Баромембранные процессы и аппараты. Николаев Г.И - 7 стр.

UptoLike

Рубрика: 

4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ МЕМБРАННЫХ
УСТАНОВОК
4.1. Расчет установки с применением обратного
осмоса
Здесь рассматривается установка для концентри-
рования растворов, в которой одним из основных узлов яв-
ляется аппарат обратного осмоса. Введение этого аппарата
позволяет существенно снизить общие затраты на процесс
концентрирования, поскольку большая часть воды удаляется
высокоэкономичным методом (методом обратного осмоса),
и лишь малая частьсравнительно дорогим методом (вы-
париванием).
Технологическая схема установки приведена на рисун-
ке 3. Разбавленный раствор неорганической соли из емкости
1 подается насосом 2 на песчаный фильтр 3, где очищается
от взвесей твердых частиц. Очищенный раствор насосом вы-
сокого давления 4 подается в установку обратного осмоса 5,
состоящую из ряда секций, где концентрируется до концен-
траций порядка 2-4 % (масс.). Концентрат подогревается в
теплообменнике 6 и направляется в выпарной аппарат 7, ра-
ботающий под небольшим избыточным давлением. В вы-
парном аппарате производится окончательное концентриро-
вание раствора до требуемой величины. Упаренный раствор
стекает в емкость 8.
Фильтрат из аппаратов обратного осмоса сбрасывается
в канализацию или возвращается в технологический процесс.
Вторичный пар из выпарного аппарата 7 направляется для
обогрева других производственных аппаратов, в том числе
теплообменника 6.
Рис.3. Технологическая схема установки для концентрирования
растворов с применением обратного осмоса:
1 - емкость; 2 - насос; 3 - фильтр; 4 - насос высокого давления;
5 - аппарат обратного осмоса; 6 - теплообменник;
7 - выпарной аппарат; 8 - емкость для упаренного раствора
Задание на проектирование. Спроектировать установ-
ку для концентрирования G = 5,56 кг/с водного раствора
СаСl
2
от концентрации х
1Н
=0,8 % до х
1К
= 30 % (масс.). Пер-
вичное концентрирование провести методом обратного ос-
моса, окончательноевыпариванием. Потери соли с
фильтратом не должны превышать 10% от количества, со-
держащегося в исходном растворе.
Рабочие условия в ступенях даны ниже.
Ступень обратного осмоса:
тип аппаратас рулонными фильтрующими элемен-
тами;
мембранаацетатцеллюлозная;
перепад рабочего давления через мембрану — 5 МПа;
рабочая температура — 25 °С.
Ступень выпаривания:
10 11
  4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ МЕМБРАННЫХ
                УСТАНОВОК

       4.1. Расчет установки с применением обратного
                           осмоса

      Здесь рассматривается установка для концентри-
рования растворов, в которой одним из основных узлов яв-
ляется аппарат обратного осмоса. Введение этого аппарата
позволяет существенно снизить общие затраты на процесс
концентрирования, поскольку большая часть воды удаляется
высокоэкономичным методом (методом обратного осмоса),
и лишь малая часть — сравнительно дорогим методом (вы-
париванием).
      Технологическая схема установки приведена на рисун-
ке 3. Разбавленный раствор неорганической соли из емкости    Рис.3. Технологическая схема установки для концентрирования
1 подается насосом 2 на песчаный фильтр 3, где очищается               растворов с применением обратного осмоса:
от взвесей твердых частиц. Очищенный раствор насосом вы-     1 - емкость; 2 - насос; 3 - фильтр; 4 - насос высокого давления;
сокого давления 4 подается в установку обратного осмоса 5,         5 - аппарат обратного осмоса; 6 - теплообменник;
состоящую из ряда секций, где концентрируется до концен-     7 - выпарной аппарат; 8 - емкость для упаренного раствора
траций порядка 2-4 % (масс.). Концентрат подогревается в
теплообменнике 6 и направляется в выпарной аппарат 7, ра-         Задание на проектирование. Спроектировать установ-
ботающий под небольшим избыточным давлением. В вы-           ку для концентрирования G = 5,56 кг/с водного раствора
парном аппарате производится окончательное концентриро-      СаСl2 от концентрации х1Н=0,8 % до х1К= 30 % (масс.). Пер-
вание раствора до требуемой величины. Упаренный раствор      вичное концентрирование провести методом обратного ос-
стекает в емкость 8.                                         моса, окончательное — выпариванием. Потери соли с
      Фильтрат из аппаратов обратного осмоса сбрасывается    фильтратом не должны превышать 10% от количества, со-
в канализацию или возвращается в технологический процесс.    держащегося в исходном растворе.
Вторичный пар из выпарного аппарата 7 направляется для            Рабочие условия в ступенях даны ниже.
обогрева других производственных аппаратов, в том числе           Ступень обратного осмоса:
теплообменника 6.                                                 тип аппарата — с рулонными фильтрующими элемен-
                                                             тами;
                                                                  мембрана — ацетатцеллюлозная;
                                                                  перепад рабочего давления через мембрану — 5 МПа;
                                                             рабочая температура — 25 °С.
                                                                  Ступень выпаривания:
                          10                                                                     11