WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 55 |

«А.Г. Лаптев, М.И. Фарахов, М.М. Башаров и др. Энерго- и ресурсосберегающие технологии и аппараты очистки жидкостей в нефтехимии и энергетике Под редакцией А.Г. Лаптева ...»

-- [ Страница 1 ] --

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

ИНЖЕНЕРНО-ВНЕДРЕНЧЕСКИЙ ЦЕНТР «ИНЖЕХИМ»

(ИНЖЕНЕРНАЯ ХИМИЯ)

А.Г. Лаптев, М.И. Фарахов, М.М. Башаров и др.

Энерго- и ресурсосберегающие технологии и аппараты очистки жидкостей в нефтехимии и энергетике Под редакцией А.Г. Лаптева Отечество Казань 2012 УДК 621.187:612.182 ББК 31.37 Л 24 Авторы:

А.Г. Лаптев, М.И. Фарахов, М.М. Башаров, Л.А. Николаева, Н.К. Лаптедульче, Е.О. Шинкевич, Е.С. Сергеева, Ю.М. Демидова, Е.Н. Бородай, А.Н. Долгов, М.М. Фарахов, Г.Г. Сафина Рецензенты:

д.х.н., профессор Х.Э. Харлампиди д.т.н., профессор Е.Л. Матухин Л 24 Энерго- и ресурсосберегающие технологии и аппараты очистки жидкостей в нефтехимии и энергетике / А.Г. Лаптев, М.И. Фарахов, М.М. Башаров [и др.] / под ред. А.Г. Лаптева. – Казань.: Отечество, 2012. – 410 с.

В книге представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований по очистке и охлаждению жидкостей на ТЭС и предприятиях нефтегазохимического комплекса, выполненных в Казанском государственном энергетическом университете и Инженерно-внедренческом центре «Инжехим». Даны математические модели и результаты расчетов тепломассообменных и сепарационных процессов в различных аппаратах и градирнях.

Рассмотрены ресурсосберегающие технологии утилизации шлама водоподготовки на ТЭС и электрообработки воды для мини-ТЭЦ.

Показана возможность комплексного использования торфа в энергетике. Дан пример энергосбережения за счет удаления свободной воды из жидких углеводородов. Представлены варианты модернизации термических деаэраторов.

Книга предназначена для научно-технических работников, преподавателей, аспирантов и студентов.

ISBN 978-5-9222-0532- © Авторы,

ПРЕДИСЛОВИЕ

В коллективной монографии представлены научно-технические и практические результаты сотрудников, аспирантов и соискателей кафедры «Технология воды и топлива» Казанского государственного энергетического университета и Инженерно-внедренческого центра «Инжехим», полученные за последние 8–10 лет в области очистки жидкостей.

Кафедра «Технология воды и топлива» готовит дипломированных специалистов по специальности «Технология воды и топлива на тепловых и атомных электрических станциях» и по специализации «Технология и контроль воды».

Тематика научных исследований кафедры:

энергосберегающие технологии и аппараты очистки газов и жидкостей, технология воды и топлива, обработка сточных вод энергообъектов промпредприятий электрохимическими методами с целью обезвреживания, разработка бессточных безотходных технологических процессов для ТЭС и промпредприятий, обработка воды методом обратного осмоса, проблемы подготовки и сжигания энергетических топлив, исследование сорбционных свойств торфов и других природных сорбентов.

Заведующий кафедрой – д-р техн. наук, профессор А.Г. Лаптев.

ИВЦ «Инжехим» работает в направлении исследования и расчета массои теплообмена на контактных устройствах промышленных аппаратов, проектирования и модернизации аппаратов разделения и очистки веществ.

Ведется разработка новых контактных элементов, высокоэффективных аппаратов и технологических схем для теплоэнергетической, химической, нефтеперерабатывающей и газовой отраслей промышленности (процессы теплообмена, ректификации, абсорбции, экстракции, сепарации, совмещенные процессы). Разрабатываются технические решения по перепрофилированию технологических установок для выпуска новой конкурентоспособной продукции и снижения энергозатрат. Выполняются рабочие проекты и изготавливается нестандартное оборудование (насадки, барботажные тарелки, распределители фаз, сепараторы, статические смесители и т.д.) Директор ИВЦ «Инжехим» – д-р техн. наук, профессор М.И. Фарахов.

Кафедра «Технология воды и топлива» КГЭУ, 420066, г. Казань, ул. Красносельская, 51, e-mail: tvt_kgeu@mail.ru, Web: http://www.laрtevag.ru ООО ИВЦ «Инжехим», 420049, г. Казань, ул. Шаляпина, 14/83, Web: http://www.ingehim.ru, e-mail: info@ingehim.ru, ingehim@kstu.ru.

ВВЕДЕНИЕ

А.Г. Лаптев Проблемы водоподготовки и водоочистки являются особо важными и актуальными в связи с постоянным ростом водопотребления и повышением требований к качеству воды.

В настоящее время объем использованной воды на нужды различных отраслей промышленности распределяется следующим образом: ЖКХ – 31,4 %, энергетика (включая теплоэнергетику) – 30,3 %, химическая и нефтехимическая промышленности – 12,8 %, машиностроение – 8,7 %, нефтедобычи – 6 % (главным образом, на поддержание пластового давления), сельское хозяйство – 5,1 %, пищевая отрасль – 3,5 %.

Известно, что состав природных вод весьма разнообразен и представляет собой сложную, непрерывно изменяющуюся систему, которая содержит минеральные и органические вещества во взвешенном, коллоидном и истинно растворенном состоянии, поэтому должны быть разнообразными и методы их очистки.

Ниже представлен обзор работ, опубликованных в основном за последнее десятилетие, по проблемам, задачам, исследованиям и научно-техническим решениями подготовки и очистки воды на тепловых электрических станциях (ТЭС) и в нефтехимии [1–3].



Задача водоподготовки на ТЭС является весьма важной, поскольку здесь производятся в огромных количествах широко используемые энергоносители в виде водяного пара и горячей воды. Примеси, поступающие в парогенератор, вызывают ряд неблагоприятных явлений, таких как вспенивание воды (органические примеси, аммиак, амины, некоторые органические примеси), образование отложений на поверхностях нагрева (жесткость, железо, медь, фосфаты), унос примесей паром и отложение их в турбине (соли натрия, силикаты, хлориды), коррозия теплосилового оборудования (кислород, кислоты, щелочи, углекислота, Fe ).

В промышленных масштабах на стадии водоподготовки на ТЭС для удаления взвешенных и коллоидных примесей часто используют реагентные методы, основанные на использовании коагулянтов и флокулянтов различной природы. Для удаления истинно-растворимых веществ применяют методы ионного обмена – натрий-, Н-катионирование и анионирование на ионитах отечественного или зарубежного производства [4].

Таким образом, водоподготовка по данной схеме связана с расходами:

коагулянта, реагентов на регенерацию фильтров; воды на собственные нужды установки (взрыхление, приготовление регенерационных растворов, отмывка);

катионита и анионита на досыпку фильтров. Весьма ощутима также плата за сброс солевых сточных вод [5].

Поэтому в настоящее время все большее распространение находят комбинированные схемы подготовки воды, где первую ступень ионитного умягчения заменяют безреагентным способом [6–11].

Среди безреагентных способов водоподготовки наибольший интерес представляют мембранные технологии [12–15], которые условно можно разделить на баромембранные (ультра-, микро-, нанофильтрация и обратный осмос) и электрохимические [16]. Этот интерес обусловлен как экономическими, так и эксплуатационными преимуществами новых технологий перед традиционными.

Лидерство барометрических технологий при опреснении значительных объемов воды централизованным порядком не подлежит сомнению. Как показывает практика последнего десятилетия, освоенная не так давно технология обратного осмоса, сегодня завоевала популярность на уровне массового применения в производственных процессах, особенно при очистке воды. Вместе с тем уже сейчас многие предприятия сталкиваются с уменьшением производительности и даже преждевременным выходом из строя обратноосмотических установок [17]. Причем снижение производительности последних на 95–97 % определяется загрязнением поверхности мембран и на 3уплотнением полимерного материала мембран в результате длительного воздействия повышенного давления [18]. Для предотвращения отложения кристаллических загрязнений и удаления с поверхности мембран коллоидной пленки проводятся профилактические регенерационные промывки мембранного контура такими химикатами, как антискалат, коагулянт, хлор, или восстановителями (например, метабисульфит натрия), которые могут самостоятельно стать источниками загрязнения [17].

При умягчении воды с помощью баромембранных технологий образуются значительные объемы концентрата, имеющего высокую жесткость и содержащего реагенты для предотвращения осадкообразования на мембранах. При гидравлическом КПД обратноосмотических установок 60–70 % расход концентрата составляет 40–30 %, что приводит к увеличению себестоимости очищенной воды [19].

Существенным резервом в безреагентной технологии водоподготовки является использование электрического тока, при котором происходит прямое превращение электрической энергии в энергию химических реакций, протекающих в растворе с большой скоростью. В настоящее время методы электрообработки получили развитие как эффективные и прогрессивные в технологии очистки воды. Установки по реализации этих методов достаточно компактны, высокопроизводительны, процессы управления и эксплуатации сравнительно просто автоматизируются. Кроме того, электрообработка при правильном ее сочетании с другими способами, позволяет успешно очищать воды от ряда примесей различного состава и дисперсности [20].

Методы электрообработки природных и сточных вод являются одними из современных способов. К преимуществам данных методов можно отнести отсутствие вторичного загрязнения обрабатываемой воды балластными ионами и возможность проводить за счет продуктов электролиза осаждения катионов металлов, декарбонизацию и обеззараживание воды, а также в простоте аппаратурного оформления при возможности автоматизации процесса [21].

Методы электрообработки (электрохимические методы) можно разделить на три основные группы:

методы превращения, обеспечивающие изменение физикохимических характеристик загрязнений с целью их обезвреживания или более быстрого извлечения из воды. К ним относятся: электрокоагуляции, электроокисление, электровосстановление, электрокристализация;

методы разделения, предназначенные для концентрирования примесей в ограниченном объеме электролита без существенного изменения фазово-дисперсных или физико-химических свойств извлекаемых веществ. К ним относятся: электросорбция, электродиализ, электроосмос, электрофорез, электрофильтрование;

комбинированные методы, которые предполагают совмещение одного или нескольких методов превращения и разделения загрязнений в одном аппарате. Эта группа в основном применяется для очистки сточных вод.

К ним относятся: электрофлотокоагуляция, электроосаждение, электроионообменный метод, электрохимическое обеззараживание [20].

Наибольший интерес с точки зрения реализации принципа создания малосточных и малоотходных систем водоподготовки на объектах энергетики представляет вторая категория электрохимических методов обработки воды, а именно методы электромембранного разделения. К таким методам относят электродиализ, электросорбцию, электроосмос, электрофорез, электродеионизацию, электроактивацию.

В настоящее время уже существует положительный опыт внедрения в системы водоподготовки вышеуказанных методов. Так, в 2009 году была спроектирована и введена в эксплуатацию технология химводоочистки, предназначенная для впрыска в газотурбинные установки 4-го энергоблока ТЭЦ-1 ОАО «Сахалинэнерго», г. Южно-Сахалинск, в которой использовано оборудование обратного осмоса и электродеионизации. В настоящее время осуществляются пусконаладочные работы химводоочистки с использованием оборудования ультрафильтрации, обратного осмоса и электродеионизации для паровых котлов и теплоснабжения ПГЭС ОАО «Мордовцемент», пос.



Pages:     || 2 | 3 | 4 | 5 |   ...   | 55 |
 



Похожие работы:

«Бен Голдакр ОБМАН В НАУКЕ Содержание Вступление • 1. Предмет • 2. Зарядка для мозга • 3. Комплекс Прогениум XY • 4. Гомеопатия • 5. Эффект плацебо • 6. Заблуждения дня • 7. Джиллиан МакКейт, кандидат наук • 8. Пилюли решают сложные социальные проблемы • 9. Профессор Патрик Холфорд • 10. Доктор будет преследовать вас в судебном порядке • 11. Является ли официальная медицина злом? • 12. СМИ способствуют неправильному пониманию науки • 13. Почему умные люди верят в глупости • 14. Плохая статистика...»

«Sectoral Integration of Biodiversity in Belarus Contents Introduction Spatial planning and urban development. Transport and road construction Agriculture and land use Forestry and hunting Fisheries Water resources and irrigation Industry and energy Defense Tourism and recreation Education Integration or mainstreaming of biodiversity in other conventions, agreements and processes.. 27 Introduction Belarus reported 1 that Национальной стратегией и планом действий по сохранению и устойчивому...»

«Альфред Ван Вогт Мюррей Лейнстер М. Джемисон Кордвейнер Смит Кэтрин Л. Мур Андрэ Нортон Сирил Корнблат Дэвид Келлер Джек Финней О. Лесли Лино Альдани Джеймс Типтри-младший Рэй Брэдбери Урсула К. Ле Гуин Фредерик Браун Гербен Хелинга Г. Файф Абрахам Грэйс Меррит Джек Лондон Е. Путкамер С. Блэк Герберт Уэллс М. Сейлор Ф. Марза Эрик Фрэнк Рассел Сборник зарубежной фантастики Фата-Моргана 2 продолжает одноименную издательскую серию. Кроме произведений, ранее не переводившихся на русский язык,...»

«Строительство АЭС в Республике Беларусь. Выдача мощности и связь с энергосистемой. ОРУ 330 кВ ПС Поставы с заходами ВЛ 330кВ Игналинская АЭС – ПС Полоцк, ВЛ 330 кВ Игналинская АЭС – ПС Белорусская, ВЛ 330 кВ Игналинская АЭС – Сморгонь. Архитектурный проект ТОМ 17 Отчет об оценке воздействия на окружающую среду Книга 1 14444/3-01-т13 Главный инженер О.Е.Ямный Главный инженер проекта В.В.Баринов Начальник ОЛЭП _М.Э.Гук Нач. СО А.А.Беляев 2012 г. СОДЕРЖАНИЕ Введение 3  1. Общая характеристика...»

«Александр Владимирович Кородецкий Зеленая аптека Кородецкого: Золотой ус, индийский лук, стевия и другие От редакции Александр Владимирович Кородецкий – известный петербургский фитоэнергетик – родился в 1961 году в Ленинграде После окончания с красным дипломом одного из технических вузов работал в физической лаборатории, исследующей физику полей. Все складывалось в его жизни вполне благополучно. Но неожиданно очень тяжело заболел близкий ему человек. Диагноз неутешительный – артрит коленных...»

«НУРБЕЙ ВЛАДИМИРОВИЧ ГУЛИА УДИВИТЕЛЬНАЯ МЕХАНИКА В ПОИСКАХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ КАПСУЛЫ ОТ РЕДАКЦИИ Проблеме создания совершенного накопителя энергии, образно названного автором энергетической капсулой, посвящены сотни научных трудов и десятки книг Нурбея Гулиа – ученого, чьи работы получили признание как в России, так и за рубежом. Энергетика всегда была и остается приоритетным направлением науки и техники, а накопители энергии – важным и перспективным разделом энергетики. Эффективное накопление...»

«В Е С Т Н И К КрасГАУ Выпуск 3 Красноярск 2013 Редакционный совет Н.В. Цугленок – д-р техн. наук, проф., чл.-корр. РАСХН, действ. член АТН РФ, лауреат премии Правительства в области науки и техники, международный эксперт по экологии и энергетике, засл. работник высш. школы, почетный работник высш. образования РФ, ректор – гл. научный редактор, председатель совета – канд. техн. наук, проф., засл. энергетик РФ, чл.-корр. ААО, СО МАН ВШ, федер. Я.А. Кунгс эксперт по науке и технике РИНКЦЭ...»

«УТВЕРЖДАЮ Декан биологического факультета Дементьева С.М. _ 2012 г. УЧЕБНО – МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС по дисциплине ПРИКЛАДНАЯ ЭКОЛОГИЯ для студентов 5 курса очной формы обучения специальность 020803.65 БИОЭКОЛОГИЯ Обсуждено на заседании кафедры Составитель: _ 2012 г. к.б.н., доцент С.А. Иванова Протокол № Зав. кафедрой_ Тверь 2012 2. Пояснительная записка Цель курса: Изучить основные прикладные аспекты взаимодействий в системе Общество-Природа Задачи курса: изучить основные типы загрязнений и...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.