Розробка маловідходної ресурсозберігаючої технології пом’якшення води

Дослідження процесів сорбції й десорбції йонів твердості на оптимальних катіонітах. Визначення характеру впливу умов їх проведення на рівень твердості води. Розробка ресурсозберігаючої технології регулювання рівня твердості води методом Na-катіонування.

Рубрика Производство и технологии
Вид автореферат
Язык украинский
Дата добавления 26.09.2015
Размер файла 41,6 K

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

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ

КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ

Козлов Павло В'ячеславович

УДК 628.161:628.164.081.312.32

РОЗРОБКА МАЛОВІДХОДНОЇ РЕСУРСОЗБЕРІГАЮЧОЇ ТЕХНОЛОГІЇ ПОМ`ЯКШЕННЯ ВОДИ

05.17.21 - Технологія водоочищення

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Київ 2009

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Лабораторії йонного обміну та адсорбції хіміко-технологічного факультету Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут».

Науковий керівник:

доктор технічних наук, ст.н.с. Мітченко Тетяна Євгенівна, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», завідувачка Лабораторією йонного обміну та адсорбції.

Офіційні опоненти:

доктор технічних наук, професор Запольський Анатолій Кирилович, Національний університет харчових технологій, професор кафедри біохімії та екології харчових виробництв;

кандидат хімічних наук, професор Бурбан Анатолій Флавіанович, Національний університет «Києво-Могилянська Академія», завідувач кафедри хімії, віце-президент з навчальної роботи.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут».

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради

кандидат технічних наук, доцент Т.І. Мотронюк

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Істотне погіршення якості поверхневих і підземних вод, викликане інтенсивним розвитком водоємних галузей промисловості й сільського господарства, й одночасне підвищення вимог до якості питної води, обумовлене помітним зростанням у розвитку інструментальних методів аналітичної хімії та наукових досягнень в області біології і біохімії, призвели до інтенсифікації в розвитку сучасних технологій водопідготовки. Одним із проявів цього є виникнення й набуття широкого розповсюдження йонообмінних водопідготовчих установок малої і середньої продуктивності (від 0,1 до 10 м3/год). Найчастіше вони використовуються в процесах пом'якшення методом Na-катіонування води для різних потреб, починаючи від води побутового призначення і закінчуючи глибокопом'якшеною водою, яка використовується в парових і водогрійних котлах та харчових технологіях.

Умови перебігу процесів Na-катіонування води в промислових масштабах і побутових істотно відрізняються, і, якщо для перших існує більш, ніж піввіковий досвід експлуатації й потужна теоретична база, то для других ці дані відсутні. Нині режими експлуатації пом'якшувачів малої і середньої продуктивності, незалежно від призначення пом'якшеної води, аналогічні режимам експлуатації великих промислових установок. Це стосується також і типів катіонітів. В той же час, як до перших, так і до останніх висуваються різні вимоги залежно від призначення води і продуктивності установки пом'якшення.

Слід зазначити, що зростання числа споживачів пом'якшеної води призвело до розширення діапазону вимог щодо рівня концентрації йонів твердості в підготовленій воді. Так, різниця у вимогах до твердості води, яка використовується для живлення котлів в електроенергетиці та для пиття, становить більше 2-х порядків. Слід відзначити недостатність існуючого досвіду цілеспрямованого регулювання рівня твердості в процесі Na-катіонування. Цей параметр, як правило, корегується на наступних стадіях водопідготовки. катіонування твердість вода ресурсозберігаючий

Все вищезазначене призводить до проведення процесів пом'якшення води в установках малої і середньої продуктивності в неоптимальних умовах, а отже до погіршення якості пом'якшеної води, невиправданим економічним втратам і серйозним екологічним проблемам, пов`язаним з утворенням великої кількості високомінералізованих стоків.

Оскільки установки пом'якшення води малої і середньої продуктивності в переважній більшості використовуються в побутових умовах, як правило, відсутня спеціальна переробка зазначених стоків, що призводить до руйнування каналізаційних колекторів, зниження ефективності біологічних систем очищення стоків і порушення екологічної рівноваги водоймищ.

Таким чином, проблема створення маловідходних ресурсозберігаючих технологій цілеспрямованого регулювання рівня твердості води різного призначення у пом'якшувачах малої і середньої продуктивності є надзвичайно актуальною як для нашої країни, так і у світовому масштабі.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана відповідно до планів науково-дослідних робіт: "Утилізація відпрацьованих аніонообмінних смол у процесах очистки вод від шкідливих домішок" (№ Держреєстрації 0103U007661, 2003-2006рр.), "Development, organіzatіon and promotіon of cartrіdges for household fіlters based on new combіned sorptіon loadіngs for complex water purіfіcatіon" (ІNTAS 04-84-335, 2005-2006рр.), "Проведение лабораторных и пилотных испытаний процессов кондиционирования воды, разработанных с использованием новых сорбционных материалов" (№ 2/лио-08-57, 2008р.), "Розробка ефективних комплексних сорбційних загрузок для доочистки питної води" (№ 6/лио-08-61, 2008 р.).

Мета і завдання дослідження. Метою даної роботи є теоретичне обгрунтування і розробка маловідходної ресурсозберігаючої технології цілеспрямованого регулювання рівня твердості води методом Na-катіонування, реалізованої в йонообмінних апаратах малої і середньої продуктивності.

Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити наступні завдання:

1) розглянути шляхи цілеспрямованого регулювання рівня твердості води методом Na-катіонування та обрати найбільш перспективні для процесів, реалізованих в пом'якшувачах малої і середньої продуктивності (ПМСП);

2) провести порівняльне дослідження різних властивостей широкого ряду сильнокислотних катіонітів останнього покоління та сформулювати критерії порівняння та оптимальності для катіонітів, які використовуються в ПМСП;

3) провести багатофакторне дослідження процесів сорбції й десорбції йонів твердості на оптимальних катіонітах і визначити характер та ступінь впливу умов їх проведення на рівень твердості води, що досягається в ПМСП;

4) провести оптимізацію процесів пом'якшення води до заданого рівня твердості за екологічним показником;

5) розробити технологічні рішення для реалізації маловідходних ресурсозберігаючих процесів пом'якшення води різного призначення;

6) розробити систему автоматизованого проектування ПМСП для пом'якшення води різного призначення методом Na-катіонування.

Об'єкт дослідження: процес пом'якшення води до заданого рівня за допомогою сильнокислотних гелевих катіонітів на основі стиролу та дивінілбензолу.

Предмет дослідження: пошук оптимальних шляхів цілеспрямованого регулювання рівня твердості у воді методом Na-катіонування.

Методи дослідження: хімічні, фізичні, фізико-хімічні, інструментальні.

Наукова новизна отриманих результатів.

1. На підставі докладного вивчення процесів сорбції ? десорбції йонів твердості сильнокислотними катіонітами вперше показана можливість цілеспрямованого регулювання рівня твердості води шляхом варіювання складом катіонітів і умов їхньої експлуатації.

2. Вперше сформульовані та науково обґрунтовані критерії порівняння та оптимальності для сильнокислотних катіонітів, які використовуються для пом'якшення води в установках малої і середньої продуктивності.

3. За допомогою методів математичного моделювання й оптимізації процесу видалення йонів твердості сильнокислотними катіонітами в середовищі MathCAD розраховані оптимальні умови проведення процесу пом'якшення води до заданого рівня.

Практичне значення отриманих результатів.

1. Обґрунтовані й сформульовані вимоги до експлуатаційних і фізико-хімічних властивостей сильнокислотних катіонітів, які використовуються в ПМСП, і розроблена методика для визначення відповідних показників.

2. Розроблені, випробувані й впроваджені у серійне виробництво маловідходні та ресурсозберігаючі установки малої і середньої продуктивності для одностадійного пом'якшення води до рівня ? 0,01 ммоль/дм3 для водогрійних і парових котлів, використання яких дозволяє скоротити витрати NaCl в 2 рази, обсяг стічних вод - в 1,4 рази та їх мінералізацію - в 1,4 рази.

3. Розроблені, випробувані й впроваджені в серійне виробництво установки малої і середньої продуктивності пом'якшення води до рівня твердості 0,5 ммоль/дм3 без ремінералізації, використання яких дозволяє скоротити витрати NaCl в 2,6 рази, обсяг стічних вод - на 10 % та їх мінералізацію - в 2,5 рази.

4. Розроблена система автоматизованого проектування ПМСП для пом'якшення води різного призначення.

Особистий внесок дослідника. Дисертаційна робота була виконана в Лабораторії йонного обміну та адсорбції хіміко-технологічного факультету Національного технічного університету України "Київський політехнічний інститут" під керівництвом д.т.н. Мітченко Т. Є. Особистий внесок автора в одержанні наукових результатів, представлених у дисертаційній роботі, полягає в постановці конкретних досліджень, плануванні й проведенні лабораторних експериментів та пілотних випробувань, аналітичному огляді літератури щодо теми дослідження, обробці та публікації експериментальних даних і апробації їх на наукових конференціях.

Апробація роботи. Основні результати досліджень доповідалися на наступних конференціях: VІІ, ІX, X Міжнародних науково-практичних конференціях студентів, аспірантів та молодих вчених (Київ, 2004, 2006, 2007 рр.); VІІ Міжнародному енергоекологічному конгресі "Енергетика. Екологія. Людина." (Київ, 2007 р.); XІ Українському семінарі "Мембранні та сорбційні процеси і технології" (Київ, 2007 р.); ІV International Conference of Ion Exchange (Чіба, Японія, 2007 р.); 6th ІWA World Water Congress (Відень, Австрія, 2008 р.); XІ Міжнародній науковій конференції "Мембранні та сорбційні процеси і технології" (Київ, 2008 р.); І Міжнародній (ІІІ Всеукраїнській) конференції студентів, аспірантів та молодих вчених з хімії та хімічної технології (Київ, 2008 р.); І міжнародній науково-практичній конференції "Комп'ютерне моделювання в хімії та технологіях" (Черкаси, 2008 р.); ІWA Regional Conference Membrane Technologіes іn Water and Waste Water Treatment (Москва, Росія, 2008 р.).

Публікації. По темі дисертації опубліковано 17 робіт, з яких 7 статей, у тому числі 3 статті у фахових наукових виданнях за переліком ВАКу та 1 патент України.

Структура і обсяг дисертації. Дисертація складається із вступу, аналітичного огляду літератури (розділ 1), опису об'єктів і методів дослідження й обробки результатів, а також вибору критеріїв порівняння (розділ 2), експериментальних розділів (розділи 3 - 5), висновків і переліку використаної літератури. Загальний обсяг дисертації 152 сторінки друкованого тексту, до складу якого входять 38 рисунків, 25 таблиць, 4 додатки і бібліографія з 178 джерел.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтовано актуальність теми дослідження, сформульовані мета і завдання роботи, представлені наукова новизна й практичне значення отриманих результатів.

У першому розділі представлено аналітичний огляд літератури згідно теми дисертації, показано істотне зростання потреб у пом'якшеній воді як традиційними споживачами, так і новими галузями техніки та визначено найбільш актуальні завдання:

- підготовка глибокопом'якшеної води для парових і водогрійних котлів нового покоління до рівня твердості ? 0,01 ммоль/дм3;

- підготовка води для господарсько-побутових потреб із твердістю в інтервалі 0,5-1,5 ммоль/дм3.

Оскільки, для вирішення цих завдань найбільш доцільним є метод Na-катіонування, у тому числі із використанням пом'якшувачів малої і середньої продуктивності (ПМСП), в даному розділі розглянуті основні закономірності методу й шляхи його оптимізації. Показано, що умови перебігу процесів Na-катіонування в традиційних промислових йонообмінних фільтрах високої продуктивності і ПМСП істотно відрізняються, що зумовлює доцільність використання у цих випадках різних йонітів та дотримання різних параметрів проведення процесів. Показано, що найефективнішим шляхом зниження кількості відходів та ресурсозбереження процесів натрій-катіонування води в пом`якшувачах малої та середньої продуктивності є цілеспрямоване регулювання рівня її твердості.

У другому розділі визначено об'єкти і шляхи дослідження: дослідні зразки катіонітів, які синтезовані із застосуванням очищеної сировини і містять чітко задані кількості дивінілбензолу (ДВБ); зразки аналогічних катіонітів, що випускаються в промисловому масштабі. Для дослідження властивостей катіонітів використовували наступні методи: основні фізико-хімічні характеристики ? за відповідними ГОСТами; чистота катіонітів ? за спеціальною методикою, розробленою в Лабораторії ІОА ХТФ НТУУ «КПІ»; оцінка зовнішнього вигляду катіонітів ? метод макрофотозйомки; для побудови кінетичних кривих сорбції й десорбції ? метод обмеженого об'єму; для одержання ізотерм сорбції й десорбції ? метод змінних концентрацій; процес пом'якшення води катіонітами в динамічних умовах досліджували на пілотній установці у режимах, що імітують реальні умови експлуатації типового ПМСП продуктивністю 0,8 - 2,5 м3/год.

В роботі були використані два типи математичних моделей: однокомпонентна внутрішньодифузійна модель динаміки сорбції, що дозволяє розраховувати вихідні криві сорбції за відомим значенням коефіцієнтів дифузії та розподілення сорбованого компоненту по висоті шару при різних значеннях технологічних параметрів; моделювання із застосуванням регресійного аналізу для оптимізації процесів пом'якшення води на підставі як експериментальних, так і розрахованих вихідних кривих.

У третьому розділі наведені результати порівняльних досліджень експлуатаційних, фізико-хімічних, кінетичних і рівноважних властивостей дослідних зразків катіонітів та тих, що випускаються в промисловості.

Як видно з порівняння основних фізико-хімічних характеристик катіонітів з результатами динамічних експериментів (таблиця 1), одержані дані не дають можливості зробити висновок щодо ефективності конкретного зразка в процесі пом'якшення води. В той же час одержані результати виявились необхідними для формулювання вимог до катіонітів, що використовуються в ПМСП. Те ж саме можна сказати про результати експериментів з визначення чистоти досліджених зразків катіонітів, оскільки вони були виготовлені з чистої сировини з максимальним дотриманням регламентних умов спеціально для проведення даної роботи. Іншими словами, ці зразки можна розглядати як еталонні.

Для перевірки можливості використання кінетичних параметрів як критерію оцінки ефективності йонітів, вивчили вплив розрахованих на підставі експериментальних кінетичних кривих коефіцієнтів внутрішньої дифузії йонів твердості в досліджених зразках катіонітів на величини проскокової концентрації пом'якшеної води і значення довжини фронту сорбції для зразків 2 - 4 (таблиці 1, 2). Концентрацію йонів твердості у вихідній воді імітували реагентом СаCl2.

Таблиця 1

Основні фізико-хімічні і кінетичні властивості дослідних зразків катіонітів

Характеристика

№ зразка

1

2

3

4

5

Вміст ДВБ, % мас.

6

7

7,5

8

10

Гранулометричний склад:

а) ефективний розмір зерен, мм

б) коефіцієнт однорідності

0,55

1,40

0,55

1,46

0,55

1,09

0,55

1,83

0,65

1,09

Масова частка вологи у H+-формі,%

57,3

55,3

53,8

53,0

50,0

Питомий об`єм у Н+-формі, см3

2,82

2,66

2,53

2,49

2,42

Повна статична обмінна ємність у Н+-формі, ммоль/см3

1,86

1,93

2,10

2,00

2,10

Осмотична стабільність, %

98,0

98,5

99,8

99,2

99,9

Коефіцієнт внутрішньої дифузії сорбції йонів Са2+, см2

3,26?10-9

3,20?10-9

3,84?10-9

3,07?10-9

2,82?10-9

Проскокова концентрація йонів твердості в пом'якшеній воді (при швидкості 20м/год), ммоль/дм3

0,05

0,05

0,04

0,05

0,05

Таблиця 2

Значення довжини фронтів сорбції (lфр, м) і проскокової концентрації йонів твердості в пом'якшеній воді (Спр, ммоль/дм3) при різних швидкостях пропускання води (Q, м/год) через зразки катіонітів 2 - 4 і витраті NaCl на регенерацію 160 г/дм3 катіоніту

№ зразка

Розрахункові величини при:

Q = 30 м/год

Q = 50 м/год

Спр

lфр

Спр

lфр

2

0,05

0,28

0,05

0,35

3

0,04

0,27

0,05

0,33

4

0,05

0,34

0,05

0,36

Співставлення даних таблиць 1 і 2 показує, що збільшення значення коефіцієнта дифузії призводить до зменшення довжини фронту сорбції, але, у той же час, мало впливає на проскокову концентрацію йонів твердості в пом'якшеній воді. Слід зазначити, що збільшення лінійної швидкості пропускання води у всіх випадках призводить до збільшення довжини фронту сорбції (так званого розмиття фронту), але мало впливає на проскокову концентрацію йонів твердості в пом'якшеній воді.

Таким чином, значення коефіцієнтів дифузії йонів твердості не можна розглядати як критерій оцінки ефективності процесів видалення йонів твердості різними катіонітами, але, в той же час, їх доцільно використовувати для розрахунку оптимальних параметрів перебігу процесу пом'якшення води.

При вивченні рівноважних характеристик до уваги приймалися початкові ділянки ізотерм сорбції йонів кальцію з води й регенераційного розчину (в другому випадку розглядали процес десорбції йонів твердості з катіоніту), які описуються рівнянням Генрі в обох випадках. За ними були розраховані значення коефіцієнтів розподілу йонів твердості (константи Генрі) для процесів сорбції (Kdсорб) і десорбції (Kdдесорб), відповідно.

Слід зазначити, що ефективність процесу пом'якшення визначається як величиною сорбції йонів твердості з робочого розчину (чим вона вище, тим вище ефективність процесу), так і величиною сорбції цих же йонів з регенераційного розчину (чим вона нижче, тим вище ефективність процесу десорбції). Інакше кажучи, сорбція йонів твердості з розчину, що пом'якшується, повинна бути максимальною, а з регенераційного розчину ? мінімальною.

Значення Кdсорб збільшуються з ростом вмісту ДВБ у катіоніті від мінімуму при 6% ДВБ до максимуму при 7,5%, а потім зменшуються, мало відрізняючись одне від одного при вмісті ДВБ 8-10%. Це пов'язано із характерним для вмісту ДВБ 7,5% збігом досить високої концентрації функціональних груп і їхнім легким доступом для взаємодії із протийонами.

У той же час, Kdдесорб починає різко збільшуватися при вмісті ДВБ у катіонітах лише вище 7,5 %.

Для того, щоб перевірити можливість використання Кеф як критерію для порівняння ефективності різних зразків катіонітів, його значення були співставлені з результатами динамічних експериментів.

Аналіз результатів показує, що величина проскокової концентрації йонів кальцію у воді, що пом'якшується, прямолінійно корелює зі значеннями Кеф і тим вища, чим нижче значення останнього. Це свідчить про адекватність запропонованого коефіцієнта як критерію порівняння ефективності роботи катіонітів у процесах пом'якшення води і підтвержує можливість його використання для вибору оптимальних сорбентів.

На підставі результатів проведених досліджень були сформульовані вимоги до катіонітів для процесів глибокого і часткового пом'якшення води, реалізованих в ПМСП (таблиця 3).

З урахуванням зазначених вимог із широкого ряду катіонітів, що випускаються промислово, проводився пошук оптимальних для використання у процесах пом'якшення води до заданого рівня. Як видно із таблиці 3, всім вимогам для процесу часткового пом'якшення води відповідають тільки катіоніти Dowex HCR-S/S (Na) виробництва компанії Dow Chemіcal (США) і КУ-2х6 (Na) виробництва ВАТ "ЧеркасиАзот" (Україна); для процесу глибокого пом'якшення води максимально відповідає всім вимогам лише катіоніт Dowex Marathon C (Na) виробництва компанії Dow Chemіcal (США). Для проведення подальших досліджень були обрані КУ-2х6 (Na) і Dowex Marathon C (Na). Слід відзначити, що промисловий випуск катіоніту КУ-2х6(Na) у ВАТ "ЧеркасиАзот" був налагоджений з використанням вимог і рекомендацій, наданих Лабораторією йонного обміну та адсорбції на базі результатів, що були одержані в даній роботі.

Таблиця 3

Вимоги до катіонітів для глибокого і часткового пом'якшення води в ПМСП та характеристики товарних форм промислових зразків

Вимоги/марка катіоніту

Характеристики товарних форм катіонітів

Характеристики фільтрату

Осмотична стабільність, %

Ефективний діаметр,мм

Коефіцієнт однорідності

Кеф

рН

Кольоровість, град.

Окисненість, мгО2/дм3

Запах при

20°С

60°С

Глибоке пом`якшення

?99

0,55±0,05

?1,1

?1200

6,5-8

?6

?1,5

Відсут.

Слаб.

Часткове пом`якшення

?98

0,55

>1,3

?700

6,5-8

?6

?1,5

Відсут.

Слаб.

Dowex HCR-S/S (Na)

99,0

0,54

1,40

683

7,60

4,5

1,0

Відсут.

Слаб.

Dowex HCR-S (Na)

99,6

0,55

1,46

1020

7,70

3,8

1,0

Відсут.

Слаб.

Dowex Marathon C(Na)

99,9

0,55

1,09

1282

7,50

2,5

0,9

Відсут.

Відсут.

КУ-2х6(Na)

99,8

0,55

1,72

680

6,90

0,8

1,0

Слаб.

-

КУ-2х8 (Na)

95,8

0,55

1,83

732

6,58

122,3

52,1

Сильн.

-

КУ-2х8 ч.с.

99,0

0,55

1,70

774

6,52

5,5

1,1

Слаб.

-

Lewatit Mono Plus 100

100,0

0,57

1,11

560

2,94

433,1

56,7

Сильн.

-

Lewatit S 1467 (Na)

99,8

0,54

1,09

614

9,27

17,2

2,7

Відсут.

Слаб.

Purolite C 100 E (Na)

98,9

0,47

1,57

701

6,07

222,9

34,0

Відсут.

Слаб.

Amberlite IR 120

99,8

0,37

1,86

748

3,48

145,8

36,4

Слаб.

-

Очевидно, що окрім властивостей катіонітів, існує ряд інших факторів, що впливають на глибину пом'якшення води: режим регенерації, витрата солі на регенерацію, швидкість потоку рідини, висота шару йоніту.

На рис. 6 ? 9 представлені результати оцінки ступеня впливу цих факторів на ефективність процесу пом'якшення води різними катіонітами.

Аналіз результатів, представлених на рис. 6, показує, що за рівних витрат солі на регенерацію найбільш глибоке видалення йонів твердості спостерігається на зразку № 3, а найменш глибоке ? на зразку № 1. Так, при використанні для регенерації п'ятикратного надлишку NaCl відносно стехіометричної кількості на зразку № 3 досягається зниження йонів твердості у воді до 0,01 ммоль/дм3, а на зразку №1 ? лише до 0,12 ммоль/дм3.

Зміна режиму регенерації з прямотечійного на протитечійний (рис. 7) дозволяє на зразку № 3 досягти тих же результатів пом'якшення води (Спр ? 0,01 ммоль/дм3) при 1,5-кратному надлишку NaCl.

У той же час збільшення висоти шару катіоніта забезпечує зниження проскокової концентрації йонів твердості, особливо помітне при організації процесу в протитечійному режимі. Так, збільшення висоти шару катіоніта з 50 до 100 см при одночасній заміні прямотечійного режиму на протитечійний дозволяє більш, ніж на порядок знизити проскокову концентрацію кальцію, не змінюючи всіх інших умов експлуатації (рис. 9).

Наступний етап роботи був присвячений оптимізації процесів глибокого і часткового пом'якшення води. При розрахунку оптимального режиму процесів глибокого і часткового пом'якшення води в ПМСП як критерій оптимальності використовували коефіцієнт в, який відповідає витраті регенеруючого агента (NaCl), необхідній для видалення одного еквівалента твердості:

(1)

де mNaClпит ? питома витрата NaCl на регенерацію, моль/дм3 смоли, РДОЄ ? рівноважна динамічна обмінна ємність, моль/дм3.

Оптимізація процесу глибокого пом'якшення води полягала в пошуку умов, що забезпечують мінімальне значення в. Для цього спершу було проведене планування експерименту й отримана матриця експериментальних даних. В якості незалежних змінних виступали: лінійна швидкість пропускання води (Q), висота шару завантаження (H), питома витрата регенеруючого агента NaCl на одну регенерацію (m). Застосування методу регресійного аналізу для математичного опису одержаних даних показало, що найкраще експериментальні дані апроксимує поліном третього порядку вигляду:

, (2)

де i = 0, 1, …, n; Kі ? коефіцієнти; Іі ? ступені при відповідних складових.

Адекватність отриманої моделі перевірена статистично за допомогою парного t-тесту в пакеті SPSS. Результати розрахунків за рівня значущості 95 % наведені в таблиці 4.

Таблиця 4

Результати статистичних розрахунків

Середнє відхилення

Стандартне відхилення

Стандартна помилка середнього

Межі граничного інтервалу відхилень

Критерій Стьюдента

Нижня

Верхня

0,000014

0,00451

0,00053

-0,001

0,001

0,026

Отримані результати свідчать про високий ступінь адекватності отриманої моделі.

Далі пошук оптимального режиму процесу глибокого пом`якшення води здійснювався методом сполучених градієнтів.

В результаті розрахунків були визначені оптимальні умови проведення процесу глибокого пом'якшення води на катіоніті Dowex Marathon C (Na): режим регенерації ? протитечійний, Q = 20 ? 50 м/год, H = 100 см, m = 96 г NaCl/дм3 смоли (рис. 11). При цьому досягається зниження рівня твердості води до 0,01 ммоль/дм3, а значення коефіцієнта в складає 1,28, в той же час як традиційно ця величина регламентується на рівні 2,5-2,8.

При визначенні оптимального режиму процесу часткового пом'якшення води на катіоніті КУ-2х6 (Na) розглядали два критерії оптимальності: коефіцієнт (в) і проскокову концентрацію йонів твердості (Спр). У якості незалежної змінної величини була обрана витрата солі на регенерацію (m).

Аналіз результатів досліджень дозволив визначити наступні раціональні умови проведення процесу часткового пом'якшення води на катіоніті КУ-2х6 (Na): режим регенерації ? прямотечійний, Q = 25 м/год, m = 30 г NaCl/дм3 смоли. При цьому коефіцієнт в становить 1,62, а рівень твердості води становить 0,5 ммоль/дм3.

Таким чином, результати проведених досліджень і розрахунків дозволяють зробити висновок про можливість цілеспрямованого регулювання твердості води в ПМСП при одночасному скороченні витрат регенеранта і кількості відходів шляхом використання катіонітів із заданими властивостями та оптимізації умов їхньої експлуатації.

У четвертому розділі наведені результати пілотних випробувань глибокого та часткового пом'якшення води, які проводилися за визначених оптимальних режимів.

У ході пілотних випробувань процесу глибокого пом'якшення води варіювали рівні твердісті і солевмісту вихідної води та регенераційного розчину. Результати представлені в таблицях 6 і 7. Аналіз отриманих даних показав можливість досягнення пом'якшення природної води до рівня ? 0,01 ммоль/дм3 в одну стадію, а також дозволив визначити границі застосування даного режиму: солевміст вихідної води ? не більше 1000 мг/дм3, твердість вихідної води ? не більше 15 ммоль/дм3, твердість регенераційного розчину ? не більше 4 ммоль/дм3, концентрація NaCl у регенераційному розчині ? не менше 6%.

На підставі результатів роботи була розроблена і запатентована в Україні установка, призначена для одностадійного безперервного або періодичного процесу глибокого пом'якшення води до рівня ? 0,01 ммоль/дм3. Промисловий серійний випуск таких установок під торговою маркою "Екософт-Стрім" освоєний у 2008 р. одним з київських підприємств.

Таблиця 6

Вплив складу вихідної води на глибину її пом'якшення

Параметри вихідної води

Твердість пом`якшеної води, ммоль/дм3

Твердість, ммоль/дм3

Солевміст, мг/дм3

4

220-1000

?0,01

4

1500

0,02

4

2000

0,03

5

280

?0,01

10

550

?0,01

15

830

?0,01

20

1108

0,02

25

1385

0,04

Таблиця 7

Вплив складу регенераційного розчину на глибину пом'якшення води

Параметри регенераційного розчину

Твердість пом`якшеної води, ммоль/дм3

Твердість, ммоль/дм3

Концентрація NaCl, %

0-4

6

?0,01

5

6

?0,015

7

6

0,02

10

6

0,03

20

6

0,04

4

5

0,02

4

6-10

?0,01

Техніко-економічне порівняння установки безперервної дії "Екософт-Стрім" зі стандартною прямотечійною двоступінчатою установкою "Екософт ДФУ10-54" показало ряд її істотних переваг: твердість води знижується до концентрації ?0,01 ммоль/дм3 в одну стадію, зменшуються габаритні розміри установки, об'єм стічних вод, що утворюються, скорочується в 1,4 рази, мінералізація стічних вод - в 1,4 рази, приведені витрати на очищення 1 м3 води - в 2 рази, витрата солі - в 2,1 рази.

У ході пілотних випробувань процесу часткового пом'якшення води варіювали концентрацією хлориду натрію (СNaCl) у регенераційному розчині і часом контакту його з катіонітом (фконт). Результати випробувань наведені в таблиці 8.

Таблиця 8

Результати пілотних випробувань процесу часткового пом'якшення води на катіоніті КУ-2х6(Na)

Умови

Параметри процесу

СNaCl, %

фконт, хв

РДОЄ, ммоль/см3

в

Спр, ммоль/дм3

6

3,5

0,32

1,62

0,5

3

6

0,39

1,33

0,5

6

10

0,42

1,24

0,5

3

14,5

0,44

1,17

0,5

2

14,5

0,40

1,29

0,5

3

20

0,44

1,17

0,5

Аналіз результатів показав, що зниження концентрації NaCl з 6 до 3% і проведення регенерації протягом 14,5 хв дозволяє досягти підвищення РДОЄ, що призводить до зниження коефіцієнта в на 27,7 % при постійному значенні Спр = 0,5 ммоль/дм3.

На підставі результатів випробувань була розроблена установка часткового пом'якшення води періодичної дії, що дозволяє без ремінералізації пом'якшити воду до рівня 0,5 ммоль/дм3. Серійний випуск таких установок під торговою маркою "Екософт-Комфорт" освоєний у 2008 р.

Техніко-економічне порівняння цієї установки зі стандартною прямотечійною установкою "Екософт ФУ8-44" із блоком ремінералізації показало, що вона має наступні переваги: твердість знижується до постійного рівня 0,5 ммоль/дм3, відсутній вузол ремінералізації води, об'єм стічних вод скорочується на 10 %, мінералізація стічних вод - в 2,5 рази, приведені витрати на очищення 1 м3 води - в 2,5 рази, а експлуатаційні витрати - в 2,6 рази.

У п'ятому розділі описана автоматизована система проектування установок малої і середньої продуктивності, розроблена нами у середовищі Delphі 2007, що дозволяє моделювати і розраховувати технологічні параметри та обирати апаратурне оформлення процесу пом'якшення води.

ВИСНОВКИ

1. На основі аналізу сучасної інформації про вимоги до якості води та методи її пом`якшення показано, що найефективнішим шляхом зниження кількості відходів та ресурсозбереження процесів натрій катіонування води в пом`якшувачах малої та середньої продуктивності є цілеспрямоване регулювання рівня її твердості.

2. Результати дослідів процесів пом`якшення води на сильнокислотних стиролдивінілбензольних катіонітах у Na-формі в пом`якшувачах малої та середньої продуктивності показали можливість цілеспрямованного регулювання рівня твердості шляхом варіювання хімічного та гранулометричного складу катіонітів та умов їх експлуатації. Запропоновано критерій порівняння (Кеф), що адекватно характеризує як ефективність сорбційної дії катіонітів по відношеню до йонів твердості, так і їх регенераційну здатність.

3. Порівняльне дослідження експлуатаційних, кінетичних та рівноважних характеристик сильнокислотних катіонітів останнього покоління дозволило сформулювати критерії оптимальності для катіонітів, які використовуються в процесах глибокого (до рівня ?0,01ммоль/дм3) та часткового (до рівня ?0,5ммоль/дм3) пом`якшення води в пом`якшувачах малої та середньої продуктивності. Такими критеріями є наступні характеристики товарних форм катіонітів: осмотична стабільність (? 99% для глибокого і ? 98% для часткового пом`якшення), ефективний діаметр гранул - 0,55мм, коефіцієнт однорідності (? 1,1 для глибокого і > 1,3 для часткового пом`якшення) та коефіцієнт ефективності катіонітів (? 1200 для глибокого і ? 700 для часткового пом`якшення); а також фільтрату після контакту з ними: рН - 6,5-8, кольоровість ? 6 град., окисненість ? 1,5мгО2/дм3 та запах - відсутній при 20єС та слабкий при 60єС.

З широкого ряду катіонітів, які випускаються промислово в Україні та за кордоном, вибрані ті, що максимально відповідають сформульованим вимогам: Dowex Marathon C (Na) - для глибокого та Dowex HCR-S-S(Na) і КУ-2х6(Na) - для часткового пом`якшення води.

4. Багатофакторним дослідженням процесів сорбції й десорбції йонів твердості на оптимальних катіонітах визначено характер та ступінь впливу умов їх проведення на рівень твердості води, що досягається в пом`якшувачах малої та середньої продуктивності. Встановлено, що в різній мірі на рівень твердості води впливають наступні параметри: кількість та концентрація хлориду натрію в регенераційному розчині; режим регенерації (прямо- чи протитечійний); висота шару катіоніту; швидкість пропускання води та регенераційного розчину крізь шар катіоніту.

5. З використанням методів математичного моделювання процесу цілеспрямованного регулювання твердості води і його оптимізації в середовищі MathCAD розраховані умови проведення процесу пом'якшення води до заданого рівня при мінімальній витраті хлориду натрію, які склали:

для глибокого пом`якшення води:

- висота шару катіоніту ?100см

- швидкість пропускання води 20-50м/год

- режим регенерації - протитечійний

- концентрація хлориду натрія ?6%

- швидкість пропускання регенераційного розчину 2-3м/год

- вміст солей твердості в регенераційному розчині ? 4 ммоль/дм3

для часткового пом`якшення води:

- швидкість пропускання води 25м/год

- режим регенерації - прямотечійний

- швидкість пропускання регенераційного розчину 2м/год

- концентрація хлориду натрія - 3%

При цьому надлишок хлориду натрію над стехіометричною кількістю складає 28% у випадку глибокого та 17% - у випадку часткового пом`якшення на відміну від прийнятого зараз для процесів Na-катіонування - 150-180%.

6. Розроблений і запатентований одностадійний процес пом'якшення води до рівня ?0,01 ммоль/дм3 і установка для його реалізації. Налагоджено серійне виробництво установок пом'якшення води малої і середньої продуктивності для теплотехнічних потреб під торговельною маркою "Екософт Стрім". Техніко-економічне порівняння цієї установки з традиційною двоступеневою показало зниження приведених витрат в 2 рази, а мінералізації стічних вод та їх кількості в 1,4 рази.

7. Розроблений процес пом'якшення води до постійного рівня ?0,5 ммоль/дм3 без ремінералізації і установка для його реалізації. Налагоджено серійне виробництво установок пом'якшення води малої і середньої продуктивності для побутових потреб під торговельною маркою "Екософт Комфорт". Техніко-економічне порівняння цієї установки з традиційною, яка включає стадію ремінералізації води, показало зниження приведених витрат в 2,5 рази, об`єму стічних вод на 10%, а їх мінералізації в 2,5 рази.

8. Для автоматизації процесу проектування ПМСП створено програмне забезпечення мовою програмування Object Pascal у середовищі Delphі 2007, що дозволяє моделювати і розраховувати технологічні параметри, а також обирати необхідне апаратурне оформлення процесу.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Мітченко Т. Є. Вибір оптимального катіоніту для локальних установок Na - катіонування води / Т. Є. Мітченко, П. В. Козлов, Н. В. Макарова [та ін.] // Наукові вісті НТУУ «КПІ». - 2008. - №1 - С. 123-127.

Здобувачу належить проведення порівняльних досліджень ступеня чистоти, фізико-хімічних й експлуатаційних характеристик різних іонообмінних матеріалів, обробка результатів та участь у написанні статті.

2. Митченко Т. Е. Пути повышения эффективности и экологической безопасности локальных установок натрий-катионирования / Т. Е. Митченко, П. В. Козлов, П. В. Стендер // Работы ИЭД НАНУ. - 2007. - Спец. выпуск. - С. 90-93.

Здобувачу належить проведення досліджень впливу різних умов регенерації йоніту на ефективність і екологічну безпеку локальних установок Na - катіонування, вибір оптимальних умов ведення процесів пом'якшення води різного призначення, обробка результатів та участь у написанні статті.

3. Мітченко Т.Є. Автоматизація проектування установок пом'якшення води малої продуктивності / Т.Є. Мітченко, П. В. Козлов, О.О. Квітка [та ін.] // Вісник Черкаського державного технологічного університету. - 2008. - № 4. - С 45 - 47.

Здобувачем проведено моделювання процесу глибокого пом`якшення води на пілотній установці, обробка результатів, та участь у написанні статті.

4. Патент №37156 Україна, МПК (2006) B01D 39/00 B01J 39/00 C02F 1/42 B01J 49/00 Спосіб глибокого очищення води від солей твердості / Мітченко Т.Є., Мітченко А.О., Козлов П.В., Стендер П.В. № u200803274 Заявл. 14.03.2008. Опубл. 25.11.2008, Бюл. №22, 2008 р.

Здобувачем запропоновано композиція фільтруючих матеріалів, установка та спосіб для глибокої очистки води від солей твердості.

5. Мітченко Т. Є. Порівняльна оцінка ефективності сильнокислотних катіонітів з різними фізико-хімічними властивостями / Т. Є. Мітченко, П. В. Козлов, Е. Н. Шенкарук // Магістеріум. Серія хімічні науки. - 2008. - Т. 33 . - С. 36-39.

6. Ion-Exchange Pretreatment of Well Water with the High Level of Iron for Reverse Osmosis Plant / Mitchenko T., Kozlov P., Stender P. // Journal of Ion Exchange. - 2007. - Vol. 18, № 4. - Р. 470-473

7. Митченко Т. Е. Сравнительная оценка эффективности действия катионитов в установках умягчения воды малой и средней производительности / Т. Е. Митченко, П. В. Козлов, Н. В. Макарова [та ін.] // Вода и водоочистные технологии. - 2005. - №1. - С. 33-36.

8. Митченко Т. Е. Оптимизация работы локальных установок натрий-катионирования / Т. Е. Митченко, П. В. Козлов, П. В. Стендер // Вода и водоочистные технологии. - 2007. - №1. - С. 36-39.

9. Pretreatment of Well Water with the High Lewel of Iron Before Reverse Osmosis / Mitchenko T., Kozlov P., Stender P. // Conference proceedings. IWA regional conference membrane technologies in water and waste water treatment. - London: 2008. - P. 386-387.

10. Improvement of the Deep Softening of the Boiler Feed Water by the Commercial Plants / Mitchenko T., Kozlov P. // Abstracts 6th World Water Congress Vienna, Austria. - London: 2008. - P. 127.

11. Гудзь П. В. (Козлов) Определение оптимальных условий умягчения воды на локальной установке малой производительности / П. В. Гудзь (Козлов), А. Ю. Матяш // Сборник тезисов докладов VI Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Экология. Человек. Общество». - К.: НТУУ «КПИ» 2004. - С. 149.

12. Козлов П. В. Повышение эффективности процесса Na - катионирования воды на установках малой и средней производительности // Сборник тезисов докладов IX Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Экология. Человек. Общество». - К.: НТУУ «КПИ» 2006. - С. 84.

13. Митченко Т. Е. Особенности процесса Na - катионирования в адсорберах с малой высотой слоя ионита / Т. Е. Митченко, П. В. Козлов // Сборник тезисов докладов Международной научной конференции «Мембранные и сорбционные процессы и технологии». - К.: НаУКМА. - 2007. - С. 70.

14. Козлов П. В. Исследование влияния различных факторов на процесс Na - катионирования и определение оптимальных параметров эксплуатации локальных установок / П. В. Козлов, Е. Н. Шенкарук // Сборник тезисов докладов Х Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Экология. Человек. Общество». - К.: НТУУ «КПИ» 2007. - С. 115.

15. Митченко Т. Е. Изучение кинетических и равновесных характеристик процессов сорбции-регенерации ионов кальция на сильнокислотных гелевых катионитах с различными свойствами / Т. Е. Митченко, П. В. Козлов, Е. Н. Шенкарук // Сборник тезисов докладов XIX Украинского семинара «Мембранные и сорбционные процессы и технологии». - К.: НаУКМА. - 2008. - С. 11-12.

16. Козлов П. В. Розробка програмного забезпечення для проектування локальних установок пом'якшення води / П. В. Козлов, М.Ф. Галиш // Збірка тез доповідей І Міжнародної (ІІІ Всеукраїнської) конференції студентів, аспірантів та молодих вчених з хімії та хімічної технології». - К.: 2008. - С. 344.

17. Мітченко Т. Є. Автоматизація проектування установок пом'якшення води малої продуктивності / Т. Є. Мітченко, П. В. Козлов, О. О. Квітка [та ін.] // Збірник тез доповідей І Міжнародної науково-практичної конференції. - Черкаси: Черкаський ЦНТЕІ. - 2008. - С. 149-150.

АНОТАЦІЇ

Козлов П.В. Розробка маловідходної та ресурсозберігаючої технології пом'якшення води. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.17.21. - Технологія водоочищення. - Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», Київ, 2009.

Дисертація присвячена розробці маловідходної та ресурсозберігаючіої технології цілеспрямованого зниження твердості води на установках малої та середньої продуктивності. Досліджено вплив різних властивостей катионітів та умов ведення процесу Na-катіонування води на глибину її пом'якшення та техніко-економічні параметри процесу, та показана можливість досягнення глибокого й часткового пом'якшення води за рахунок варіювання цими факторами, визначені оптимальні умови перебігу процесів. Проведені пілотні випробування при розрахункових оптимальних режимах й визначені границі застосовності методів. На основі результатів роботи розроблені та впроваджені у серійне виробництво установки глибокого і часткового пом'якшення води.

Проведено техніко-економічні порівняння розроблених установок з існуючими аналогами, які показали зниження приведених витрат у 2 - 2,5 рази і зменшення мінералізації стічних вод у 1,4 - 2,5 рази. Розроблена автоматизована система проектування установок Na-катіонування малої та середньої продуктивності.

Ключові слова: пом'якшення, технологія Na-катіонування, глибоке пом'якшення, часткове пом'якшення, сорбція, регенерація, маловідходна ресурсозберігаюча технологія.

Козлов П.В. Разработка малоотходной и ресурсосберегающей технологии умягчения воды. - Рукопись.

Дисертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.17.21. - Технология водоочистки. - Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт», Киев, 2009.

Диссертация посвящена разработке малоотходной и ресурсосберегающей технологии целенаправленного снижения жесткости воды на установках малой и средней производительности.

Исследовано влияние различных свойств катионитов (физико-химических, кинетических, равновесных и др.) и условий ведения процесса Na-катионирования воды (скорости пропускания воды, режима регенерации, количества и концентрации регенерационного раствора и др.) на глубину ее умягчения и технико-экономические параметры процесса. Показана возможность целенаправленного регулирования уровня жесткости воды путем использования катионитов с различными свойствами, варьируя условия их эксплуатации. В качестве критерия сравнения катионитов, предложен коэффициент эффективности Кэф, который адекватно характеризует как эффективность сорбционного действия катионитов по отношению к ионам жесткости, так и их регенерационную способность. На основании результатов проведенных исследований по определению чистоты и эксплуатационных характеристик были сформулированы критерии оптимальности для катионитов, используемых в умягчителях малой и средней производительности.

С использованием методов математического моделирования проведены оптимизации процессов глубокого и частичного умягчения воды с применением регрессионного анализа и определены оптимальные условия ведения этих процессов.

Проведены пилотные испытания процессов умягчения воды при расчетных оптимальных режимах и определены границы применимости методов. На основании результатов работы разработаны и внедрены в серийное производство установки глубокого и частичного умягчения воды.

Проведены технико-экономические сравнения разработанных установок с существующими аналогами, которые показали, что при их использовании возможно снижение приведенных затрат в 2 - 2,5 раза и уменьшение минерализации образующихся сточных вод в 1,4 - 2,5 раза.

Разработана автоматизированная система проектирования установок Na-катионирования малой и средней производительности, позволяющая моделировать и рассчитывать технологические параметры, а также выбирать аппаратурное оформление процесса.

Ключевые слова: умягчение, технология Na-катионирования, глубокое умягчение, частичное умягчение, сорбция, регенерация, малоотходная ресурсосберегающая технология.

Kozlov P.V. Development of low-waste and resource-saving technologies of water softening - Manuscript.

Doctoral candidate's thesis on specialty 05.17.21 - Water purification technology. - National Technical University of Ukraine “Kiev Polytechnic Institute”, Kyiv, 2009 year.

Thesis is devoted to development of low-waste and resource-saving technology of purposeful water hardness reduction in low-capacity and medium-capacity installations. There were studied influence of various properties of cation-exchangers and conditions of sodium cycle on the extent of water softening and technical and economical performance characteristics of the process; there was proved a possibility to reach deep and partial water softening by changing these factors; the optimal conditions for these processes were found. The pilot trials under designed optimal regimes were made and bounds of methods applicability were defined. On the basis of working results installations for deep and partial water softening were developed and implemented for batch production.

After the engineering and economical comparison of developed installations with existing installations it was revealed that the total cost was reduced by 2-2.5 times and mineralization of waste waters decreased by 1.4 - 2.5 times. There was developed automated design system for low and medium capacity sodium cycle installations.

Key words: softening, deep softening, partial softening, sorption, regeneration, low-waste resource-saving technology.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Огляд проблем, спричинених твердістю води. Аналіз фізико-хімічних властивостей води та забезпечення оцінювання якості. Дослідження імітансу води як багатоелементного двополюсника. Опис залежності параметрів імітансу комірки від частоти тестового сигналу.

    презентация [470,5 K], добавлен 07.12.2015

  • Підбір асортименту пюреподібних, крупноподрібнених консервів, консервів з додаванням молока, рису, манної крупи. Розробка сучасної маловідходної, ресурсозберігаючої технології переробки фруктів та овочів. Проектування технологічних механізованих ліній.

    дипломная работа [3,0 M], добавлен 17.10.2013

  • Залежність надійної та економічної роботи котельних установок від якості води для підживлення котлів. Природні води, домішки, які вони містять. Докотлова та внутрішньокотлова обробка води. Сепараційний пристрій відбійно-щитового типу для сепарації води.

    реферат [2,0 M], добавлен 25.09.2009

  • Фізико-хімічні основи процесу очищення води методом озонування. Технологічна схема очищення з обґрунтуванням вибору основного обладнання. Принцип дії апаратів, їх розрахунок. Екологічне та економічне обґрунтування впровадження нового устаткування.

    дипломная работа [635,2 K], добавлен 10.04.2014

  • Фізико-хімічні основи вапнування, коагуляції та іонного обміну з метою освітлення, зм'якшування і знесолювання води. Технологічна схема і апаратурне оформлення процесу отримання знесоленої води методом іонного обміну. Характеристика системи PLANT SCAP.

    курсовая работа [40,6 K], добавлен 06.04.2012

  • Монтаж автоматичної системи регулювання рівня води в резервуарі двопозиційним регулятором із зоною нечутливості. Визначення необхідної відстані для встановлення контактних електродів. Процес двопозиційного регулювання об’єкта з передаточною функцією.

    практическая работа [714,8 K], добавлен 12.11.2010

  • Аналіз призначення та загальні характеристики промислових контролерів. Особливості конструкції програмованого логічного контролера ОВЕН ПЛК. Схемотехнічна побудова модулів вводу-виводу програмованого контролера. Розробка системи керування рівнем води.

    дипломная работа [2,6 M], добавлен 22.07.2011

  • Типи водоспоживачів і режим водоспоживання. Визначення кількості води, що споживається, і режиму її витрачання на перспективний (розрахунковий) період. Системи та схеми водопостачання. Добування води, поліпшення її якості, зберігання і транспортування.

    реферат [977,6 K], добавлен 26.09.2009

  • Проектування і реалізація окремих елементів САУ процесу очистки води у другому контурі блоку №3 Рівненської АЕС. Розробка ФСА дослідженого технологічного процесу і складання карти технологічних параметрів. Проектування основних заходів з охорони праці.

    дипломная работа [4,0 M], добавлен 25.08.2010

  • Характеристика господарства і аналіз господарських умов, агротехнічні та погодні умови, ґрунти, рельєф і водні ресурси. Аналіз технології рівня виробництва гороху та пошуки резервів його раціоналізації. Розробка відповідного проекту, етапи втілення.

    курсовая работа [64,4 K], добавлен 20.12.2015

  • Системи збору нафти, газу і води на нафтових промислах. Необхідність зменшення втрат вуглеводнів при зборі нафтопромислової продукції. Розробка та застосування групових напірних герметизованих систем збору. Вимір нафтопромислової продукції свердловин.

    контрольная работа [192,6 K], добавлен 28.07.2013

  • Розрахунок поверхневого протитечійного теплообмінника для підігріву водопровідної води скидною водою. Визначення середньологарифмічного температурного напору, числа і компоновки пластин в апараті. Особливості конструювання добового бака-акумулятора.

    контрольная работа [172,3 K], добавлен 06.08.2013

  • Установка знешкодження води травильного відділення трубного виробництва як об'єкт автоматизації. Фізико-хімічні основи процесу. Апаратне оформлення технологічного процесу. Норми технологічного режиму. Розробка системи керування технологічним процесом.

    реферат [41,3 K], добавлен 02.02.2014

  • Поняття безвідхідної та маловідхідної технології. Фізико-географічні умови території дослідження. Гірнотехнічні рішення та гідротранспорна система. Розрахунок потреби в енергетичних і трудових ресурсах: силове електрообладнання, принципи заземлення.

    дипломная работа [350,9 K], добавлен 20.06.2013

  • Проектування підйомно-транспортних систем ткацького виробництва, дослідження технологічного плану ткацтва. Розробка засобів механізації та транспортної технології для здійснення ефективного технологічного процесу виготовлення тканини вказаного артикула.

    курсовая работа [102,4 K], добавлен 16.01.2011

  • Особливості і загальні засади, на яких ґрунтуються механічні випробування пластмас: визначення ударної в’язкості; руйнівного напруження за статичного згину, розтягу, стиску; розрахунок модулю пружності полімерних матеріалів і їх твердості за Бринеллем.

    реферат [615,3 K], добавлен 17.02.2011

  • Характеристика природної води та її домішок, органолептичні та хімічні показники якості. Аналіз вимог до води за органолептичними, фізико-хімічними та токсичними показниками, методи її очистки для безалкогольного та лікеро-горілчаного виробництва.

    реферат [46,9 K], добавлен 12.09.2010

  • Визначення власних частот крутильних коливань вала з дисками. Постановка прямого спектрального завдання коливання вала з одним та чотирьма дисками. Діагностування коефіцієнтів твердості ділянок вала між дисками. Діагностування моментів інерції мас дисків.

    курсовая работа [350,5 K], добавлен 25.03.2011

  • Гігієнічні вимоги до якості питної води з підземних джерел та показники її якості. Захист та охорона вiд забруднення джерел питного водопостачання. Функціонування водозабiрних споруд пiдземних вод. Причини зменшення продуктивності водозабірних свердловин.

    реферат [2,9 M], добавлен 01.12.2010

  • Конструкційна міцність матеріалів і способи її підвищення. Класифікація механічних властивостей, їх визначення при динамічному навантаженні. Вимірювання твердості за Брінеллем, Роквеллом, Віккерсом. Використовування випробувань механічних властивостей.

    курсовая работа [2,1 M], добавлен 19.11.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.