Способ очистки обмывочных вод парогенераторов,работающих на сернистых мазутах

 

Союз Советскнх

Соцналнстнческнх

Реслублнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ВЧЕТЬСТВУ

1 (61) Дополнительное к авг. саид-ву (22) Заявлено 200379 (21) 2737583/29-2б (М

i 3 с присоединением заявим 89

С 02 f 9/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опублнновано 301280 Ькзллетень N9 48

Дата опубликования описания 301280 (53} УДК б 28. 34 (088.8) (72) Автор изобретения

В.В.Шищенко (71) Заявитель

Ставропольский политехнический институт (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ОБМЫВОЧНЫХ ВОД

ПАРОГЕНЕРАТОРОВ,РАБОТАЮЩИХ

НА СЕРНИСТЫХ МАЗУТАХ

Изобретение относится к способам очистки обмывочных вод парогенераторовр работающих на сернистых мазутах, и может быть использовано для обработки ванадийсодержащих обмывочных вод низкотем- пературных поверхностей нагрева парогенераторов тепловых электрических.станций и котельных.

Известен способ очистки сульфатных сточных вод, включающий обработку во- 1О ды известью, осветление и термическую дистилляцию в двухступенчатой выпарной установке (1l.

Однако использование этого способа применительно к очистке обмывочных вод парогенераторов, работающих на сернистых мазутах, приводит к осаждению при известковании наряду с другими компонентами ванадия, утилизация, которого экономически целесообразна. 2О

Наиболее близким к-изобретению по технической сущности и достигаемоь" . результату является способ очистки обмывочных вод парогенераторов, работающих на сернистых мазутах, включаю- 25 щий обработку воды на первой стадии едким натром до рН 4,5 - 5,0 с осаждением гидроокиси железа и ванадия, а на второй стадии — известью до рН 8,59,5 с осаждением оставшегося же- 3Q леза и никеля, а затем с выДелением кристаллического сернокнслого натрия.

Очищенная вода вновь используется для обмывки (2j.

Недостатком споооба является расходование едкого натра, что приводит к значительным эксплуатационным затратам, а также опасность загипсовывания обмЫваемых поверхностей парогенераторов при повторном использовании воды, поскольку вследствие низкой скорости кристаллизации <сульфата кальция при низких температурах иэвесткованная вода после отделения осадка оказыВается пересыщенной по сульфату кальция.

Кроме того, осаждение при известковании сульфата кальция вместе с железом и никелем затрудняет их полезное использование.

Целью изобретения является повышение экономичности эа счет снижения потребности в едком натре и предотвращения загипсовывания обмываемых поверхностей парогенераторов.

Для достияения этой цели обмывочные воды обрабатывают постадийно едким натром и известью с отделением осадка на каждой стадии 40-45% воды после стадии известкования нагревают до 32-35 С смешивают с сульфатом

791647 натрия, а затем - с добавочной водой и известью, пропускают через слой глауберита, охлаждают до 2" 19 С, затем пропускают через слой сульфата натрия и подают на стадиФ обработки едким натром.

Отличием является то, что 40-45% воды после стадии иэвесткования на« гревают до 32-35©C,, смешивают с сульфатом натрия, а затем с добавочной водой и известью„ пропускают через щ слой глауберита, охлаждают до 2-10 С, пропускают через слой сульфата натрия и подают на стадию обработки едким натром.

Другим отличием является .то, что в качестве добавочной воды используют отработанные регенерационные растворы водород-катионитных Фильтров.

Технологическая схема описываемого способа представлена на чертеже.

Очищенную воду иэ бака 1 йспользуют подавая насосом 2, для обмывки низкотемпературных поверхностей нагрева парогенератора 3 собирают в прием-нике 4. Насосом 5 очищаемую воду по.дают на стадию обработки едким нат- Я ром в реактор б, в котором за счет подачи едкого натра по трубопроводу 7

{первоначально из-вне, а затем за счет образующегося в процессе) значение РН доводят до 4,5-5,0.При этом ранее растворенное железо осаждается в виде гидроокиси и полностью захватывает ванадий. Освобожденный от ванадия и частично железа раствор по тру-. бопроводу 8 подают в реактор 9,где за счет добавления едкого натра РН раствора доводятдо 8,5-9,5.При этом осаждается оставшееся железо и весь никель.

Осветленную воду по трубопроводу 10. содержащую смесь сульфата натрия и кальция, разделяют на два потока, 40 один из которых по трубопроводу 11 подают в бак 1 и снова используют для обмывки. Второй поток по трубопроводу

12 подают в теплообменник 13 и подо0 греватель 14, где нагревают до 32-35 Я5 а затем в реактор 15, где смешивают с сульфатом натрия. Температура нагрева определяется тем, что в этом диапазоне резко возрастает растворимость сульфата натрия, а далее 35 С возра- gp стание растворимости не оправдывает затрат тепла. Насыщенный раствор сульфата натрия по трубопроводу lб, и добаврчную воду по трубопроводу 17 йаправляют в реактор 18, где воды сме- 5 шиваются с известью, подаваемою по трубопроводу 19, и пропускают через слой глауберита °

Осветленный поток по трубопроводу

20 подают на охлаждение в теплообменник 13, а затем - в реактор 21, 4О где эа счет хладагента, проходящего по магистрали 22,вода достигает температуры 2-10 С. При меньшей температуре возникает опасность льдообраэования, а при большей - повышается 65 растворимость сульфата натрия и возрастает его, содержание в воде. В результате такого охлаждения выделяется сульфат натрия, часть которого по трубопроводу 23 подают в реактор 15.

Раствор едкого натра по трубопроводу возвращают в реакторы б и 9. Образующиеся в процессе осадки по магистралям 24, 25, 26 и 27 периодически наЪравляют на фильтр-пресс 28. Обезвоженные осадки при помощи транспортирующих приспособлений 29 подают на .утилизацию, воду по трубопроводу 30 возвращают в реактор 9.

Соотношение потоков, направляемых по трубопроводам 11 и 12, зависит от концентрации сульфатов в .обмывочных водах и соответственно от потребности в едком натре для нейтрализации °

Практически целесообразно, чтобы первый поток составлял 55-бОЪ, а второй — 40-45Ъ. При увеличении концентрации сульфатов должна увеличиваться.доля второго потока и наоборот.

Потери воды в системе, связанные с испарением вследствие контакта с обмываемыми поверхностями можно воспоз.нять по трубопроводу 17 технической водой, но целесообразнее отрабо-. танными регенерационными растворами водород-катионных фильтров, содержащими серную кислоту, сульфаты натрия, кальция и.магния.

Это позволит их утилизировать и облегчить очистку технических вод на предприятиях.

Пример. Вода после обмывки низкотемпературных поверхностей нагрева парогенераторов, работающих на сернистых мазутах, имеет следующий состав (см. прототип) сернокислое железо 15-20 г/л, сернокислый ванадий

1-1,5 г/л, сернокислый никель 0,150,2 г/л, сернокислый натрий 85 г/л и серно-кислый кальций 0,13-0,15 г/л.

После обработки этой воды в две стадии едким натром и отделения осадков в воде останутся только сернокислые натрий и кальций в количестве около 105 и

0,14 г/л,соответственно.Так как растворимость сульфата кальция в этих условиях составляет 1,5-1,6 г/л, его кристаллизация из раствора, а следовательно, и эагипсовывание циркуляционной системы происходить не будет.

55-60% этой воды используют для обмывки, а 40-45Ъ - нагревают до 3235 С,насыщают сульфатом натрия, смешивают .с добавочным раствором и известью и пропускают,через слой глауберита. В результате обраэуется раствор следующего составаг сульфат натрия 400 г/л, едкий натр 13,5 г/л и сульфат кальция 0,14 г/л. Этот раст- . вор охлаждают до 5 С. При этом растворимость сульфата натрия уменьшается н начинается его кристаллизация иэ раствора. Для ускорения этого про791647

f5 цесса раствор пропускают через слой сульфата натрия, в результате чего его содержание в растворе уменьшается до

60 г/л . Полученный раствор направляют для укаэанной выше двухстадийной обработки промывочной воды, а сульфат натрия используют для насыщения воды перед ее иэвесткованием.

Таким образом для обработки из-вне. используется известь менее дефицитная, чем едкий натр. В результате затраты на реагенты снижаются в среднем на 60 к/т обрабатываемой воды..

Одновременно эа счет усложнения схемы и появления дополнительного рас:.хода электроэнергии на охлаждение воды и тепла на ее нагрев прочие эксплуатационные расходы, (без учета стоимости реагентов) увеличиваются на 10-15 к/т. В результате на установке производительностью 10 т/ч при сРедней продОлжительности ее ?О работы 7000 ч в год экономический эФФект составит 31-35 тысяч рублей в год. С учетом более полного использования ценных отходов, Полученных из обмывочной воды, этот эффект будет ?5 еще выше. Кроме того, снижение концентрации сульфата кальция в оборотной воде предотвратит его кристаллизацию в аппаратуре и трубопроводах, что снизит эксплуатационные расходы и повысит надежность работы оборотной системы.

Формула изобретения

1. Способ очистки обмывочных,вод парогенераторов, работающих íà сернистых мазутах, включающий стадии обработки воды едким натром и известью с отделением осадка на каждой стадии, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности эа счет снижения потребности в едком натре и предотвращения эагипсовывания обмываемых поверхностей парогенераторов, 40-45% воды после второй стадии обработки щелочью нагревают до 32-35 С, смешивают с сульФатом натрия, а затем - с добавочной водой и известью, пропускают через слой глауберита, охлаждают до 2-10 С, затем пропускают череэ слой сульфата натрия и подают на стадию обработки едким натром..

2. Способ по и. 1, отличаюшийся тем, что в качестве добавочной-воды используют отработанные регенерационные растворы водородкатионных фильтров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ткач В.И. и др. Дистилляционные опреснительные установки для очистки сточных вод некоторых производств. » Водоснабжение и санитарная техника, 1973, В 7.

2. Кострикин F).Ì. и др. К созданию бессточных т епловых электрических станций,В сб. Водоподготовка, водный режим и химконтроль на паросиловых установках. М., Энергия, 1978, с. 158-163.

791647

Составитель В. Попов

Техред А. Av Корректор М. Коста

Редактор Г. Пилипенко филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 9375/19 Тираж 1020 Подписное

BHHHfIH Государственного комитата СССР по делам изобретений и открытиЯ

113035, Москва, Ж-35,,Раушская наб., д. 4/5