Показатели качества воды. Образование не растворимых отложений. Реферативный контроль

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное Государственное Бюджетное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Братский государственный университет»

Факультет энергетики и автоматики

Кафедра «Промышленной теплоэнергетики»

Контрольная работа

по дисциплине «водоподготовка»

Показатели качества воды. Образование не растворимых отложений. Реферативный контроль

Выполнил:

студент группы ЭОП-09:

Исупов Н.А.

Руководитель:

к.т.н., доцент каф. ПТЭ

Елсуков В.К.

Братск 2011

Задача №1. Определение жесткости и щелочности воды

Для воды с составом указанным в таблице №1 определить жесткость и щелочность - общую и по видам.

Название водоёма(реки): Волга.

Место отбора пробы воды: г.Ярославль.

Дано:

C(Ca2+)= 34,4 мг/кг =1,72 мг•экв/л;

С(Mg2+)= 9,08 мг/кг =0,75 мг•экв/л

C(K++) = 2,16 мг/кг = 0,06 мг•экв/л;

C() =119 мг/кг = 1,95 мг•экв/л;

C() =23,13 мг/кг = 0,48 мг•экв/л;

C() =5,8 мг/кг = 0,16 мг•экв/л;

C() =8,68 мг/кг = 0,232 мг•экв/л;

C( Al2O3) =0,8 мг/кг = 0,03 мг•экв/л;

Ж0-?

Щ0-?

Решение:

Чтобы определить эквивалентную концентрацию раствора в , необходимо найти объемную концентрацию растворенного вещества и разделить ее на эквивалентную массу:

;

Где z - Химическая валентность иона.

, мг•экв; , мг•экв;

, мг•экв; , мг•экв ;

воде присутствуют анионы, и , значит нужно определить бикарбонатную щелочность и силикатную соответственно.

;

Т.к , мг•экв, , мг•экв;

Силикатная:

;

Т.к ,то , мг•экв ;

Далее определяем общую щелочность воды.

Она выражается количеством затраченной на титрирование кислоты с индикатором - метилоранж (следовательно, будет обуславливаться не только ионами , но и любыми другими, реагирующими с кислотами, в том числе и с гуматами) и определяем по следующей формуле:

Т.к у нас , то остается:

В водах первой группы различают жесткость общую, карбонатную , и некарбонатную (), а также кальциевую (), и магниевую (), между которыми существует следующая зависимость:

Т.к , а , то

, мг•экв;

И из зависимости можно найти :

, мг•экв;

Ответ: щелочность обусловлена присутствием ионов: , и она составила.

, мг•экв

, мг•экв

Жесткость обусловлена присутствием ионов: , и она составила:

;

мг•экв;

;

мг•экв;

жесткость щелочность вода бикарбонатный

Задача №2. Образование не растворимых соединений

Определить, будет ли образовываться шлам при подогреве до - °С и °С. Химический состав примесей воды принять в соответствии с задачей №1. Для определения величины произведения растворимости следует таблицу 3.2 (1).

В соответствии с химическим составом пробы воды приведенной в задаче №1 задаемся веществами, которые могут образовывать нерастворимый осадок при заданных температурах: °С и °С.

Поскольку в воде присутствуют ионы , и предполагаем , что возможно образование нерастворимых соединений представленных в виде:

(гипса)

(силикат кальция)

Запишем уравнения гидролиза данных соединений:

Определим молярные концентрации представленных ионов:

Определяем ионную силу раствора:

0,5(+++

+++)

I=0,5(

)= ;

Определяем коэффициент активности:

Где А- поправочный коэффициент, зависящий от температуры раствора ,t,°С:

;

;

Т.к. валентности ионов одинаковы, то коэффициент активности равен для всех ионов при одой и той же температуре. По таблице 3,2 (1) при заданных температурах °С и °С для каждого из веществ определяем значение величины произведения растворимости.

Определяем ионное произведение:

где n и m - Стехиометрические числа .n=1; m=1.

Определяем активную концентрацию ионов.

Для соединений , производим расчет произведений активных концентраций:

Проверяем условие возможности образования шлама.

, шлама нет

шлама нет

шлам есть

Раствор насыщен, что указывает на образование растворимых соединений.

шлама нет

Проверяем еще одно условие образование шлама.

(аmкя)n*(dmAz)n?

60оС ) 1,26*10-3*0,35*10-3=0,44*10-6?35,9*10-6 не выпадает осадок

105оС) 1,24*10-3*0,34*10-3=0,42*10-6?4,13*10-6 не выпадает осадок

60оС ) 1,26*10-3*0,17*10-3=0,21*10-6?0,365*10-6 не выпадает осадок

105оС) 1,24*10-3*0,16*10-3=0,2*10-6?0,06*10-6 выпадает осадок

При подогреве до 105оС выпадает в осадок CaSiO3

Задача №3. Реферативный контроль

Как связан гидроксильный показатель pOH с показателем водорода pH?

Ответ.

Когда концентрация обоих видов ионов в растворе одинаковы- раствор нейтрален. При добавлении кислоты или основания концентрация уменьшается одних и увеличивается у других.

pH+pOH=14 , при t=25°С в чистой воде.

Как влияют скорость движения энергоносителя и щелочность на межкристаллическую и пароводяную коррозию?

Ответ.

Опытным путем установлено, что межкристаллическая коррозия возникает лишь при одновременном наличии следующих трех условии: 1)Высоких растягивающих напряжений в металле, близких к приделу текучести (что обусловлено скоростью движения теплоносителя); 2)неплотностей в заклепочных швах или в вальцовочных соединениях; 3)агрессивных свойств котловой воды(что обусловлено щелочностью воды). Отсутствие одного из них исключает появление хрупких разрушений, что и используется на практике для борьбы с межкристаллической коррозией.

Причины пароводяной коррозии кроются в топочных и внутрикотловых гидродинамических процессах, а также условиях эксплуатации.

Основными причиной возникновения паровой коррозии является нагрев стенки трубы до критической температуры, при которой интенсифицируется реакция окисления металла водой. Этому способствует ряд условий, из которых следует отметить нарушение циркуляции в парогенерирующей трубе, высокие плотности тепловых потоков, появление пленочного режима кипения, ведущего к перегреву материала.

Какие анионы являются обменными при анионировании?

Ответ.

Анионирование воды производится с целью обмена содержащихся в них анионов на обменные ионы. В качестве обменных анионов используют такие, которые с катионом водорода образует воду или свободную углекислоту, удалённую из воды путём декарбонации или термической деаэрации. К таким относятся : .

Какие конструктивные мероприятия предусмотрены для защиты термических деаэраторов от повышения давления?

Ответ.

Для защиты термических деаэраторов предусмотрены: Регуляторы давления, поддерживающие соответствие между количеством поступающего пара и потребностью в нем.

На современных установках используются наиболее чувствительные электронные регуляторы давления. И регуляторы уровня необходимы для приравнивания, количества подводимой в деаэраторы воды количеству воды, забираемой из бака-аккумулятора питательным насосом.

Эти регуляторы обычно выполняются разгруженными поплавками. Поплавок, следуя за уровнем, изменяет степень открытия клапана, подводящего питательную воду в деаэратор. Применяются также электромеханические регуляторы уровня.

Для того чтобы предохранить корпус деаэратора от смятия при образовании в нем разряжения, и также на случай повышения давления выше допустимого деаэраторы снабжаются гидравлическими затворами, обеспечивающими сообщение внутренней полости деаэратора с атмосферой.

И в верхней части деаэратора есть отверстие для отвода выпора.

Список использованных источников

1. Водоподготовка: Программа, задания и методические указания / В.К. Елсуков, Е.А. Паршин, Е.В. Тартыкова.- Братск: ГОУ ВПО «БрГТУ», 2004.-20с.

2. Копылов А.С.,Лавыгин В.М.,Очков В.Ф. / Водоподготовка в энергетике: Учебное пособие для вузов. - М.: Издательство МЭИ, 2003.-309(11) с.: ил.

3. Белан Ф. И. /Водоподготовка: Учебник для техникумов. - 3-е изд., перераб. - М.: Энергия, 1979, - 208 с., ил.

4. Лапотышкина Н.П., Сазонов Р.П.,/ Водоподготовка и вводно-химический режим тепловых сетей. - М.: Энергоиздат, 1982. - 200 с., ил.

Размещено на Allbest.ru