ÚPRAVA vody v TO PARNÍCH ELEKTRÁREN

Post on 21-Jan-2016

77 views 0 download

description

ÚPRAVA vody v TO PARNÍCH ELEKTRÁREN. ODSTRANĚNÍ ORGANICKÝCH LÁTEK. Odstranění anorganických látek. Destilace. DESTILACE. DESTILACE. destilace je dělicí pochod, založený na rozdílu ve složení kapaliny a páry z ní vzniklé. nejstarší způsob čištění vody, velmi účinný - PowerPoint PPT Presentation

transcript

ÚPRAVA vody v TO PARNÍCH ELEKTRÁREN

ODSTRANĚNÍ ORGANICKÝCH LÁTEK

HClOHFeOHFeCl

SOHOHAlOHSOAl

3)(3

3)(26)(

323

4232342

Odstranění anorganických látek

Destilace

DESTILACEDESTILACEdestilace je dělicí pochod, založený na rozdílu ve složení kapaliny a páry z ní vzniklé

nejstarší způsob čištění vody, velmi účinný ale energeticky náročný

úspora:- vícestupňová destilace- termokomprese

.

VÍCESTUPŇOVÁ DESTILACEVÍCESTUPŇOVÁ DESTILACE

několik destilačních aparátůzapojeno za sebou každý pracuje

v jinémtlakovém režimu

uvede do varu vodu v dalším stupni kde je nižší tlak

stupňů může být víc

teprve pára z posledního stupně se chladí a kondenzuje

pára vyvinutá v aparátu při vyšším tlaku

.

TERMOKOMPRESNÍ DESTILACETERMOKOMPRESNÍ DESTILACE

v aparátuza normálního tlaku se vyvine páratlak se potom

prudce zvýší

dojde ke zvýšení teploty páry

tato pára slouží jako topné médium v dalším stupni .

IONIZACE

IONIZACEDEIONIZER DB

Je dvoustupňový deionizer sestávající ze dvou oddělených kolon (katexové a anexové) ve dvou filtračních nádobách zapojených za sebou. Každá filtrační nádoba je osazena programátorem a

ventily zajišťujícími automatické střídání provozních cyklů –

regeneračních a filtračních. Deionizer DB může být také vybaven

indikátorem kvality upravené vody, který při překročení nastavené

hodnoty vodivosti vody aktivuje alarm, nebo zastaví dodávku upravené vody. Filtrační nádoby jsou vyrobeny z oceli, která je zevnitř i zvenku protikorozně

chráněna vrstvou plastu. Zde regenerace probíhá v sérii.

ZMĚKČOVÁNÍ VODY

voda prochází kolonou katexů s navázaným ionty Na+

(katex je v sodíkovém cyklu)

proběhne výměna iontů

ionty Ca2+a Mg2+

se navážou na katex uvolní seionty Na+

.

KATEX

Mg 2+

Ca 2+

Na+

Na+

Na+

Na+

KATEX

Mg 2+

Ca 2+

KATEX

Mg 2+

Ca 2+

Na+

Na+

Na+

Na+

.

regenerace se provádíroztokem NaCl

KATEX

Mg 2+

Ca 2+

Na+

Na+

Na+

Na+

ZMĚKČOVÁNÍ VODY je odstranění těchto solí

Příčinou tvrdosti vody jsou

soli

Ca2+a Mg2+

jednou z možností je využít měniče iontů to znamená navázat

ionty Ca2+ a Mg2+

na katex

.

ZMĚKČOVÁNÍ VODY ZMĚKČOVÁNÍ VODY

ZMĚKČOVÁNÍ VODY

2

424

3223

22

:Regenerace

2)(

CaClMNaNaClMCa

NaSOMMgMNaMgSO

NAHCOMCaMNaHCOCa

DEIONOZACE

DEMINERALIZACE je odstranění minerálních látek z vody

minerální látky (tj. soli kovů)jsou ve vodě ionizovány

demineralizace je založena na výměně iontů

výměna iontů probíhá na měničích iontů

.

DEMINERALIZACEDEMINERALIZACE

DEIONIZACE

DEIONIZER DBJe dvoustupňový

deionizer sestávající ze dvou oddělených kolon (katexové a anexové) ve dvou

filtračních nádobách zapojených za sebou.

Každá filtrační nádoba je osazena programátorem a

ventily zajišťujícími automatické střídání provozních cyklů – regeneračních a

filtračních. Deionizer DB může být také

vybaven indikátorem kvality upravené vody, který při

překročení nastavené hodnoty vodivosti

vody aktivuje alarm, nebo zastaví dodávku

upravené vody. Filtrační nádoby jsou

vyrobeny z oceli, která je zevnitř i

zvenku protikorozně chráněna vrstvou

plastu. Zde regenerace probíhá v

sérii.

.

měniče iontů jsou ve vodě nerozpustné látky

měniče iontů jsoukatexy (mění kationty)a anexy (mění anionty)

na jejich povrchu jsou reaktivní skupiny

na fázovém rozhraní ) (na povrchu tuhé fáze) probíhají chemické reakce

.

voda prochází nejprve kolonou katexů na jejich

povrchu jsou navázány H+

voda mákyselou reakci

do vody se uvolní H+

KATEX

KATEX

dojde k výměně kationtů

kation kovu (X2+) se naváže na katex

KATEXX2+

X2+

H+

H+

H+

H+

KATEXX2+

X2+

KATEXX2+

X2+

H+

H+

H+

H+

ANEX Y2–

OH– OH–

OH–

OH–

Y2–

ANEX

Y2–

Y2–

.

tato kyselá voda prochází kolonou anexů

na jejich povrchu jsou navázány OH-

ANEX

ANEX

KATEx

KATEx

dojde k výměně aniontů

anion (Y2–) se naváže na anex

do vody se uvolní OH-

ANEX

Y2– OH–

OH–

OH–

OH–

Y2– voda máneutrální reakci

voda, která proteklakolonou katexů, je kyselá, obsahuje ionty H+

(všechny kyseliny jsou rozpustné ve vodě) H+

H+

H+

H+

v koloně anexů se uvolní ionty OH-

OH–

OH–

OH–

OH–

demineralizovaná voda má neutrální reakci

zaměnit pořadí, začítna koloně anexů, nelzehydroxidy jsou vesměsnerozpustné ve vodě.

pH = 7,0

pH = 7,0

REGENERACEobnova účinnosti iontoměničů

Katex se regeneruje kyselinoudojde k výměně iontů X2+ za H +

Anex se regeneruje hydroxidemdojde k výměně iontů Y2– za OH–

KATEXX2+

X2+

H+

H+

H+

H+

ANEX Y2–

OH–

OH–

OH–

OH–

Y2– ANEX

Y2– OH–

OH–

OH–

OH–

Y2–

.

KATEX

X2+

X2+

H+

H+

H+

H+

Ca2+

Na+

Cl–

SO42 –

NO3–

Fe2–

Cl–

H+

H+

H+

H+

H+

K

A

T

E

X

Voda protéká kolonou katexů ve vodíkovém cyklu

Ca2+

Na+

Cl–

SO42 –

NO3–

Fe2–

Cl–

H+

H+

H+

H+

H+

K

A

T

E

X

Voda protéká kolonou katexů ve vodíkovém cyklu

Ca2+

Na+

Cl–

SO42 –

NO3–

Fe2–

Cl–

H+

H+

H+

H+

H+

K

A

T

E

X

Voda protéká kolonou katexů ve vodíkovém cyklu

Ca2+

Na+

Cl–

SO42 –

NO3–

Fe2–

Cl–

H+

H+

H+

H+

H+

K

A

T

E

X

Voda protéká kolonou katexů ve vodíkovém cyklu

Ca2+

Na+

Cl–

SO42 –

NO3–

Fe2–

Cl–

H+

H+

H+

H+

H+

K

A

T

E

X

Voda protéká kolonou katexů ve vodíkovém cyklu

Ca2+

Na+

Cl–

SO42 –

NO3–

Fe2–

Cl–

H+

H+

H+

H+

H+

K

A

T

E

X

Voda protéká kolonou katexů ve vodíkovém cyklu

Ca2+

Na+

Cl–

SO42 –

NO3–

Fe2–

Cl–

H+

H+

H+

H+

H+

K

A

T

E

X

Voda protéká kolonou katexů ve vodíkovém cyklu

Ca2+

Na+

Cl–

SO42 –

NO3–

Fe2–

Cl–

H+

H+

H+

H+

H+

K

A

T

E

X

Voda protéká kolonou katexů ve vodíkovém cyklu

Ca2+

Na+

Cl–

SO42 –

NO3–

Fe2–

Cl–

H+

H+

H+

H+

H+

K

A

T

E

X

Voda protéká kolonou katexů ve vodíkovém cyklu

Ca2+

Na+

Cl–

SO42 –

NO3–

Fe2–

Cl–

H+

H+

H+

H+

H+

K

A

T

E

X

Voda protéká kolonou katexů ve vodíkovém cyklu

Ca2+

Na+

Cl–

SO42 –

NO3–

Fe2–

Cl–

H+

H+

H+

H+

H+

K

A

T

E

X

Voda protéká kolonou katexů ve vodíkovém cyklu

Ca2+

Na+

Cl–

SO42 –

NO3–

Fe2–

Cl–

H+

H+

H+

H+

H+

K

A

T

E

X

Voda protéká kolonou katexů ve vodíkovém cyklu

Ca2+

Na+

Cl–

SO42 –

NO3–

Fe2–

Cl–

H+

H+

H+

H+

H+

K

A

T

E

X

Voda protéká kolonou katexů ve vodíkovém cyklu

Ca2+

Na+

Cl–

SO42 –

NO3–

Fe2–

Cl–

H+

H+

H+

H+

H+

K

A

T

E

X

Voda protéká kolonou katexů ve vodíkovém cyklu

Ca2+

Na+

Cl–

SO42 –

NO3–

Fe2–

Cl–

H+

H+

H+

H+

H+

K

A

T

E

X

Voda protéká kolonou katexů ve vodíkovém cyklu

Ca2+

Na+

Cl–

SO42 –

NO3–

Fe2–

Cl–

H+

H+

H+

H+

H+

K

A

T

E

X

Voda protéká kolonou katexů ve vodíkovém cyklu

Ca2+

Na+

Cl–

SO42 –

NO3–

Fe2–

Cl–

H+

H+

H+

H+

H+

K

A

T

E

X

Voda protéká kolonou katexů ve vodíkovém cyklu

Ca2+

Na+

Cl–

SO42 –

NO3–

Fe2–

Cl–

H+

H+

H+

H+

H+

K

A

T

E

X

Voda protéká kolonou katexů ve vodíkovém cyklu

Ca2+

Na+

Cl–

SO42 –

NO3–

Fe2–

Cl–

H+

H+

H+

H+

H+

K

A

T

E

X

Voda protéká kolonou katexů ve vodíkovém cyklu

Ca2+

Na+

Cl–

SO42 –

NO3–

Fe2–

Cl–

H+

H+

H+

H+

H+

K

A

T

E

X

Voda protéká kolonou katexů ve vodíkovém cyklu

Ca2+

Na+

Cl–

SO42 –

NO3–

Fe2–

Cl–

H+

H+

H+

H+

Na+H+

K

A

T

E

X

Voda protéká kolonou katexů ve vodíkovém cyklu

Ca2+

Cl–

SO42 –

NO3–

Fe2–

Cl–

H+

H+

H+

H+

Na+H+

K

A

T

E

X

Voda protéká kolonou katexů ve vodíkovém cyklu

Cl–

SO42 –

NO3–

Fe2–

Cl–

H+

H+

Na+H+

H+

H+Ca2+

K

A

T

E

X

Voda protéká kolonou katexů ve vodíkovém cyklu

Cl–

SO42 –

NO3–

Fe2–

Cl–

H+

H+

Na+H+

H+

H+Ca2+

K

A

T

E

X

Voda protéká kolonou katexů ve vodíkovém cyklu

Cl–

SO42 –

NO3–

Fe2–

Cl–

H+

H+

Na+H+

H+

H+Ca2+

K

A

T

E

X

Kationty se navázaly na katex, voda má kyselou reakci

.

OH–

OH–

OH–

OH–

OH–

H+

H+

H+

H+

H+

SO42 –

Cl–

NO3–

Cl–

A

N

E

X

tato voda protéká kolonou anexů v hydroxilovém cyklu

.

OH–

OH–

OH–

OH–

OH–

H+

H+

H+

H+

H+

SO42 –

Cl–

NO3–

Cl–

A

N

E

X

tato voda protéká kolonou anexů v hydroxilovém cyklu

OH–

OH–

OH–

OH–

OH–

H+

H+

H+

H+

H+

SO42 –

Cl–

NO3–

Cl–

A

N

E

X

tato voda protéká kolonou anexů v hydroxilovém cyklu

OH–

OH–

OH–

OH–

OH–

H+

H+

H+

H+

H+

SO42 –

Cl–

NO3–

Cl–

A

N

E

X

tato voda protéká kolonou anexů v hydroxilovém cyklu

OH–

OH–

OH–

OH–

OH–

H+

H+

H+

H+

H+

SO42 –

Cl–

NO3–

Cl–

A

N

E

X

tato voda protéká kolonou anexů v hydroxilovém cyklu

OH–

OH–

OH–

OH–

OH–

H+

H+

H+

H+

H+

SO42 –

Cl–

NO3–

Cl–

A

N

E

X

tato voda protéká kolonou anexů v hydroxilovém cyklu

OH–

OH–

OH–

OH–

OH–

H+

H+

H+

H+

H+

SO42 –

Cl–

NO3–

Cl–

A

N

E

X

tato voda protéká kolonou anexů v hydroxilovém cyklu

OH–

OH–

OH–

OH–

OH–

H+

H+

H+

H+

H+

SO42 –

Cl–

NO3–

Cl–

A

N

E

X

tato voda protéká kolonou anexů v hydroxilovém cyklu

OH–

OH–

OH–

OH–

OH–

H+

H+

H+

H+

H+

SO42 –

Cl–

NO3–

Cl–

A

N

E

X

tato voda protéká kolonou anexů v hydroxilovém cyklu

OH–

OH–

OH–

OH–

OH–

H+

H+

H+

H+

H+

SO42 –

Cl–

NO3–

Cl–

A

N

E

X

tato voda protéká kolonou anexů v hydroxilovém cyklu

OH–

OH–

OH–

OH–

OH–

H+

H+

H+

H+

H+

SO42 –

Cl–

NO3–

Cl–

A

N

E

X

tato voda protéká kolonou anexů v hydroxilovém cyklu

OH–

OH–

OH–

OH–

OH–

H+

H+

H+

H+

H+

SO42 –

Cl–

NO3–

Cl–

A

N

E

X

tato voda protéká kolonou anexů v hydroxilovém cyklu

OH–

OH–

OH–

OH–

OH–

H+

H+

H+

H+

H+

SO42 –

Cl–

NO3–

Cl–

A

N

E

X

tato voda protéká kolonou anexů v hydroxilovém cyklu

OH–

OH–

OH–

OH–

OH–

H+

H+

H+

H+

H+

SO42 –

Cl–

NO3–

Cl–

A

N

E

X

tato voda protéká kolonou anexů v hydroxilovém cyklu

OH–

OH–

OH–

H+

H+

H+

H+

H+

Cl–

NO3–

Cl–

OH–

OH– SO4

2 –

A

N

E

X

tato voda protéká kolonou anexů v hydroxilovém cyklu

OH–

OH–

OH–

H+

H+

H+

H+

H+

Cl–

NO3–

Cl–

OH–

OH– SO4

2 –

A

N

E

X

tato voda protéká kolonou anexů v hydroxilovém cyklu

OH–

OH–

OH–

H+

H+

H+

H+

H+

Cl–

NO3–

Cl–

OH–

OH– SO4

2 –

A

N

E

X

tato voda protéká kolonou anexů v hydroxilovém cyklu

OH–

OH–

OH–

H+

H+

H+

H+

H+

Cl–

NO3–

Cl–

OH–

OH– SO4

2 –

A

N

E

X

tato voda protéká kolonou anexů v hydroxilovém cyklu

OH–

OH–

OH–

H+

H+

H+

H+

H+

Cl–

NO3–

Cl–

OH–

OH– SO4

2 –

A

N

E

X

tato voda protéká kolonou anexů v hydroxilovém cyklu

OH–

OH–

OH–

H+

H+

H+

H+

H+

Cl–

NO3–

Cl–

OH–

OH– SO4

2 –

A

N

E

X

tato voda protéká kolonou anexů v hydroxilovém cyklu

OH–

OH–

OH–

H+

H+

H+

H+

H+

Cl–

NO3–

Cl–

OH–

OH– SO4

2 –

A

N

E

X

tato voda protéká kolonou anexů v hydroxilovém cyklu

OH–

OH–

OH–

H+

H+

H+

H+

H+

Cl–

NO3–

Cl–

OH–

OH– SO4

2 –

A

N

E

X

tato voda protéká kolonou anexů v hydroxilovém cyklu

OH–

H+

H+

H+

H+

H+

NO3–

OH–

OH– SO4

2 –

OH–

OH–

Cl–

Cl–

A

N

E

X

tato voda protéká kolonou anexů v hydroxilovém cyklu

OH–

H+

H+

H+

H+

H+

NO3–

OH–

OH– SO4

2 –

OH–

OH–

Cl–

Cl–

A

N

E

X

tato voda protéká kolonou anexů v hydroxilovém cyklu

OH–

H+

H+

H+

H+

H+

NO3–

OH–

OH– SO4

2 –

OH–

OH–

Cl–

Cl–

A

N

E

X

tato voda protéká kolonou anexů v hydroxilovém cyklu

OH–

H+

H+

H+

H+

H+

NO3–

OH–

OH– SO4

2 –

OH–

OH–

Cl–

Cl–

A

N

E

XOH–

H+

H+

H+

H+

H+

NO3–

OH–

OH– SO4

2 –

OH–

OH–

Cl–

Cl–

A

N

E

X

tato voda protéká kolonou anexů v hydroxilovém cyklu

OH–

H+

H+

H+

H+

H+

NO3–

OH–

OH– SO4

2 –

OH–

OH–

Cl–

Cl–

A

N

E

X

tato voda protéká kolonou anexů v hydroxilovém cyklu

OH–

H+

H+

H+

H+

H+

NO3–

OH–

OH– SO4

2 –

OH–

OH–

Cl–

Cl–

A

N

E

X

Anionty se navázaly na anex

.

pH = 7,0

ve vodě jsou ionty H+ a OH-

reakce je neutrální

REVERZNÍ OSMÓZA je

proces transportující vodu

pod tlakem přes membránu

REVERZNÍ OSMÓZA je opakem osmózy(obrácená, vratná osmóza, hyperfiltrace)

REVERZNÍ OSMÓZA je opakem osmózy(obrácená, vratná osmóza, hyperfiltrace)

membrána je

polopropustná, umožňuje

difúzi vody za vzniku

permeátu (upravená voda)

rozpouštědlo procházípolopropustnou membránou

do prostředí o nižší koncentraci

.

REVERZNÍOSMÓZA

REVERZNÍOSMÓZA

Reverzní osmóza.

OSMÓZA je samovolné

pronikání molekul rozpouštědla

polopropustnou membránou

do roztoku

polopropustná membrána propustí pouze molekuly rozpouštědla

Mírou schopnosti rozpouštědla

pronikat do roztoku je osmotický tlak

Mírou schopnosti rozpouštědla

pronikat do roztoku je osmotický tlak

osmóza umožňuje látkovou výměnu v živých organizmech

buněčné stěnyjsou polopropustné

,

tlak p2

je větší než p1

OSMÓZA

P1

P2

REVERZNÍ OSMÓZA

.

voda pronikádo roztoku tlakem p1 a ředí jej

OSMÓZAOSMÓZA

voda je vytlačována z roztoku tlakem p2

REVERZNÍ OSMÓZAREVERZNÍ OSMÓZA

OSMOTICKÝ TLAKOSMOTICKÝ TLAK

ramena U-trubice jsouoddělena polopropustnou membránou v levém

rameni je voda

v pravém je roztok

hladina v pravém rameni stoupá až k určité mezní hodnotě

přetlak odpovídajícítomuto rozdílu hladinje osmotický tlak p

p

voda difunduje ve směru šipek

.

v průmyslu se k úpravě vody nejčastěji používá reverzní osmóza a

Deminiralizace

reverzní osmóza se užívá takék odsolování mořské vody

vodu je ale třeba předem změkčit

.

je levná a účinná

ukazatelem kvality vody je elektrická vodivost

čištěná vodanejvýše 4,3 S na 1 cm2

při 20 °C

.