83
ÚPRAVA vody v TO PARNÍCH ELEKTRÁREN
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
.
