Дорож Ольга Анатоліївна. Розробка технологічних основ оцінки характеристик функціонування катіонітних фільтрів для обробки теплоносіїв енергоустановок

Краткое описание

Дорож Ольга Анатоліївна. Розробка технологічних основ оцінки характеристик функціонування катіонітних фільтрів для обробки теплоносіїв енергоустановок: дисертація канд. техн. наук: 05.14.14 / Одеський національний політехнічний ун-т. - О., 2003

Дорож О.А РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЧНИХ ОСНОВ ОЦІНКИ ХАРАКТЕРИСТИК ФУНКЦІОНУВАННЯ КАТІОНІТНИХ ФІЛЬТРІВ ДЛЯ ОБРОБКИ ТЕПЛОНОСІЇВ ЕНЕРГОУСТАНОВОК. — Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.14 — Теплові та ядерні енергоустановки. — Одеський національний політехнічний університет, Одеса, 2003.
Дисертаційну роботу присвячено розробці технологічних основ оцінки характеристик функціонування катіонітних. Експериментально досліджено процес іонного обміну на катіоніті КУ-2-8 та отримано кінетичне рівняння в безрозмірній формі з єдиним аргументом. Проведено дослідження структури та властивостей фільтруючого шару іонітів КУ-2-8 та КБ-4, за результатами якого отримані залежності для визначення ширини та швидкості пересування сорбційного фронту. Обгрунтовано можливість підвищення ефективності систем обробки теплоносіїв. Удосконалено методику розрахунку часу виснаження та РОЄ катіонітних фільтрів. Запропоновано методику розрахунків параметрів робочого режиму катіонітних НІФ. Промислову апробацію роботи реалізовано шляхом застосування удосконаленої методики визначення часу виснаження та РОЄ катіонітних фільтрів для розрахунку режимних параметрів фільтроциклу установок зм'якшення.

У дисертаційній роботі наведено теоретичне узагальнення та нові вирішення задачі розробки технологічних основ оцінки характеристик функціонування катіонітних фільтрів для обробки теплоносіїв енергоустановок.

Існуючі оцінки характеристик функціонування фільтрів базуються на неузагальнених показниках властивостей іонітів, що обумовлює значні витрати реагентів і води на власні потреби, викликає економічні втрати при експлуатації енергоустановок і техногенне забруднення навколишнього середовища. На відміну від існуючих оцінок окремих характеристик функціонування, розроблена система оцінок, заснована на використанні природніх показників (швидкості обміну, ширини та швидкості пересування сорбційного фронту, часу виснаження та РОЄ), які можна беспосередньо визначити при дослідженнях кінетичних характеристик катіонітів, структури та властивостей фільтруючого шару катіонітних фільтрів та застосовувати на практиці.

Отримано узагальнене рівняння для швидкості обміну іонів на катіоніті КУ-2-8 в безрозмірній формі з єдиним аргументом — ступенем заповнення іоніту — у вигляді показникової функції. Множник та показник ступеня змінюються залежно від вигляду пари обмінних іонів відповідно від 1 до 7 та від -1,2 до -1,7. Встановлено вплив на швидкість процесу іонного обміну складу та швидкості фільтрування розчинів з відносними похибками вимірювань не більше 5-10%.
Внаслідок проведення систематичного дослідження процесів зм'якшення та знесолення в широкому діапазоні складів розчинів і режимів фільтрування на лабораторних фільтрах, які завантажені сильнокислотним катіонітом КУ-2-8 та слабкокислотним катіонітом КБ-4, отримано кількісні залежності для визначення ширини та швидкості пересування сорбційного фронту. Показано, що швидкість пересування сорбційного фронту суттєво залежить від початкової концентрації іонів в розчині, а ширина фронту більше підлягає впливу швидкості фільтрування.
Розроблено розрахункові схеми для катіонітних фільтрів з нерухомим та намитим шаром в системах обробки теплоносіїв з використанням характеристик функціонування та знайдених узагальнених залежностей.
Обгрунтовано можливість підвищення ефективності систем обробки теплоносіїв ТЕС та АЕС шляхом застосування в технологічній схемі повного знесолення передвключених натрій-катіонітних фільтрів або фільтрів, загружених слабкокислотним катіонітом.
Удосконалено методику визначення часу виснаження та РОЄ катіонітних фільтрів з використанням експериментальних залежностей для ширини та швидкості пересування сорбційного фронту.
Запропоновано нову методику розрахунків параметрів робочого процесу катіонітних НІФ, які використовують в системах СВО АЕС.
При застосуванні удосконаленої методики розрахунку часу виснаження та РОЄ очікуване зниження собівартості для установок зм'якшення становить близько 0,10 грн/м3фільтрату за рахунок зниження річних матеріальних витрат.