,
АВ-17-8 и аналоги
|
1,0
|
0,5
|
|
Сильноосновные (тип 1) макропористая
структура
|
1,5
|
1,0-1,25
|
|
Сильноосновные (тип 2),
|
|
|
|
гелевая структура,
|
1,5
|
0,75-1,25
|
|
макропористая структура
|
2,0-2,5
|
1,25-1,75
|
|
Слабоосновные, макропористая структура
|
2,5-3,0
|
3,0
|
|
Полиакриловая
матрица
|
|
Слабоосновные, гелевая структура,
Амберлайт IRA 67, Пьюролайт А 847
|
5,0
|
6,25
|
|
Слабоосновные, макропористая структура,
Релит MG-1/Р и аналоги
|
1,6
|
4,0
|
|
Бифункциональные, гелевая структура:
|
|
|
|
Амберлайт IRA 458, Пьюролайт А 850
|
3,75
|
2,0
|
|
Амберлайт IRA 478, Пьюролайт А 870
|
3,75
|
2,5
|
|
Полиакриловая
и полистирольная матрицы
|
|
Органопоглотители, макропористая
структура,
Амберлайт IRA 900, 958, Пьюролайт А 500Р, А 860
|
7,5-8,0
|
2,5-3,0
|
Для большинства действующих ОУ по данным показателям наиболее актуальна
оценка целесообразности выбора слабоосновных анионитов, которые при
обессоливании воды помимо сорбции анионов сильных кислот выполняют также
функцию сорбции анионов ионогенных органических кислот.
Кроме того,
ассортимент, предлагаемый рынком (4 типа слабоосновных анионитов с разным
уровнем ограничений), также обуславливает их выбор.
Рекомендуемое значение
индекса загрязнения обрабатываемой воды ОВ (Иов)
устанавливает определенное соотношение концентрации ОВ (сов в мгО2/дм3)
и анионов сильных кислот (ΣA
в мг-экв/дм3).
Показатель допустимой
нагрузки по ОВ на анионит является более универсальным, так как устанавливает
допустимое значение Иов
с учетом обменной емкости анионита и тем самым регламентирует оптимальные
условия, которые позволяют использовать емкость анионита без ограничения с
минимальным ущербом от «отравления» ОВ в конкретных условиях эксплуатации.
Фактическое соотношение
концентраций ОВ и анионов минеральных кислот в воде, поступающей на анионит,
определяется по формуле:
Иов факт = сов/ΣА
фактическая нагрузка по
ОВ на анионит за рабочий цикл в гО2/дм3 определяется по
формуле:
ОВфакт = Иов факт·РОЕ/1000,
где сов - концентрация ОВ в воде,
поступающей на анионит, мгО2/дм3 (перманганатная
окисляемость);
ΣA - концентрация анионов минеральных
кислот, мг-экв/дм3;
РОЕ - величина рабочей
обменной емкости по анионам минеральных кислот (эксплуатационные данные),
мг-экв/дм3.
Следует иметь в виду,
что значение концентрации ОВ, определяемой методом перманганатной окисляемости,
в нашей стране принято указывать в расчете на кислород, за рубежом - на КМnO4. Различие в значениях определяется кратностью
соотношения эквивалентных весов перманганата калия и кислорода в
окислительно-восстановительной реакции, которая составляет ≈ 4 (точное
значение 3,95).
Для ионитов новых
марок, опыт эксплуатации которых в данных конкретных условиях отсутствует,
рекомендуется предварительная оценка целесообразности их применения с
использованием значений ДОЕ, указанных в таблице 11.
Например, расчет, проведенный
для анионита Релит MG-1/P, показывает, что при указанном (по
запросу ОАО «ВТИ») значении допустимой нагрузки по ОВ 4,0 гO2/дм3 ДОЕ анионита на уровне 2470
мг-экв/дм3 оптимально может быть реализована, если соотношение сoв/ΣА в обрабатываемой воде не превышает 1,6.
В противном случае
соблюдение рекомендаций по допустимой нагрузке ОВ потребует ограничения
обменной емкости анионита при эксплуатации, что не экономично.
В дальнейшем при
наладке оптимального режима эксплуатации проводится более точная оценка
фактической нагрузки по ОВ на анионит (с учетом эксплуатационного значения ДОЕ)
и проверяется ее соответствие рекомендуемой.
Подобным образом может
быть проведена оценка для анионитов других типов в зависимости от схемы ОУ,
ступени обработки воды и ее качества.
При решении вопроса о
применении органопоглотителей рекомендуется технико-экономическое обоснование с
оценкой срока окупаемости затрат.
Это обусловлено
спецификой условий их эксплуатации и необходимостью:
- организации
дополнительной ступени обработки воды (для удаления ОВ) с установкой
дополнительного оборудования на ОУ, включая регенерационный узел;
- использования
для регенерации раствора хлористого натрия, что приводит к изменению анионного
состава воды и появлению дополнительных сточных солоноватых вод.
Как показывает опыт ОАО
«ВТИ» по обследованию обессоливающих установок и диагностике качества
российских и зарубежных анионитов в зависимости от длительности эксплуатации,
рекомендации зарубежных фирм-производителей применимы для ОУ большинства ТЭС.
В то же время, по
данным ОАО «ВТИ», для ряда вод характерно загрязнение техногенными ОВ, не
определяемыми методом перманганатной окисляемости, но «отравляющими» аниониты.
При этом отмечается значительное превышение концентрации ОВ, определяемой бихроматным
методом, по отношению к перманганатной окисляемости (более чем в 4,0 раза), что
не позволяет даже приближенно оценить фактор негативного воздействия ОВ на
аниониты.
Принимая во внимание
условность метода определения концентрации ОВ, целесообразна периодическая
диагностика состояния анионитов, исследование динамики закономерного ухудшения
их технологических показателей и определение фактического срока их службы в
конкретных условиях эксплуатации.
4.8 В
зависимости от качества исходной воды, требований к качеству обработанной воды,
типа регенерации и реагента, схемы обессоливания воды оптимальный расход
реагентов на регенерацию ионитов определяется по результатам наладочных работ в
конкретных условиях эксплуатации.
При этом должно
обеспечиваться качество обработанной воды в соответствии с требованиями,
регламентируемыми «Правилами технической эксплуатации электрических станций и
сетей РФ» (М., 2003).
Рекомендации по расчету
расхода реагентов и воды на собственные нужды ионитов приведены приложении
В.
4.9 Наиболее
универсальным и эффективным средством очистки ионитов от загрязнений в процессе
эксплуатации является метод их обработки щелочным раствором хлористого натрия
(очистка от ОВ, кремнекислоты, биологических загрязнений). При этом в сочетании
с кислотной обработкой (серной или ингибированной соляной кислотой) создаются
условия для очистки ионитов от катионов жесткости и железа. Эффективность такой
обработки следует проверить сначала в лабораторных условиях. Типовая методика
обработки ионитов приведена в приложении
Г.
Таблица 37 -
Рекомендуемые нормы расхода, срок службы ионитов и фильтрующих материалов при
эксплуатации ВПУ и конденсатоочисток
|
Тип анионита, фильтрующего материала,
установки и технология
|
Усредненный годовой расход материала (от
количества, находящегося в эксплуатации), %
|
Общий
ежегодный
роасход, %
Срок службы,
лет
|
|
вследствие истирания и осмотического
износа
|
вследствие потери обменной емкости
|
|
Катионит КУ-2
и аналоги
|
|
|
Обессоливание
|
10
|
-
|
10/10
|
|
Умягчение
|
8
|
-
|
8/12,5
|
|
Очистка горячего производственного
конденсата
|
15
|
-
|
15/6,7
|
|
Конденсатоочистка
БОУ при ВХР:
|
|
|
|
|
гидразинно-аммиачном
|
20
|
-
|
20/5
|
|
нейтральном, комбинированном
|
15
|
-
|
15/6,7
|
|
АнионитАВ-17-8 и аналоги
|
|
|
Обессоливание
|
5
|
15
|
20/5
|
|
Конденсатоочистка
БОУ при ВХР:
|
|
|
|
|
гидразинно-аммиачном
|
10
|
15
|
25/4
|
|
нейтральном, комбинированном
|
5
|
15
|
20/5
|
|
Карбоксильные катиониты
|
|
|
|
|
Обессоливание
|
10
|
-
|
10/10
|
|
ВПУ теплосети
|
10
|
-
|
10/10
|
|
Фильтрующие
материалы
|
|
|
|
|
Антрацит в МФ ВПУ
|
10
|
-
|
10/10
|
|
Сополимер в МФ БОУ*
|
15
|
-
|
15/6,7
|
|
Катионит КУ-2-8 в МФ БОУ
|
10
|
-
|
10/10
|
|
* Рекомендуемый гранулометрический
состав: 0,4-1,25 мм.
|
|
Примечание - ВХР -
водно-химический режим, МФ - механические фильтры.
|
Таблица 38 -
Рекомендуемые нормы расхода, срок службы слабоосновных анионитов, используемых
в анионитных фильтрах первой ступени ОУ
|
Причины досыпки и замены
|
Усредненный годовой расход анионита на досыпку
и замену (от количества, находящегося в эксплуатации), %
|
|
АН-31
|
с полистирольной и акриловой матрицей
|
|
1 Истирание и
осмотический износ анионита в зависимости от интенсивности эксплуатации,
обусловленной частотой регенераций в год:
|
|
|
|
до 50
|
5
|
5
|
|
50-100
|
10
|
5
|
|
100-125
|
15
|
5
|
|
125-150
|
25
|
5
|
|
более 150
|
30
|
5
|
|
2 Снижение
обменной емкости вследствие «отравления» анионита ОВ (прогнозно):
|
|
|
|
при соблюдении рекомендаций по ограничению
нагрузки по ОВ на анионит за рабочий цикл (п.
4.7, таблица
36)
|
10
|
10
|
|
при несоблюдении рекомендаций
|
25
|
25
|
|
Фактический
срок службы по опыту эксплуатации анионитов на ОУ, лет
|
1-7
|
3-7
|
|
Примечание
- Ежегодный расход анионитов на досыпку
и замену определяется суммой показателей пп. 1 и 2 для конкретных условий
эксплуатации.
|
По истечении
прогнозного срока службы решение по замене ионитов рекомендуется принимать по
результатам диагностики их качества и оценки степени ухудшения технологических
показателей при тестировании в лабораторных условиях проб ионитов, отобранных
из фильтров (таблица 39).
Таблица 39 -
Технологические критерии оценки необходимости замены ионитов
|
Тип ионита
|
Снижение ДОЕ, %, не более
|
Кратность увеличения расхода воды на
отмывку, не более
|
Результаты визуального контроля
состояния гранул: количество осколков, %, не более
|
|
Сильнокислотные
катиониты, КУ-2-8 и аналоги:
|
|
|
|
|
при умягчении воды
|
50
|
-
|
40
|
|
при
обессоливании:
|
|
|
|
|
воды на ОУ
|
30
|
-
|
40
|
|
конденсата на БОУ
|
20
|
-
|
20
|
|
Сильноосновные
аниониты (тип 1), АВ-17-8 и аналоги:
|
|
|
|
|
при
обессоливании:
|
|
|
|
|
воды на ОУ
|
50
|
-
|
40
|
|
конденсата на БОУ
|
30
|
-
|
20
|
|
Слабоосновные
аниониты
|
50
|
5,0
|
40
|
|
Примечание - Значения
показателей определяются результатами диагностики в лабораторных условиях
качества проб ионитов, отобранных из фильтров (ДОЕ и расхода воды на отмывку
- по ГОСТ 20255.2;
результаты визуального контроля состояния гранул - по ГОСТ 17338).
|
Рекомендуемые нормы и критерии уточняются по мере апробации и накопления
данных в конкретных условиях эксплуатации и технико-экономической оценкой
затрат на замену с учетом региональных цен на реагенты и иониты.
4.11 Не
рекомендуется смешение ионитов-аналогов разных марок в одном фильтре и
одноименных ионитов с большой разницей в сроке эксплуатации. В условиях
существующего рынка ионитов это позволит проводить оценку и анализ
эффективности применения аналогов разных марок при прочих равных условиях
эксплуатации с целью последующего оптимального их выбора.
4.12 При
отсутствии фракционированных ионитов, предназначенных для применения в фильтрах
смешанного действия (ОУ и БОУ) и турбинного конденсата, следует предварительно
подобрать сильнокислотный катионит и сильноосновный анионит для шихты ФСД в
лабораторных условиях. Методика подбора представлена в приложении
Г.
Альтернативным и
перспективным решением при проектировании и реконструкции ОУ и БОУ является
замена ФСД на стадии финишной доочистки воды и конденсата технологией
раздельного Н-ОН-ионирования, которая позволяет значительно упростить процесс
регенерации, сократить ее длительность, осуществлять более свободный выбор
ионитов.
4.13 Консервацию
ионитов при длительных остановах ОУ (более 3 месяцев) осуществляют
последовательным проведением:
- тщательной
промывки и регенерации ионитов;
- переводом в
солевую форму, которая является наиболее устойчивой при хранении;
- отмывкой от
избытка хлоридов;
- дренированием
воды из фильтров и закрытием арматуры.
Методика
проведения операций представлена в приложении
Г.
5.1.1 Входной
контроль качества ионитов, целесообразность проведения которого была обозначена
в СО 34.37.526-94 (РД
34.37.526-94), в условиях российского рынка для многих региональных
лабораторий и инженерных центров ТЭС приобрел форму вынужденной защиты от
недобросовестных поставщиков.
Стало очевидно также,
что факт наличия входного контроля качества ионитов в региональной лаборатории
становится гарантией нормальной организации поставки, выбора поставщиков и
поставляемого материала.
5.1.2 Опыт ОАО
«ВТИ» в исследовании качества ионитов показывает, что оптимальный объем
экспертизы (с точки зрения информативности и трудоемкости определения)
определяется следующими основными показателями:
- внешний вид;
- гранулометрический
состав (методом мокрого рассева, ГОСТ 10900);
- осмотическая
стабильность с визуальным контролем состояния гранул ионитов до и после
осмотического шока (ГОСТ 17338);
- динамическая
обменная емкость при заданном расходе реагента на регенерацию ионитов (ГОСТ 20255.2) с фиксацией расхода воды на отмывку.
При этом проверка
соответствия качества ионита предъявляемым требованиям позволяет получить данные
об исходном его состоянии при проведении в последующем эксплуатационного
контроля.
В последнее десятилетие
стал применяться показатель механической прочности (хрупкости) ионитов (метод
Чатиллона), применение которого предполагает наличие прибора для измерения
усилия разрушения гранул (российское производство отсутствует). Показатель не
является обязательным для контроля, но в условиях конкуренции производителей на
существующем рынке может служить дополнительным фактором, определяющим выбор
ионита.
При проведении
экспертизы качества ионитов для водоподготовки как в России, так и за рубежом
могут применяться и другие показатели и методы контроля (массовая доля влаги,
емкость ионита в статических условиях и пр.).
5.1.3 В качестве базовых данных при проверке соответствия могут быть
использованы данные ОАО «ВТИ» (раздел
2), требования к качеству ионитов в зависимости от схемы и технологии
применения (раздел 3).
5.1.4 Отбор
пробы ионитов осуществляется от 20 % единиц при количестве мест (тары) более 15
единиц, от 3 % единиц при количестве мест менее 15 единиц.
Пробу ионита отбирают
специальным щупом длиной 1000 мм и диаметром 20-25 мм из нержавеющей стали (или
полой пластиковой трубкой таких же размеров с пробкой) погружением по вертикали
до дна пакета.
После отбора пробы
соединяют, тщательно перемешивают и хранят в посуде с плотно закрывающейся
пробкой с указанием наименования ионита, номера партии, даты изготовления и
отбора пробы.
5.2.1
Диагностика качества ионитов в зависимости от длительности эксплуатации
позволяет в динамике оценить стабильность их технологических показателей,
принять обоснованное решение о замене ионита и в конечном итоге определить срок
службы в конкретных условиях.
В условиях, когда
постоянно обновляющийся ассортимент ионитов для водоподготовки дублируется
практически всеми зарубежными фирмами, анализ результатов диагностики их
состояния в зависимости от длительности эксплуатации в конкретных условиях
позволяет также сделать оптимальный и обоснованный выбор марки ионита.
5.2.2 С целью
диагностики состояния и степени отработки ресурса ионитов пробы отбирают в
начале и с увеличением длительности эксплуатации.
При загрузке ионита
отбирают среднюю пробу, состоящую из равных отборов от каждой фасовочной
единицы, тщательно перемешивают с целью усреднения, отделяют контрольную пробу
объемом 1 дм3 и помещают в стеклянную посуду с притертой пробкой,
предотвращающей высыхание, с указанием наименования ионита, даты загрузки,
номера фильтра.
Проба может выполнять
функцию арбитражной (при обнаружении отклонений в работе ионита), а также
эталонной и базовой при определении степени отработки ионита и оценке
целесообразности его замены.
Отбор средней пробы при
загрузке особенно важен для ионитов новых марок, опыт эксплуатации которых на
данной ВПУ ТЭС отсутствует. Этим часто пренебрегают, ограничиваясь данными,
полученными для разовых проб ионитов при входном контроле качества, что
является не совсем корректным, т.к. по каждому показателю для каждой марки
ионита существует определенный тренд данных (±5 %) от партии к партии.
Усреднение пробы, отобранной при загрузке вышеуказанным способом, позволяет
адекватно оценить исходное состояние ионита (до эксплуатации) и использовать
эти данные в качестве базы для сравнения при диагностике его состояния с
увеличением длительности эксплуатации.
5.2.3 Для
диагностики состояния ионита целесообразно отбирать пробы из фильтров с
периодичностью 1 раз в год - для слабоосновных анионитов, 1 раз в год или через
2 года - для сильноосновных анионитов, 1 раз через 2 года - для катионитов.
Пробу ионита отбирают
специальным щупом длиной 1000 мм и диаметром 20-25 мм из нержавеющей стали (или
полой пластиковой трубкой таких же размеров, которая после заполнения
закрывается пробкой) погружением в слой по вертикали или на глубине 400-500 мм.
Пробы, отобранные из
фильтров, также хранят в посуде с плотно закрывающейся крышкой с указанием
номера фильтра, наименования ионита, даты его загрузки и отбора, количества
проведенных фильтроциклов и удельного объема обработанной воды в м3
на м3 ионита к моменту отбора.
Степень отработки
ресурса ионитов оценивается сопоставлением результатов экспертизы качества
ионитов в исходном состоянии и проб, отобранных из фильтров по показателям ДОЕ
с фиксацией удельного расхода воды на отмывку, гранулометрического состава
результатов и состояния гранул (количество гранул целых, с трещинами и
осколков).
При определении ДОЕ
важна идентичность ионной формы проб ионитов, отобранных при загрузке и из фильтра.
Процедура перевода проб ионитов в необходимую ионную форму регламентируется ГОСТ 10896.
Определение показателей
гранулометрического состава проб ионитов, отобранных из фильтров, позволяет
проверить правильность отбора пробы и ее представительность для сравнения
полученных данных по показателю ДОЕ с исходными.
Сопоставление
результатов визуального контроля состояния гранул в пробах, отобранных при загрузке
и с увеличением длительности эксплуатации, позволяет оценить физическую
стабильность ионитов, которая определяет величину их эксплуатационных потерь.
Потери фиксируются при ревизии высоты слоя ионита в фильтре (при отсутствии
нештатного выноса в процессе взрыхления или при повреждении нижнего
распредустройства).
Ухудшение основных
технологических показателей ионитов, проявляющееся в снижении ДОЕ, кратности
увеличения расхода воды на отмывку (для анионитов), качества обработанной воды,
является результатом воздействия ряда негативных факторов (загрязнение ионита,
деградация функциональных групп и т.д.).
При
промышленной эксплуатации слабоосновных анионитов рекомендуется периодический
контроль качества воды на входе и выходе анионитных фильтров А1, а также
регенерационного и отмывочного раствора по показателю перманганатной
окисляемости.
Это позволяет:
- оценить
степень сорбции ОВ в рабочем цикле и степень их десорбции в процессе
регенерации и отмывки;
- проверить
соответствие условий эксплуатации анионита рекомендациям фирмы-изготовителя и
избежать его пересыщения ОВ;
- обратить
внимание на эффективность работы предочистки воды;
- при наличии на
ОУ анионитов разных марок получить сравнительные данные по эффективности
сорбции и десорбции ОВ;
- оценить нагрузку
по ОВ на сильноосновные аниониты, применяемые на второй ступени.
Для ионитов новых марок
с положительными результатами первичной экспертизы, но при отсутствии опыта
эксплуатации рекомендуется проведение контрольной эксплуатации (в одном-двух
фильтрах ОУ в зависимости от ее производительности) с отбором проб при загрузке
через 0,5-1,0 год работы и диагностикой их качества в лабораторных условиях.
Решение о применении марки ионита на данной и других ОУ целесообразно принимать
по результатам его контрольной эксплуатации.
5.2.4 При появлении
проблем в эксплуатации ионитов их пробы могут быть отобраны:
- в истощенном
состоянии из лобового слоя ионита для проверки эффективности операции
взрыхления по показателям (визуальный контроль состояния гранул - на наличие
осколков и гранулометрический состав - на наличие мелочи);
- после проведения
регенерации и отмывки (по вертикали слоя ионита или на глубине 400-500 мм от
верхней его границы) - для проверки эффективности данных операций.
При этом диагностика
качества проб ионитов может быть дополнена определением показателей удельной
загрязненности минеральными и органическими примесями.
Таблица А.1
|
Фирма-производитель, марка ионита
|
|
Россия, ООО «ПО Токем», ОАО «Азот», ОАО
«Уральская ХК», ОАО «Омская ХК»
|
Украина, ОАО «Азот»
|
Lanxess Bayer
|
Dow Chemical
|
Rohm and Xaas
|
Purolite, Ltd
|
Resindion SRL Mitsubishi Chemical Corporation
|
Termax
|
Китай
|
|
Hangzhou Zhengguang Resin Co., Ltd
|
Jiangsu Suqing Water Treatment Engineering Group
|
|
-
|
-
|
Леватит
|
Дауэкс
|
Амберлайт
|
Пьюролайт
|
Релит
|
Тульсион
|
ZG
|
Гранион
|
|
|
Иониты
традиционного гетеродисперсного гранулометрического состава
|
|
|
Сильнокислотные катиониты
(сульфокатиониты) гелевой структуры, полистирольная матрица
|
|
КУ-2-8, КУ-2-8 Сибион ООО ПО «Токем»
|
КУ-2-8
|
S 100
|
HCR
|
IR 120
|
С 100
|
CF
|
T-42
|
С 108,
|
CS-7
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C 110
|
(K-1-7)
|
|
Сильнокислотные катиониты
(сульфокатиониты) макропористой структуры, полистирольная матрица
|
|
|
КУ-23
|
SP 112
|
MSC-1
|
IR 122, 200
|
С 145, 150
|
CFS
|
-
|
-
|
-
|
|
КУ-1, ОАО «Уральская ХК»
|
Аналог отсутствует
|
|
Карбоксильные катиониты макропористой
структуры, полиакриловая матрица
|
|
|
|
CNP 80
|
МАС-3
|
IRC 86
|
С104
|
CNS
|
CXO-12
|
С 216, 258
|
CWP-1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(D113)
|
|
АН-31, ОАО «Уральская ХК»
|
Аналог по технологии синтеза для
водоподготовки отсутствует
|
|
Слабоосновные аниониты макропористой
структуры, полистирольная матрица
|
|
|
|
МР-62, 64
|
MWA-1
|
IRA 96
|
А 100
|
А 329
|
А-2х-тр
|
А 451
|
AWP-1
|
|
|
|
|
|
(D301)
|
|
Слабоосновные аниониты гелевой и
макропористой структуры, полиакриловая матрица
|
|
Россион 25, ОАО «Омская ХК»
|
|
|
|
IRA 67
|
А 845, 847
|
MG-1
|
А-10х-мр
|
А 412
|
AWA-1
|
|
|
|
|
|
|
MG-1n
|
|
|
(D311)
|
|
Сильноосновные аниониты (тип 1) гелевой
структуры, полистирольная матрица
|
|
АВ-17-8
|
АВ-17-8
|
М 500
|
SBR
|
IRA 400,
405, 420
|
А 400
|
ЗА
|
|
А 304, 307
|
As-4,7
(D 201-4,
D 201-7)
|
|
Сильноосновные аниониты (тип 1) макропористой
структуры, полистирольная матрица
|
|
|
|
MP 500
|
MSA-1
|
IRA 900
|
|
ЗAS
|
|
А 351
|
|
|
Сильноосновные аниониты (тип 2)
макропористой структуры, полистирольная матрица
|
|
|
|
М 600
|
Маратон А-2
|
IRA 410
IRA 910
|
|
|
|
|
|
|
Бифункциональные аниониты, полиакриловая
матрица
|
|
|
|
|
|
IRA 458, 478
|
А 850, 870
|
|
|
|
|
Иониты
монодисперсного гранулометрического состава
|
|
|
|
Моноплюс
|
Моносфера
|
Амберджет
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S100
|
С 650
|
1200, 1500,
|
|
|
|
|
|
|
|
|
М500
|
А 550
|
4200, 4400
|
|
|
|
|
|
|
|
|
МР-64
|
Маратон С,
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A, WBA, A-2
|
|
|
|
|
|
|
Приложение Б (Справочное)
Таблица Б.1 -
Методы контроля и требования к качеству ионитов
|
Наименование показателя и метод
испытания
|
Норма для марки
|
|
КУ-2-8
|
АВ-17-8
|
АН-31
|
КУ-1
|
|
высший сорт
|
первый сорт
|
высший сорт
|
первый сорт
|
|
Внешний вид (п. 3.2. ГОСТ 20298, п.
3.2. ГОСТ 20301)
|
Сферические зерна от светло-желтого до темно-коричневого
цвета
|
Зерна неправильной формы, цвета
|
|
светло-желтого
|
черного или темно-коричнево го
|
|
Гранулометрический состав (ГОСТ 10900):
|
|
|
|
размер зерен, мм
|
0,315-1,25
|
0,4-2,0
|
|
объемная доля рабочей фракции, %, не менее
|
96
|
95
|
95
|
93
|
92
|
|
эффективный размер зерна, мм
|
0,40-0,55
|
0,35-0,55
|
0,4-0,6
|
0,6
|
-
|
|
коэффициент однородности, не более
|
1,7
|
1,8
|
1,7
|
1,8
|
-
|
|
Массовая доля влаги (ГОСТ 10898.1), %
|
48-58
|
35-50
|
5
|
45-51
|
|
Удельный объем (ГОСТ 10898.4), см3/г
|
в Н-форме, не более 2,8
|
в ОН-форме, 3,0±0,3
|
в ОН-форме, 3,0±0,2
|
в Н-форме, не более 3,2
|
|
ПСОЕ (ГОСТ
20255.1), мг-экв/мл, не менее
|
1,8
|
1,15
|
1,0
|
2,6
|
1,35
|
|
РСОЕ (ГОСТ
20255.1), мг-экв/мл, не менее
|
1.0
|
0,9
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
ДОЕ (ГОСТ 20255.2)
мг-экв/дм3, не менее
|
|
|
|
|
|
|
|
п. 3
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
565
|
|
п. 4
|
526
|
520
|
700
|
690
|
1280
|
-
|
|
Осмотическая стабильность (ГОСТ 17338),%, не менее
|
94,5
|
85
|
92,5
|
85
|
85
|
92
|
|
Примечание - ПСОЕ - полная статическая обменная емкость; РСОЕ -
равновесная статическая обменная емкость; ДОЕ - динамическая обменная
емкость.
|
Таблица Б.2 -
Перечень стандартов, регламентирующих методы контроля и требования к качеству
ионитов
|
Обозначение
|
Наименование
|
|
ГОСТ 10896-78
|
Иониты. Подготовка к испытанию
|
|
ГОСТ 10898.1-84
|
Иониты. Методы определения влаги
|
|
ГОСТ 10898.2-84
|
Иониты. Метод определения насыпной массы
|
|
ГОСТ 10898.4-84
|
Иониты. Методы определения удельного объема
|
|
ГОСТ 10900-84
|
Иониты. Методы определения гранулометрическою
состава
|
|
ГОСТ 17338-88
|
Иониты. Методы определения осмотической
стабильности
|
|
ГОСТ
20255.1-89
|
Иониты. Метод определения статической обменной
емкости
|
|
ГОСТ
20255.2-89
|
Иониты. Методы определения динамической
обменной емкости
|
|
ГОСТ 20298-74
|
Смолы ионообменные. Катиониты. Технические
условия
|
|
ГОСТ 20301-74
|
Смолы ионообменные. Аниониты. Технические
условия
|
|
ТУ 2227-012-72285630-2006*
|
Смолы ионообменные. КатионитКУ-2-8
|
|
ТУ 2227-060-05761637-2006*
|
Смолы ионообменные. АнионитАВ-17-8
|
|
* ТУ регламентирует качество ионитов
российского производства для ВПУ ТЭС в соответствии с требованиями настоящего
стандарта (п. 3.2).
|
Приложение В (Справочное)
Значения
удельных расходов серной кислоты и едкого натра на регенерацию ионитов
приведены для расчета потребности в реагентах в условиях повторного
использования регенерационных и отмывочных вод без учета расхода воды на
собственные нужды с коэффициентом запаса 1,1 - 1,2 по сравнению с фактическим
количеством. Оптимальный расход реагентов и воды на собственные нужды
устанавливается в процессе наладочных работ в зависимости от конкретных условий
эксплуатации ионитов.
В.1 Расход серной кислоты (ГОСТ
2184-77) с массовой долей 100 % на регенерацию катионитов при обессоливании
воды
В.1.1 Удельный расход
серной кислоты на регенерацию катионита при параллельноточном Н-катионировании
воды в фильтрах 1-й ступени на ОУ (с применением катионита КУ-2-8 или аналогов)
Таблица В.1.1
|
Наименование
|
Качество осветленной воды
|
Удельный расход серной кислоты
|
|
ΣCl + SО4, мг-экв/дм3
|
[Na]/ΣK
|
г/г-экв
|
г-экв
г-экв
|
|
Н-катионирование
в одном фильтре
|
<2,5
|
<0,3
|
110
|
2,2
|
|
2,5-5,0
|
0,3-0,5
|
120
|
2,4
|
|
0,5-1,0
|
130
|
2,7
|
|
Н-катионирование
в двух жесткоспаренных (предвключенном и основном) фильтрах
|
<5,0
|
|
110
|
2,2
|
|
5,0-10,0
|
115
|
2,3
|
|
Примечание - ΣCl + SО4 - суммарная концентрация хлоридов и
сульфатов в осветленной воде (кислотность Н-катионированной воды), мг-экв/дм3;
[Na] - концентрация натрия в осветленной
воде, мг-экв/дм3; ΣК - суммарная
концентрация катионов в осветленной воде, мг-экв/дм3; [Na]/ΣK - доля натрия
в катионном составе осветленной воды.
|
В.1.2 Удельный расход серной кислоты на регенерацию катионита КУ-2-8 (и
аналогов) в фильтрах 2-й ступени при параллельноточном Н-катионировании на ОУ
(в схемах с параллельным включением фильтров) принимается 150 г/г-экв (3,1
г-экв/г-экв).
В.1.3 Удельный расход
серной кислоты на регенерацию катионита КУ-2-8 (и аналогов) в фильтрах 3-й
ступени на ОУ (раздельных или ФСД) принимается 100-120 кг на м3
катионита (3,5 г/м3).
В.1.4 Удельный расход
серной кислоты на регенерацию катионита при противоточном Н-катионировании воды
в зависимости от варианта технологии и качества обрабатываемой воды может
составлять:
- при использовании
сильнокислотного катионита (катионит КУ-2-8 и аналогов, при условии сорбции
катионов в одном фильтре) в монослое 1,8-2,5 г-экв/г-экв;
- при
использовании карбоксильного и сильнокислотного катионитов в двухслойной
загрузке или в разных камерах в одном фильтре 1,1-1,5 г-экв/г- экв;
- при использовании карбоксильного катионита в одном фильтре
(параллельноточная регенерация) и сильнокислотного в следующем (по ходу воды)
фильтре (противоточная регенерация) 1,3-1,5 г-экв/г-экв.
Уточняется по
результатам наладочных работ.
В.2 Расход едкого натра (ГОСТ
2263-79) с массовой долей 100 % на регенерацию анионитов при обессоливании
воды
В.2.1 Удельный
расход едкого натра на регенерацию анионита при параллельноточном анионировании
воды на ОУ*
Таблица В.2.1
|
Технология и тип анионита
|
Качество Н-катионированной воды
|
Удельный расход едкого натра
|
|
[SiО2]/ΣA
|
г/г-экв
|
г-экв
г-экв
|
|
Одноступенчатое
анионирование воды с применением анионита АВ-17-8 (сильноосновный анионит,
тип 1, аналоги)
|
<0,05
|
220
|
5,5
|
|
0,05-0,10
|
230
|
5,75
|
|
0,10-0,15
|
250
|
6,25
|
|
0,15-0,20
|
260
|
6,5
|
|
0,20-0,30
|
300
|
7,5
|
|
2-ступенчатое
анионирование с применением слабоосновных анионитов на первой ступени,
анионита АВ-17-8 и аналогов на второй ступени
|
<0,05
|
90
|
2,25
|
|
0,05-0,10
|
90-100
|
2,25-2,50
|
|
0,10-0,20
|
100-110
|
2,50-2,75
|
|
0,20-0,30
|
110-120
|
2,75-3,0
|
|
0,30-0,60
|
120-140
|
3,0-3,5
|
|
Примечание - [SiО2] - концентрация кремниевой кислоты в
эквивалентном выражении, мг-экв/дм3; ΣA - суммарная концентрация анионов в Н-катионированной воде ΣA = [Cl + SO4 + NO3 + NO2 + SiO2/60 + CO2/44], мг-экв/дм3; где SiО2, CО2
- концентрация кремниевой и угольной кислоты, мг/дм3; [SiО2]/ΣA - доля кремниевой кислоты в анионном составе
Н-катионированной воды.
|
_____________________
Указаны значения расхода вне зависимости от типа включения фильтров в
схему.
В.2.2 Удельный
расход едкого натра на регенерацию сильноосновного анионита типа 1 (АВ-17-8 или
аналоги) при параллельноточном анионировании воды в фильтрах 3-й ступени на ОУ
(раздельных или ФСД) принимается 100-120 кг на м3 анионита (3,5 г/м3).
В.2.3 Удельный
расход едкого натра на регенерацию анионитов при противоточном анионировании
воды (при условии сорбции всех анионов в одном фильтре) в зависимости от
варианта технологии и качества обрабатываемой воды может составлять:
- при
использовании сильноосновного анионита (анионит АВ-17-8) и аналогов в монослое
1,5-2,0 г-экв/г-экв;
- при использовании слабоосновного и
сильноосновного анионитов в двухслойной загрузке или в разных камерах в одном
фильтре 1,3-2,0 г-экв/г-экв;
- при использовании сильноосновных
полистирольных анионитов типа 2 или бифункциональных анионитов с полиакриловой
матрицей 1,4-2,0 г-экв/г-экв.
В условиях взаимной
нейтрализации кислых и щелочных стоков в схемах ОУ с применением противоточных
фильтров значение расхода едкого натра на регенерацию анионита может
определяться балансом нейтрализации. Уточняется по результатам наладочных
работ.
В.3 Расход воды на собственные
нужды ОУ
В.3.1 Расход воды на
собственные нужды ОУ (параллельноточная регенерация ионитов)
Таблица В.3.1
|
Концентрация анионов сильных кислот,
мг-экв/дм3
|
Расход воды на собственные нужды в
процентах от объема обессоленной воды (л)
|
Коэффициент, учитывающий расход воды на
собственные нужды установки, (Kс.н.)*
|
|
|
Н-катионированная
вода
|
|
|
Менее 2,0
|
10
|
1,10
|
|
От 2,0 до 3,0
|
15
|
1,15
|
|
От 3,0 до 4,0
|
20
|
1,20
|
|
От 4,0 до 5,0
|
25
|
1,25
|
|
От 5,0 до 7,0
|
30
|
1,30
|
|
|
Частично
обессоленная вода
|
|
|
Менее 2,0
|
5
|
1,05
|
|
От 2,0 до 5,0
|
10
|
1,10
|
|
От 5,0 до 7,0
|
15
|
1,15
|
|
* Kс.н. = (100 + n)/100.
|
В.3.2 Корректировка расхода Н-катионированной (схемы с параллельным
включением фильтров) и частично обессоленной воды (схемы с блочным включением
фильтров) на собственные нужды установки в зависимости от длительности
эксплуатации слабоосновного анионита АН-31
Таблица В.3.2
|
Концентрация анионов сильных кислот,
мг-экв/дм3
|
Kс.н. в зависимости от длительности эксплуатации анионита по
годам
|
|
первый
|
второй
|
третий
|
|
Н-катионированная
вода
|
|
От 2,0 до 3,0
|
1,15
|
1,17
|
1,20
|
|
От 3,0 до 4,0
|
1,20
|
1,22
|
1,25
|
|
От 4,0 до 5,0
|
1,25
|
1,27
|
1,30
|
|
От 5,0 до 7,0
|
1,30
|
1,33
|
1,35
|
|
Частично
обессоленная вода
|
|
От 2,0 до 5,0
|
1,10
|
1,12
|
1,15
|
|
От 5,0 до 7,0
|
1,15
|
1,18
|
1,20
|
В условиях ввода нормы качества обессоленной воды для подпитки
барабанных котлов высокого давления (13,8 МПа) и прямоточных котлов по
показателю концентрации натрия допускается корректировка расхода воды на
собственные нужды (по результатам наладочных работ) в связи с необходимостью
более длительной отмывки сильноосновного анионита в фильтрах второй ступени.
В.3.3 Расход воды на
собственные нужды ОУ с применением противоточных фильтров устанавливается в
соответствии с режимной картой эксплуатации в зависимости от варианта
технологии и качества обрабатываемой воды по результатам наладочных работ.
В.4 Расчет расхода серной
кислоты на регенерацию катионита в фильтрах обессоливающих установок
Расход серной кислоты с
массовой долей 100 % (Рк)
в граммах на Н-катионирование кубического метра воды (г/м3)
определяется по формулам:
- для двухступенчатого
параллельноточного Н-катионирования воды в схемах ОУ с параллельным включением
фильтров:
Рк' = [Ук·(ΣK
- 0,3) + 150·0,3]·Kс.н.;
- для
двухступенчатого параллельноточного Н-катионирования воды в схемах ОУ с блочным
подключением фильтров:
Рк' = (Ук·ΣK)·Kс.н.;
- для
одноступенчатого противоточного катионирования воды:
Рк' = (Ук·ΣK)·Kс.н.;
где Ук - удельный расход серной
кислоты в г/г-экв, определяемый в зависимости от качества воды, типа
катионирования и применяемых катионитов (раздел
В.1), уточняется по результатам наладочных работ;
ΣK -
суммарная концентрация всех катионов в осветленной воде, мг-экв /дм3;
0,3 - проскок катионов
в фильтрах первой ступени, мг-экв/дм3;
150 - удельный расход
серной кислоты для второй ступени катионирования, г/г-экв;
Kс.н. - коэффициент, учитывающий расход
Н-катионированной воды на собственные нужды установки, определяемый в зависимости
от качества исходной воды (раздел В.3), для
параллельноточных фильтров, обессоленной воды - для противоточных фильтров,
уточняется по результатам наладочных работ;
- для
трехступенчатого параллельноточного Н-катионирования воды и для
одноступенчатого противоточного катионирования с финишной доочисткой воды
Рк = Рк' + 3,5,
где 3,5 удельный расход
серной кислоты для третьей (финишной) ступени катионирования, г/м3.
8.5
Расчет расхода едкого натра на регенерацию анионитов в фильтрах обессоливающих
установок
Расход едкого натра с
массовой долей 100 % (Рщ)
в граммах на анионирование кубического метра воды (г/м3)
определяется по формулам:
- для упрощенных схем обессоливания
с одноступенчатым параллельноточным и противоточным анионированием воды:
Р'щ = (Ущ·ΣА)·Kс.н.;
- для
двухступенчатого параллельноточного анионирования воды
Р'щ = (Ущ·ΣА)·Kс.н.;
- для
трехступенчатого параллельноточного анионирования воды и для одноступенчатого
противоточного анионирования с финишной доочисткой воды:
Рщ = Рщ' + 3,5,
где Ущ - удельный расход едкого
натра на регенерацию анионита в г/г-экв, определяемый в зависимости от качества
исходной воды, типа анионирования и применяемых анионитов (раздел
В.2), уточняется по результатам наладочных работ;
ΣА - суммарная концентрация анионов в воде,
поступающей на анионитные фильтры, мг-экв/дм3,
ΣА = (SО4 + Cl + NО3 + NО2 + SiO2/30 + CО2/22),
для пересчета
концентраций SiО2
и СО2 из мг/дм3 в мг-экв/дм3 эквивалентный вес
принимается соответственно 30 и 22, так как в реакции анионного обмена
образуются соли Na2SiО3 и Na2CО3 при стехиометрическом
расходе двух катионов натрия на 1 анион угольной и кремниевой кислот;
Kс.н. - коэффициент, учитывающий расход частично
обессоленной воды на собственные нужды установки, определяемый в зависимости от
качества воды (раздел
В.3), для параллельноточных фильтров, обессоленной воды -для противоточных
фильтров, уточняется по результатам наладочных работ.
8.6 Расход хлористого натрия на регенерацию
натрий-катионитных фильтров ВПУ
Значение удельного
расхода хлористого натрия для регенерации катионита приведено для расчета
потребности в реагенте при условии повторного использования регенерационных и
отмывочных вод без учета расхода воды на собственные нужды с коэффициентом
запаса 1,1-1,2 по отношению к фактическому количеству. Оптимальный расход
реагента устанавливается в процессе наладочных работ в зависимости от конкретных
условий эксплуатации.
Таблица В.6.1 -
Удельный расход хлористого натрия при работе по обычной и
ступенчато-противоточной технологии
|
Наименование
|
Удельный расход хлористого натрия,
г/г-экв,
|
Среднегодовое солесодержание исходной
воды, мг/дм3
|
Среднегодовая общая жесткость исходной
воды, мг/дм3
|
|
обычная технология
|
ступенчато-противоточная технология
|
|
Катионит
КУ-2-8 или его аналоги
|
|
натрий-катионирование первой ступени;
|
118
|
88
|
500
|
5,6-9,4
|
|
148
|
113
|
600
|
6,1-9,5
|
|
173
|
132
|
900
|
6,2-9,5
|
|
187
|
142
|
1200
|
7,5-14,0
|
|
одноступенчатое натрии-катионирование
|
205
|
157
|
1500
|
11,0-14,0
|
|
222
|
172
|
1800
|
13,0-14,0
|
|
232
|
177
|
2000
|
13,5-15,0
|
Таблица В.6.2 -
Удельный расход хлористого натрия при работе противоточного натрий-катионитного
фильтра, натрий-катионитного фильтра второй ступени и фильтра для умягчения
конденсатов
|
Наименование
|
Удельный расход соли, г/г-экв
|
Среднегодовое солесодержание исходной
воды, мг/дм3
|
Среднегодовая общая жесткость исходной
воды, мг/дм3
|
|
Катионит
КУ-2-8 или его аналоги
|
|
Противоточный
натрий-катионитный фильтр
|
90
|
До 500
|
До 9,4
|
|
125
|
До 900
|
До 10,0
|
|
Натрий-катионитный
фильтр второй ступени
|
350
|
|
|
|
Фильтр для
умягчения конденсатов
|
350
|
-
|
-
|
|
Натрий-катионитный
фильтр последовательного и совместного водород-натрий-катионирования
|
180 при
использовании сульфоугля
|
-
|
-
|
В.7 Расчет расхода
хлористого натрия на регенерацию катионита
Расход хлористого
натрия с массовой долей 100 % для регенерации Na-катионитных фильтров на умягчение 1 м3
воды (г/м3) определяют по следующим формулам:
- для
одноступенчатого Na-катионирования
или для Na-катионитных
фильтров 1-й ступени:
P1 = У1·(Жоб - Жост);
- для Na-катионитных фильтров 2-й ступени:
P2 = У2·(Жост
- Жнорм);
- для H-Na-катионитных фильтров:
Р3 = 180 (Жоб
- Щ + А);
где У1, У2
- удельные расходы хлористого натрия
в г/г-экв определяются в таблицах В.6.1 - В.6.2 в зависимости от качества воды
и технологии натрий-катионирования;
Жоб - среднегодовая общая жесткость исходной
воды, поступающей на Na-катионитный
фильтр 1-й ступени, мг-экв/дм3 (г-экв/м3);
Жост - средняя за фильтроцикл остаточная
жесткость воды после 1-й ступени Na-катионирования, мг-экв/дм3
(г-экв/м3);
Жнорм - нормируемая жесткость умягченной воды,
мг-экв/дм3 (г-экв /м3);
Щ - карбонатная щелочность исходной воды,
мг-экв/дм3 (г-экв/м3);
А - заданная щелочность фильтрата, мг-экв/дм3
(г-экв/м3).
Приложение Г (Справочное)
Г.1 Методика обработки ионитов
Таблица Г.1
|
Наименование операции
|
Объемная скорость пропускания, м3/м3
|
Расход реагента, кг/м3
|
|
Предварительная
обработка раствором едкого натра(концентрация 4 %)
|
-
|
50
|
|
Отмывка
частично обессоленной водой до щелочности фильтрата 5-10 мг-экв/дм3
|
-
|
-
|
|
Обработка
серной (соляной) кислотой (концентрация 20-30 г/дм3) с
промежуточным настаиванием в растворе в течение 16 ч
|
8
|
40
|
|
Отмывка
частично обессоленной водой до кислотности фильтрата 5-10 мг-экв/дм3
|
-
|
-
|
|
Обработка
щелочным раствором хлористого натрия (концентрация хлористого натрия - 100
г/дм3, едкого натра - 20 г/дм3) с промежуточным
настаиванием в растворе в течение 16 ч (при температуре 40-60 °С)
|
8
|
40
|
|
Отмывка
частично обессоленной водой (допускается использование водород-катионированной
или умягченной воды) до концентрации иона хлора в фильтрате, равной исходной
|
-
|
-
|
|
Регенерация
анионита раствором едкого натра (концентрация 40 г/дм3) в два
этапа с промежуточной отмывкой
|
-
|
200
|
|
Отмывка частично
обессоленной декарбонизированной водой в соответствии с режимной картой
эксплуатации установки
|
-
|
-
|
Г.2 Методика подбора катионита
(КУ-2-8 или аналога) и анионита (АВ-17-8 или аналога) для шихты ФСД
Регенерация катионита проводится
с расходом серной кислоты (в исходной Н-форме - 100 кг/м3; в Na-форме - 200 кг/м3), анионита -
с расходом едкого натра (в ОН-форме - 100 кг/м3; в Cl-форме - 200-300 кг/м3).
40 см3
каждого компонента загружают в лабораторный фильтр внутренним диаметром 20 мм,
высотой 1 м, перемешивают воздухом в течение 5 мин, затем при скорости
восходящего потока конденсата 12,5 м/ч гидравлически разделяют слои (при
расширении объема смеси ионитов в 2 раза) в течение 30 мин.
Для оценки качества
разделения слоев катионита и анионита отбирают по высоте слоя 6 проб равного
объема через каждые 40 мм от его верхней границы. После замера суммарного
объема пробы ее помещают в емкость с раствором едкого натра (концентрация
160-180 г/дм3).
При наличии катионита в
пробе он оседает на дне емкости, анионит всплывает. Разделение ионитов
считается удовлетворительным, если суммарное остаточное содержание катионита в
анионите или анионита в катионите в пробах не превышает 10 % общего объема слоя
катионита или анионита.
Г.3 Методика проведения
консервации ионитов при длительных остановах обессоливающих установок
Предварительное
взрыхление, регенерация и отмывка ионитов проводятся в соответствии с режимной
картой эксплуатации установки, для слабоосновных анионитов - достаточно операции
взрыхления.
Перевод ионитов в
солевую форму осуществляется пропусканием раствора хлористого натрия с
концентрацией 80-100 г/дм3 со скоростью 3-4 м/ч до выравнивания
концентрации катиона натрия на входе и выходе из фильтра (для катионитов) и
аниона хлора (для сильноосновных анионитов) с последующей отмывкой ионитов от
избытка хлоридов.
Раствор соли должен
быть предварительно умягчен (в ячейках мокрого хранения за несколько часов до
фильтрования раствора) во избежание осаждения гидроокиси кальция и магния на
зернах анионита.
Затем проводится полное
дренирование воды из фильтров и закрытие арматуры.
Ключевые
слова: тепловые электростанции, водоподготовительная
установка, обессоливание и умягчение воды, катиониты, аниониты, макропористая и
гелевая структуры, экспертиза, диагностика, показатели качества.
Содержание
|
1 ИСХОДНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ, ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И СПРАВОЧНЫЕ
ДАННЫЕ РОССИЙСКИХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ИОНИТОВ
2.1 Сильнокислотные катиониты традиционного
(гетеродисперсного) гранулометрического состава [размер гранул 0,315
(0,4)-1,25 мм]
2.2 Сильнокислотные катиониты однородного
(монодисперсного) гранулометрического состава
2.3 Карбоксильные катиониты
2.4 КатионитКУ-1 поликонденсационного типа
2.5 Слабоосновные аниониты
2.6 Сильноосновные полистирольные аниониты (тип 1)
традиционного (гетеродисперсного) гранулометрического состава размер зерен
0,315 (0,4)-1,25 мм
2.7 Сильноосновные полистирольные аниониты (тип 1)
однородного (монодисперсного) гранулометрического состава
2.8 Сильноосновные полистирольные аниониты (тип 2) и
бифункциональные акриловые аниониты (смешанной основности)
3 ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ И УСЛОВИЯМ
ЭКСПЛУАТАЦИИ ИОНИТОВ
3.1 Общие требования
3.3 Требования к ограничению концентрации примесей, отравляющих
иониты, в воде, поступающей на ионообменную установку
3.4 Требования к ограничению температуры обрабатываемой
воды
4 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОВЕДЕНИЮ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ И
РЕЖИМАМ ЭКСПЛУАТАЦИИ ИОНИТОВ
4.1 Общие рекомендации
4.2 Сильнокислотные катиониты
4.3 Карбоксильные катиониты
4.4 Слабоосновные аниониты
4.5 Сильноосновные аниониты на стирольной основе (тип
1)
4.6 Сильноосновные полистирольные аниониты (тип 2) и
бифункциональные акриловые аниониты
4.10 Эксплуатационные потери ионитов, обусловленные их
физико-химической природой и условиями эксплуатации без ограничения проектной
производительности ВПУ
5 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ДИАГНОСТИКЕ КАЧЕСТВА ИОНИТОВ ПРИ
ВХОДНОМ И ЭКСПЛУАТАЦИОННОМ КОНТРОЛЕ
5.1 Входной контроль
5.2 Эксплуатационный контроль
Приложение А (Справочное) НОМЕНКЛАТУРА
РОССИЙСКИХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ИОНИТОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ ДЛЯ ВОДОПОДГОТОВКИ
Приложение Б (Справочное) МЕТОДЫ
КОНТРОЛЯ, ТРЕБОВАНИЯ К КАЧЕСТВУ ИОНИТОВ И ПЕРЕЧЕНЬ СТАНДАРТОВ
Приложение В (Справочное) РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО РАСЧЕТУ РАСХОДА РЕАГЕНТОВ И ВОДЫ НА СОБСТВЕННЫЕ НУЖДЫ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ
ИОНИТОВ
Приложение Г (Справочное) МЕТОДИКИ
ОБРАБОТКИ ИОНИТОВ, ПОДБОРА ИХ ШИХТЫ ДЛЯ ФСД И КОНСЕРВАЦИИ
|
|
|
