СНиП 2.04.02-84-Приложение12*

Рекомендуемое

Расчет режимов обработки охлаждающей воды для предотвращения карбонатных и сульфатных отложений

    1. При подкислении воды дозу кислоты Д_кис, мг/л, в расчете на добавочную воду следует определять по формуле

(1)

    где е_кис - эквивалентный вес кислоты, мг/мг-экв, для серной кислоты - 49, для соляной - 36,5;
    Щ_доб - щелочность добавочной воды, мг-экв/л;
    Щ_об - щелочность оборотной воды, устанавливающаяся при обработке воды кислотой, мг-экв/л;
    С_кис - содержание H₂SO₄ или НСl в технической кислоте, %;
    К_у - коэффициент концентрирования (упаривания) солей, не выпадающих в осадок, определяемый

где Р₁, Р₂, Р₃ - потери воды из системы на испарение, унос ветром и сброс (продувку), %, расхода оборотной воды.
Щелочность оборотной воды Щ_об надлежит определять по формуле

(2)

(3)

    где y - величина, зависящая от общего солесодержания оборотной воды, S_об и температуры охлажденной воды t₂, принимаемая по табл. 1;
    (Са)_доб - концентрация кальция в добавочной воде, мг/л;
    (СО₂)_охл - концентрация двуокиси углерода в охлажденной воде, мг/л, определяемая по табл. 2 в зависимости от щелочности добавочной воды и коэффициента упаривания воды в системе К_у;
    (СО₂)_доб - концентрация двуокиси углерода в добавочной воде, мг/л.
Величина солесодержания оборотной воды S_об, мг/л, определяется по формуле

(4)

    где S_доб - солесодержание добавочной воды, мг/л.
    При обработке воды кислотой продувку системы оборотного водоснабжения допускается не предусматривать, если при уносе воды ветром на охладителе и отборе воды на технологические нужды коэффициент упаривания не достигает величины, при которой происходит увеличение концентрации сульфатов, вызывающее выпадение сульфата кальция.
    Сульфат кальция не выпадает в системе оборотного водоснабжения, если произведение активных концентраций ионов Са²⁺ и SO₄^2- в оборотной воде не превышает произведение растворимости сульфата кальция

(5)

    где f_и - коэффициент активности двухвалентных ионов, принимаемый по табл. 3 в зависимости от величины m -ионной ....

Таблица 1

Темпера-тура	Ионная сила раствора (охлажденной воды) m , г-ион/л
охлажд	,0049	,0099	,0148	,0198	,0247	,0365	,0548	,0666	,0822	,0940	,1096
ной воды	Солесодержание охлажденной воды Sоб, мг/л
t2, o С	200	400	600	800	1000	1500	2000	2500	3000	3500	4000
5	8,29	8,96	9,49	9,93	10,32	11,11	12,1	12,65	13,29	13,74	14,28
10	8,09	8,75	9,26	9,69	10,07	10,84	11,81	12,34	12,97	13,41	13.93
15	7,82	8,47	8,96	9,38	9,75	10,49	11,42	11,94	12,55	12,97	13,48
20	7.53	8,14	8,62	9,02	9,37	10,09	10,99	11.49	12,07	12,48	12,98
25	7,18	7,76	8,22	8,6	8,94	9,62	10,48	10,96	11,51	11,9	12,37
30	6,83	7,39	7,82	8,18	8,5	9,15	9,97	10,42	10,95	11,32	11,77
35	6,38	6,9	7,31	7,64	7,95	8,55	9,31	9,74	10,23	10,58	10,99
40	5,91	6,39	6,76	7,08	7,36	7,92	8,62	9,02	9,47	9,79	10,18

Темпера-тура	Ионная сила раствора (охлажденной воды) m , г-ион/л
охлажд	,1214												,1370	,1488	,1644
ной воды	Солесодержание охлажденной воды Sоб, мг/л
t2, o С	4500												5000	5500	6000
5	14,7												15,13	15,47	15,89
10	14,35												14,76	15,1	15,5
15	13,89												14,29	14,61	15
20	13,35												13.74	14.05	14.43
25	12,74												13,1	13,4	13,76
30	12.12												12,47	12,75	13,09
35	11,32												11,65	11,91	12,23
40	10,48												10,78	11,03	11,32

Таблица 2

Щелочность добавочной	Коэффициент упаривания Ку
воды Щдоб, мг-экв/л	1,2	1,5	2	2,5	3	1,2	1,5	2	2,5	3
	Значения (СО2)охл в воде, охлажденной на градирнях, мг/л
	При подкислении					При декарбонизации
1	3/4	0,6	0,6	0,5	0,5	0,2	0,7	0,9	1,5	2,4
2	2,2	2,1	2,1	2	2	1,8	3,3	6,9	12	18,9
3	3,6	2,8	2,5	2,3	2,2	6	10	26	34	36
4	5,3	4,6	3,8	3,5	3,4	12	28	36	40	43
5	9	6,4	5,1	4,5	4,3	34	36	40	3/4	3/4
6	16,3	9	7,6	6	5,4	3/4	3/4	3/4	3/4	3/4

    *Примечание. При охлаждении воды на брызгальных бассейнах и водохранилищах (прудах) - охладителях значения (СО₂)_охл следует принимать на основании данных технологических изысканий. 

Таблица 3

Ионная сила раствора (охлажденной воды) m, г-ион/л	0,01	0,02	0,03	0,04	0,05	0,06	0,07	0,08	0,09	0,1	0,11	0,12	0,13	0,14	0,15	0,16
Коэффициент активности двухвалентных ионов	0,67	0,58	0,53	0,5	0,47	0,45	0,43	0,41	0,39	0,38	0,36	0,35	0,34	0,32	0,31	0,3

    .... силы раствора (охлажденной воды), г-ион/л, определяемой по формуле

(6)

    где - концентрация ионов бикарбонатных, натрия, магния и кальция в добавочной воде, г-ион/л;

    - концентрация ионов хлоридного и сульфатного в подкисленной добавочной воде, г-ион/л, принимаемая:

    при подкислении серной кислотой:

(7)

    при подкислении соляной кислотой:

(8)

    где и - концентрация ионов хлоридных и сульфатных в добавочной воде до подкисления, г-ион/л;

    Д_кис - доза кислоты, мг/л, определяемая по формуле (1);

    - произведение растворимости сульфата кальция (константа), при температуре воды 25 - 60 ^o С следует принимать равным 2,4*10^-5.

    Если без продувки оборотной системы условие по формуле (5) не выдерживается, то необходимо предусматривать продувку, величина которой обеспечит выполнение этого условия.

    2. При рекарбонизации дозу двуокиси углерода , мг/л, в расчете на расход оборотной воды следует определять по формуле

    Введение дымовых газов, очищенных от золы, или газообразной двуокиси углерода в оборотную воду следует предусматривать с помощью газодувок через барботажные трубы или водоструйных эжекторов. Расход дымовых газов q_дг, м³/ч, при нормальном атмосферном давлении 0,1 МПа (1кгс/см²) и температуре 0 ^oС следует определять по формуле

(10)

    где q_охл - расход оборотной воды, м³/ч;

    - содержание СО₂ в дымовых газах, % по объему, определяется по данным анализа дымовых газов.

    При отсутствии этих данных допускается принимать содержание СО₂ в дымовых газах от сжигания: угля - 5 - 8 %, нефти и мазута - 8 - 12 %; доменного газа - 15 - 22 %; при введении в воду чистой газообразной двуокиси углерода0002 принимается равным 100 %;

    b _исп - степень использования двуокиси углерода, %, принимаемая при введении ее в воду с помощью водоструйных эжекторов, равной 40 - 50 %, с помощью газодувок и барботажных труб - 20 - 30 %;

    g - объемный вес дымовых газов при нормальном атмосферном давлении и температуре 0 ^o С, гс/м³ (при отсутствии фактических данных допускается принимать 2000 гс/м³).

    При введении дымовых газов или газообразной двуокиси углерода в оборотную воду с помощью газодувок барботажные трубы следует погружать под слой воды не менее 2 м. При использовании водоструйных эжекторов следует насыщать дымовыми газами или двуокисью углерода часть оборотной воды, которая затем смешивается со всем объемом воды.

    Количество воды z_об, %, общего расхода оборотной воды, которое должно быть пропущено через водоструйные эжекторы, следует определять по формуле

(11)

    где - растворимость двуокиси углерода в воде, мг/л, при данной температуре и парциальном давлении 0,1 МПа (1 кгс/см²), принимаемая по табл. 4.

Таблица 4

Температура воды, o С	10	15	20	25	30	40	50	60
Растворимость двуокиси углерода, мг/л	2310	1970	1690	1450	1260	970	760	580

    Устройства для растворения в воде двуокиси углерода и транспортирования воды, насыщенной двуокисью углерода, должны приниматься из коррозионно-стойких материалов.

    При расчете дозы двуокиси углерода по формуле (9) необходимо задаться величиной продувки Р, и определить добавку воды Р.

    Если при заданной продувке величина z получится нецелесообразной по технико-экономическим расчетам, то следует увеличить продувку Р₃ или применить другой метод стабилизационной обработки воды - подкисление или фосфатирование.

    3. Концентрация фосфатного реагента (триполифосфата или гексаметафосфата натрия в расчете на Р₂О₅) в оборотной воде должна поддерживаться равной 1,5 - 2 мг/л. При этом в рас чете на расход добавочной воды необходимая доза реагента должна составлять 1,5 - 2,5 мг/л по Р₂О₅ или 3 - 5 мг/л по товарному продукту.

    При обработке воды фосфатами для предупреждения накипеобразования надлежит предусматривать продувку Р₃,%, определяемую по формуле

(12)

    где К_у.доп - допустимый коэффициент упаривания воды, определяемый по формуле

(13)

    где t₁ - температура оборотной воды до охладителя, ^oС;

    Ж_доб - жесткость общая добавочной воды, мг-экв/л.

    Значения Р₁ и Р₂ принимаются согласно п. 11.9. Метод фосфатирования следует применять при К_{у.доп >} 1 и величинах продувки, целесообразных по технико-экономическим расчетам. При величинах К_у.доп < 1 надлежит применять подкисление или комбинированную фосфатно-кислотную обработку воды.

    4. При комбинированной фосфатно-кислотной обработке воды дозу кислоты Д_кис, мг/л, в расчете на расход добавочной воды следует определять по формуле

(14)

    где Щ_доб.пр - предельная величина щелочности добавочной воды, мг-экв/л, при которой предотвращение карбонатных отложений при заданных условиях (t₁, К_у и Ж_доб) достигается фосфатированием, определяется по формуле

(15)

    Метод комбинированной фосфатно-кислотной обработки воды следует применять при

(16)

    При Щ_{доб.пр >} Щ_доб надлежит предусматривать только фосфатирование, при Щ_доб.пр< 0 - подкисление.

    Дозу фосфатного реагента (триполифосфата или гексаметафосфата натрия) следует принимать равной 3 - 5 мг/л по товарному продукту в расчете на расход добавочной воды и уточнять в процессе эксплуатации.

Содержание 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29