Лекция 18 Электродиализ

Электродиализ воды является своеобразным вариантом классического метода ионного обмена с той разницей, что ионитный слой заменен в нем специальными ионообменными мембранами, а движущей силой процесса является внешнее электрическое поле. При наложении постоянного электрического поля на раствор в последнем возникает движение ионов растворенных солей, а также ионов Н и ОН, причем катионы движутся к катоду, а анионы - к аноду (рис. 7.3).

Рис. 7.3. Принципиальная схема многокамерного электродиализатора

Если в электродную ячейку поместить ионообменные мембраны: катионообменную, пропускающую лишь катионы, около катода, а анионообменную, пропускающую только анионы около анода, то объем ячейки будет разделен на три камеры. В этом случае в катодную камеру из средней могут проходить только катионы, мигрирующие к катоду, а в анодную - анионы, мигрирующие к аноду. Концентрация ионов в средней камере будет уменьшаться и, наоборот, в приэлектродных камерах увеличивается. Ток, проходящий через раствор, устанавливается в зависимости от природы растворенных веществ, их концентрации, характеристик мембран и подведенного напряжения. Относительно высокое солесодержание дилюата, получаемое с электродиализаторов, не дает возможности использовать этот метод на ТЭС без дополнительной очистки. Электродиализные аппараты включаются в схему после предочистки и перед ионообменными фильтрами.

К качеству воды перед электродиализаторами предъявляются определенные требования, в частности, необходимо глубокое удаление из воды железа, марганца, а также органических соединений. Включение электродиализной установки в схему ВПУ позволяет примерно в 2 раза сократить расход реагентов на ионообменную часть, а, следовательно, резко уменьшить количество сбросов с ВПУ.

Стабилизационная обрабока воды. предотвращение биологических

обрастаний

Обработка охлаждающей воды на ТЭС Системы охлаждения и стабильность охлаждающей воды

Основная часть воды, потребляемой ТЭС, используется для охлаждения. В зависимости от мощности турбин и применяемых параметров

-5

пара удельный расход воды на ТЭС составляет 0,12-0,45 м /(кВт час). В дальнейшем по мере повышения установленной мощности и параметров пара

-5

этот расход уменьшится до 0,1-0,105 м /(кВт ч). Подавляющая часть этой воды идет на конденсацию пара, охлаждение масла и воздуха и восполнение потерь в оборотных циклах.

Основные требования к качеству охлаждающей воды сводятся к тому, чтобы она имела температуру, обеспечивающую нормальный вакуум в конденсаторах турбин и не вызывала образования в системе охлаждения отложений минерального и биологического характера, а также коррозии оборудования. Естественно, что при столь больших расходах охлаждающей воды ставится вопрос об ее тщательной очистке с удалением всех примесей, склонных к образованию отложений. Для охлаждения конденсаторов используются как прямоточные, так и оборотные системы водоснабжения. При прямоточных системах охлаждения вода проходит через конденсатор турбины однократно, причем забор воды из реки производится обязательно из створа, расположенного выше по течению, чем сброс воды. На тепловых станциях с охлаждающей водой сбрасывается огромное количество теплоты в водоемы. Для того, чтобы влияние сбрасываемой теплоты не нарушало экологической обстановки в водоеме, тепловые сбросы по санитарным нормам не должны вызывать повышения собственной температуры водоема более, чем на 5 °С. До последнего времени применение прямоточных систем не вызывало особых затруднений, но рост мощностей ТЭС и ограниченность дебита воды привели к тому, что возможности их применения в настоящее время исчерпаны. Поэтому доля оборотных систем в дальнейшем будет возрастать. При оборотной системе охлаждения воды проходит через конденсатор многократно. Охлаждение нагретой воды, покидающей конденсатор, осуществляется за счет ее частичного испарения. Для охлаждения могут быть использованы естественные и искусственные водохранилища, пруды-охладители, брызгальные бассейны и градирни. Экономически более выгодны естественные водохранилища, однако они обладают тем недостатком, что во многих случаях в них не удается создать нормальный тепловой режим. Системы с градирнями наименее экономичны, так как имеют температуру охлаждающей воды на входе в конденсатор в 1,5 раза выше, чем в оборотных системах с водохранилищами. Для предотвращения образования минеральных отложений в конденсаторах в оборотных системах охлаждения применяют продувку системы, обработку воды реагентами, обработку воды в магнитном и акустическом полях. Для предотвращения образования биологических отложений в обоих видах охлаждающих систем применяют обработку воды сильными окислителями.