Физико-химические исследования питательной воды ОАО третьей генерирующей компании "Харанорская ГРЭС"
Рассмотрение требований к химическому составу питательной воды, используемой для работы котельных установок тепловых электростанций. Переведение коллоидных форм орто- и метакремниевой кислот в нерастворимое состояние с последующим фильтрованием осадка.
Рубрика | Химия |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 15.04.2019 |
Размер файла | 1,4 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Забайкальский государственный университет
Физико-химические исследования питательной воды ОАО третьей генерирующей компании «Харанорская ГРЭС»
Хохрякова А.А., студент гр. Хим-12
К химическому составу питательной воды, используемой для работы котельных установок тепловых электростанций, предъявляются весьма жесткие требования. Одной из основных причин снижения эффективности работы теплообменников и котлов является их загрязнение твёрдыми отложениями. При длительном нагреве воды, содержащей кремниевые кислоты и соли данных кислот, на поверхности различных материалов образуется накипь, являющаяся результатом химических реакций с участием растворимых примесей, которые переходят в нерастворимое состояние. Состав накипи влияет на ее прочность и степень сложности ее удаления. Один из самых трудноудаляемых видов отложений - накипь, в состав которой входят силикаты - соединения кремния. Они являются постоянным компонентом примесей в питательной воде, поступающей в обогреватель и затем в котельную установку. Образующийся вследствие испарения воды пар обычно уносит с собой сравнительно небольшое количество солей, большая же часть солей остается в еще не испарившейся воде, в ней же остается кремниевая кислота. Кремниевая кислота переходит из растворенного состояния в твердое и отлагается на внутренней поверхности труб. Для уменьшения отложения кремниевых кислот в виде накипи следует перевести кислоты в не растворимое состояние и отфильтровать осадок до того, как питательная вода попадет в обогреватель. Примеси соединений кремния, встречающиеся в воде, находятся в растворенном или коллоидном состоянии, их основными компонентами являются производные орто- (H4SiO4) и метакремниевой (H2SiO3) кислот. Вид коллоидного состояния соединений кремния определяется их соотношением с водой. Так, если на одну молекулу двуокиси кремния в коллоидном состоянии приходится около 300 молекул воды, то образуется гель. В случае если содержание воды понижается до 30- 40 молекул - появляется твердый продукт, образующий при нагреве хрупкое рыхлое вещество (ксерогель). Данное вещество, имеющее большую удельную поверхность, которая может достигать 800 м2/г, обладает сильной адсорбцией к различным веществам. Эти гели поглощают различные частицы, не вступая с ними в химическое взаимодействие, и образуют прочные системы за счет своего связующего действия.
Нами проводилось исследование питательной воды, используемой ОАО Третьей генерирующей компании оптового рынка электроэнергетики «Харанорская ГРЭС», по данным лаборатории данной компании максимальная концентрация растворенной кремниевой кислоты в воде составляет 9,4 мг/дм3. Использовать химические способы очистки воды от кремниевых кислот на данном объекте нельзя, т.к. отработанная вода сбрасывается в открытый водоем общего пользования. Для решения поставленной проблемы очистки как технологической, так и питательной воды от кремниевых кислот, необходимо перевести коллоидные формы орто- (H4SiO4) и метакремниевой (H2SiO3) кислот в не растворимое состояние с последующим фильтрование осадка. Используя метод термогравиметрии, нами определялись формы кремниевых кислот, находящиеся в коллоидном состоянии. Анализируя результаты ТГ, ДТГ, ДСК, представленные на рисунке 1, в диапазоне температур от 0 до 650°C в атмосфере воздуха, можно сделать следующие выводы: максимальная скорость потери веса достигается при 105,3°C, наблюдается сильный эндотермический скачек, по которому можно сказать, что вся вода разом отщепляется.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рисунок 1 Термограмма питательной воды, содержащей кремниевые кислоты
вода химический тепловой электростанция
При температурах от 100 до 200°C, происходит максимальная потеря веса 12,87%. Далее наблюдаются два кварцевых пика в интервале от 499 до 580°C, с общей потерей массы до 1,95%. Количество связанной воды удаляется с заметным слабым эндотермическим эффектом при 499,7°C. Экзоэффект на кривой ДСК, соответствует переходу кремниевой кислоты в кремнезём (или ксерогель). Остаточная масса после сжигания 78,18%. Летучие продукты реакции: СО, СО2, H2О. На основании полученных результатов мы предполагаем, что в питательной воде, поступающей в котельные установки ОАО Третьей генерирующей компании «Харанорская ГРЭС», находится коллоидная форма ортокремневой кислоты. Далее нами определялась плотность питательной воды с помощью ареометров, гидростатических весов и пикнометров разного устройства. Плотность вязких жидкостей находят методом взвешенных капель. Для определения плотности вещества пикнометрическим методом используют пикнометры - стеклянные сосуды специальной формы и определённой вместимости. При определении плотности методом гидростатического взвешивания измеряют кажущееся уменьшение веса образца при погружении его в жидкость [1].
Эту процедуру повторяют, массы не должны отличаться более чем на 0,002 г. Также необходимо измерить температуру воздуха в помещении, где производилось взвешивание.
Масса пустого пикнометра mп, г 6,8577
Масса пикнометра с водой mп+в, г 13,3874
Температура воздуха в помещении tвоздуха, °С 25
Плотность воды при 25°С с25(H2O), г/см3 0,9970
Далее исследуемое вещество 0,01г помещают в пикнометр (горлышко пикнометра очищают от попавших частиц вещества фильтровальной бумагой) и взвешивают (mп+вещ), затем пикнометр заполняют водой на половину и слегка встряхивают пикнометр, чтобы удалить пузырьки воздуха, внесенного в пикнометр вместе с кристаллами исследуемого вещества. Приливают в пикнометр воду до метки, термостатируют и взвешивают (mп+вещ).
Масса пикнометра с веществом 0,01г mп+вещ, г 12,7953 Далее повторяют все действия с разным весом вещества от 0,02 до 0,10 г.
Масса пикнометра с веществом 0,02г mп+вещ, г 12,8085
Масса пикнометра с веществом 0,03г mп+вещ, г 12,8246
Масса пикнометра с веществом 0,04г mп+вещ, г 12,8582 Масса пикнометра с веществом 0,05г mп+вещ, г 12,9085
Масса пикнометра с веществом 0,06г mп+вещ, г 12,9385
Масса пикнометра с веществом 0,07г mп+вещ, г 12,9291
Масса пикнометра с веществом 0,08г mп+вещ, г 12,9318 Масса пикнометра с веществом 0,09г mп+вещ, г 12,9340
Масса пикнометра с веществом 0,10г mп+вещ, г 12,9354 Произведем расчет плотности вещества по формуле:
Полученные результаты используем для построения графической зависимости плотности от концентрации (рис.2)
с0,02 = 0,9086 с0,05 = 0, 9652 с0,08 = 0,9318 с0,03 = 0,9111 с0,06 = 0, 9285 с0,09 = 0,9340 с0,04 = 0,9163 с0,07 = 0,9291 с0,10 = 0,9354
На основании полученных данных мы можем сделать вывод, что питательные воды, поступающие в котельные установки ОАО Третьей генерирующей компании «Харанорская ГРЭС», в качестве примесей входит ортокремневая кислота в коллоидной форме, которую необходимо удалить, переведя ее в не растворимое состояние.
Литература
1. И. П. Горюнова Теоретические и экспериментальные методы исследования в химии Методические указания к лабораторным работам / И. П. Горюнова. Электрон. издан. Кемерово: КузГТУ, 2014.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Очистка воды от марганца. Безреагентные и реагентные методы деманганации воды. Глубокая аэрация с последующим фильтрованием. Использование катализаторов окисления марганца. Удаление марганца из подземных вод. Технология применения перманганата калия.
реферат [95,6 K], добавлен 09.03.2011Безвредность питьевой воды по химическому составу, определяемая ее соответствием нормативам по обобщенным показателям и содержанию вредных химических веществ, наиболее часто встречающихся в природных водах. Определение температуры и прозрачности воды.
презентация [573,6 K], добавлен 12.11.2016Распределение воды в природе, ее биологическая роль и строение молекулы. Химические и физические свойства воды. Исследования способности воды к структурированию и влияния информации на форму ее кристаллов. Перспективы использования структурированной воды.
реферат [641,8 K], добавлен 29.10.2013Классификация методов умягчения воды. Термический метод умягчения воды. Технологические схемы, конструктивные элементы установок реагентного умягчения воды. Термохимический метод умягчения воды. Особенности умягчения воды диализом, ее магнитная обработка.
реферат [2,3 M], добавлен 09.03.2011Строение молекулы воды. Водородные связи между молекулами воды. Физические свойства воды. Жесткость как одно из свойств воды. Процесс очистки воды. Использованием воды, способы ее восстановления. Значимость воды для человека на сегодняшний день.
презентация [672,3 K], добавлен 24.04.2012Изучение физико-химических свойств воды. Химическая природа воды и ее память (структура, свойства, состав). Схема образования связей в молекуле воды. Состояние водных объектов города Рязани. Антропогенное и техногенное воздействие на воду. Лечение водой.
реферат [439,9 K], добавлен 27.10.2010Вода - единственное вещество, существующее в природе в трёх агрегатных состояниях - жидком, твёрдом и газообразном. Роль воды в регулировании климата. Основные физические и химические свойства воды. Параметры, влияющие на вид узора на поверхности стекла.
реферат [4,1 M], добавлен 22.10.2011Состав установки, используемой для очистки добавочной воды перед ее обработкой серной и дифосфоновой кислотами. Конструкция и принцип действия осветлителя и оборудования системы. Особенности процессов известкования и коагуляции воды сернокислым железом.
реферат [425,7 K], добавлен 11.12.2012Типы воды, используемой в производстве. Процессы, применяемые при очистке воды. Описание дистилляции, при котором вода переводится в пар и обратно в жидкую фазу, при этом происходит отделение примесей. Составные части, принцип работы аквадистиллятора.
реферат [969,6 K], добавлен 30.03.2015Санитарно-гигиеническая оценка качества питьевой воды. Нормативное регулирование централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения. Мониторинг физико-химических показателей воды центрального водоснабжения. Оценка цветности, мутности и запаха воды.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 16.02.2022Анализ физико-химических и аномальных свойств воды - самого важного вещества на Земле, без которого не может существовать ни один живой организм, и не могут протекать ни какие биологические, химические реакции и технологические процессы. Кластерная вода.
реферат [33,6 K], добавлен 20.03.2011Химические и физические свойства воды. Переход в твёрдое и газообразное состояние. Вода в природе, ее роль в геологии и истории планеты. Изучение природных вод, их взаимодействия с атмосферой и литосферой. Применение воды в хозяйственной деятельности.
реферат [831,5 K], добавлен 24.11.2014Химическая формула молекулы воды и ее строение. Систематическое наименование – оксид водорода. Физические и химические свойства, агрегатные состояния. Требования к качеству воды, зависимость ее вкуса от минерального состава, температуры и наличия газов.
презентация [6,1 M], добавлен 26.10.2011Катиониты и их свойства. Процесс умягчения воды натрий-катионированием. Водород-натрий-катионитовое умягчение воды. Методы известково-катионитовый и частичного катионирования. Катионитовые фильтры и вспомогательные устройства катионитовых установок.
реферат [1,6 M], добавлен 09.03.2011Характеристика адсорбционных методов. Расчет изотермы адсорбции молекулярно-растворенных органических веществ на активных углях. Методы выбора и контроля адсорбентов для очистки воды. Влияние ионизации и ассоциации молекул в растворе на их адсорбцию.
курсовая работа [2,0 M], добавлен 17.08.2009Традиционные приемы хлорирования воды, содержащей фенолы. Общие недостатки аэраторов, построенных на принципе контакта пленки воды с воздухом. Дезодорация воды, удаление токсичных органических и минеральных микрозагрязнений. Аэрирование воды в пенном слое
реферат [256,7 K], добавлен 26.01.2011Седиментация под действием сил тяжести - широко применяемый прием снижения содержания взвеси в воде. Технологический процесс коагуляции примесей. Гидролиз железного купороса в воде. Защита гидрофобных коллоидов, с точки зрения технологии очистки воды.
реферат [955,5 K], добавлен 09.03.2011Способы выражения составов смесей и связь между ними. Перемешивание газонефтяных смесей различного состава. Газосодержание нефти и ее объемный коэффициент. Физико-химические свойства пластовых вод. Особенности гидравлического расчета трубопроводов.
контрольная работа [136,9 K], добавлен 29.12.2010Коллоидная химия как наука, изучающая физико-химические свойства гетерогенных, высоко-дисперсных систем и высоко-молекулярных соединений. Производство и методы очищения коллоидных растворов. Применение гелей в пищевой промышленности, косметике и медицине.
презентация [6,3 M], добавлен 26.01.2015Исследование основных загрязнителей оборотных вод и факторов, влияющих на качество воды. Характеристика методов удаления грубодисперсных примесей из воды, классификации очистных фильтров. Описания обессоливания воды в установках с неподвижным слоем.
реферат [676,7 K], добавлен 11.10.2011