SU54436A1

SU54436A1 - Way to mind gcheni water

Info

Publication number: SU54436A1
Application number: SU1212A
Authority: SU
Inventors: А.И. Штюрк
Original assignee: А.И. Штюрк
Priority date: 1937-10-29
Filing date: 1937-10-29
Publication date: 1938-11-30

Description

Современные способы предварительной подготовки и обработки воды, идущей на питание паровых котлов, примен емые с целью предотвращени образовани накипи и коррозии, по мнению автора, далеко несоверщенны и непригодны дл ум гчени морских вод. Насто щее предложение ставит своей задачей разработку такого способа, который не обладал бы недостатками существующих методов и одновременно заключал бы в себе достоинства каждого из них. С этой целью, согласно предлагаемому способу ум гчени воды, воду обрабатывают плавом-полупродуктом , получаемым в процессе переработки формиата натри . Образовавшийс же после обработки воды осадок используетс помощью известного уже метода дл получени щавелевой кислоты.Modern methods of pretreatment and treatment of water used to power steam boilers used to prevent scale formation and corrosion, according to the author, are far from being unsuitable and unsuitable for softening seawater. This proposal aims to develop such a method that would not have the disadvantages of the existing methods and at the same time embody the advantages of each of them. To this end, according to the proposed method of water softening, the water is treated with melted semi-product obtained during the processing of sodium formate. The precipitate formed after treatment of water is used by a method already known for the preparation of oxalic acid.

На чертеже изображена обща схема водоочистительной установки дл осуществлени данного способа.The drawing shows a general scheme of a water treatment plant for carrying out this method.

Сущность насто щего способа сводитс к следующему. В питательную воду, перед поступлением ее в котел , вводитс посредством дозировочного устройства (механическийThe essence of the present method is as follows. In the feed water, before it enters the boiler, is introduced through a metering device (mechanical

дозер) определенное количество(доза ) раствора технического плава-полупродукта , получаемого из формиата натри . При введении этой добавки происходит быстрое выпадение содержащегос в воде растворенного кальци , который при реакции образует нерастворимый в воде осадок щавелевого кальци . Химическое взаимодействие оксалатного плава с кальцием проходит настолько полно, быстро и избирательно, что уже при добавке теоретически необходимого количества щавелево-натриевой соли, растворенный в воде кальций, независимо от других веществ, содержа щихс в воде, и времени на реакцию, почти весь выпадает из воды в осадок .dosing) a certain amount (dose) of a solution of technical melt-intermediate obtained from sodium formate. With the introduction of this additive, the precipitated calcium dissolved in water rapidly precipitates, which forms a water-insoluble oxalic calcium precipitate during the reaction. The chemical interaction of oxalate melt with calcium takes place so completely, quickly and selectively that even with the addition of the theoretically necessary amount of oxalate-sodium salt, calcium dissolved in water, regardless of other substances contained in water and time for the reaction, almost all of the water in the sediment.

Выпавщий щавелевый кальций отфильтровываетс путем пропуска воды через фильтр любой конструкции, обеспечивающей сохранность осадка и прозрачность фильтрата. Так как коагул ци осадка проходит быстро , а образующийс на дне отстойника слой щавелевого кальци получаетс плотный, то осадок может быть отделен декантацией в соответствующих отстойных баках. Полу-ченный на фильтре (или в отстойнике ) осадок щавелевого кальци собираетс и, вл сь ценным химическим сырьем, используетс дл производства щавелевой кислоты, в цел х обеспечени экономической выгодности данного способа обработки воды.The precipitated oxalic calcium is filtered by passing water through a filter of any design that ensures the safety of the precipitate and the transparency of the filtrate. Since the sediment coagulates quickly, and the oxalic calcium layer formed at the bottom of the settling tank is dense, the sediment can be separated by decantation in the appropriate settling tanks. The oxalic calcium sediment obtained on the filter (or in the settling tank) is collected and, being a valuable chemical raw material, used to produce oxalic acid, in order to ensure the economic advantage of this water treatment method.

Образующа с накипь при испарении как пресной, так и морской воды содержит почти исключительно соли кальци . Проведенные опыты показали , что присутствие в накипи небольших количеств других веществ, помимо кальциевых солей, происходит , главным образом, вследствие абсорбционного захвата в процессе отложени солей кальци на поверхности нагрева, а соли магни выпадают из воды лишь после большого накоплени (концентрации) в воде илистых осадков. На этом основании автор приходит к заключению, что при применении предлагаемого способа , т. е. при удалении из воды кальци накипеобразовани происходить: по большинству вод не буде1. Кроме того, так как плав щавелевокислого натри содержит некоторое количество едкого натри , то магний частично выпадет в осадок, который отфильтруетс вместе с щавелевым кальцием (присутствие небольших количеств двуокиси магни при производстве щавелевой кислоты не вредит).Formed with scaling when both freshwater and seawater evaporate, it contains almost exclusively calcium salts. Experiments have shown that the presence in the scale of small amounts of other substances, in addition to calcium salts, occurs mainly due to the absorption of calcium salts on the heating surface during deposition, and the magnesium salts fall out of the water only after a large accumulation (concentration) in water precipitation. On this basis, the author comes to the conclusion that when applying the proposed method, i.e., when calcium is removed from the water, scale formation will occur: in most waters there will not be 1. In addition, since the melt of sodium oxalate contains some sodium hydroxide, magnesium will partially precipitate, which is filtered out along with oxalic calcium (the presence of small amounts of magnesium dioxide in the production of oxalic acid does not harm).

При пресных водах с большим содержанием магни вода первоначально обрабатываетс обычным известковым методом, а потом уже оксалатом . Это необходимо лишь дл вод, содержащих более /з магни от кaльциЯj или в тех случа х, когда вода используетс дл котлов сверхмощного давлени .In fresh waters with a high magnesium content, the water is initially treated with the usual lime method, and then with oxalate. This is only necessary for water containing more than / s of magnesium from calcium or in cases where water is used for heavy-pressure boilers.

При данном способе обработки воды не происходит значительного нарастани щелочности в котловой воде вследствие того, что образующиес при реакции двууглекислые и углекислые щелочи расходуютс на оставшийс магний и другие соли. Присутствие в воде анионов хлора способствует растворению солей кальци и магни , и если кальций по отношению к хлору имеетс в количествеWith this water treatment method, there is no significant alkalinity increase in the boiler water due to the fact that the two-carbonic and carbonate alkalis formed during the reaction are consumed for the remaining magnesium and other salts. The presence of chlorine anions in water promotes the dissolution of calcium and magnesium salts, and if calcium is present in relation to chlorine in an amount

меньшем, чем это необходимо дл его выпадени из воды, то до известного предела накипеобразовани не происходит . Это вление, в свою очередь, вл етс также выгодным дл обработки воды указанным способом, так как благодар такой зависимости, даже при случайном неполном удалении кальци из воды, выпадение его долгое врем происходить не будет, и если произведена будет своевременна продувка, то предотвратитс накипеобразование.less than is necessary for it to fall out of the water, then up to a known limit of scale formation does not occur. This phenomenon, in turn, is also advantageous for treating water in this way, because due to this dependence, even if the calcium is not completely removed accidentally, water will not fall out for a long time, and if timely purging is done, scale formation will be prevented. .

Дл осуществлени предлагаемого способа ум гчени воды паротеплова установка дополн етс насосом, дозером, фильтром или отстойником и сборной коробкой.In order to carry out the proposed method of water softening, the steam-heat installation is supplemented with a pump, a metering device, a filter or a settling tank and a collective box.

Соединение оксалатной установки с существующим питательным устройством проводитс следующим пор дком . Водопроводна питательна лини от приемного щика присоедин етс посредством тройника к трубопроводу дозера А. Далее устанавливаетс насос Б, который с своей всасывающей линией присоедин етс к тройнику дозера, а нагнетательной - к трубопроводу фильтра В. Фильтр В соедин ют трубопроводом со сборной коробкой Г. Существующий питательный насос Д соедин етс также со сборной коробкой Г.The connection of the oxalate plant with an existing nutrient is carried out as follows. The water supply line from the receiving box is connected via a tee to the metering pipeline A. Next, a pump B is installed, which with its suction line is connected to the metering tee, and the discharge pipe is connected to the filter pipeline B. Filter C is connected to the collecting box G. The feed pump D is also connected to box assembly G.

Дозер А может быть выполнен в виде клепаного цилиндрической формы железного бака с четырьм отверсти ми, вокруг которых привариваютс фланцы дл трубопровода. Отверсти служат дл подачи воды в дозер дл добавки реактивов в питательную линию, спуска осадков из бака и дл присоединени водомерного стекла. Бак оборудован показательным стеклом и измерительной рейкой, имеет открывающуюс крышку дл загрузки оксалата и снабжен ручной мешалкой. Емкость дозера А зависит от мощности установки, качества воды и промежутков загрузки дозера. Другим видом дозера, более современным, вл етс плунжерный насосик.Dozer A can be made in the form of a riveted cylindrical iron tank with four holes, around which flanges for the pipeline are welded. The apertures are used to supply water to the doser for adding reagents to the feeding line, for precipitating the tank and for connecting the water glass. The tank is equipped with a representative glass and measuring rod, has an opening lid for loading oxalate and is equipped with a hand stirrer. The capacity of the metering device A depends on the capacity of the installation, the quality of the water and the intervals of loading the metering device. Another type of doser, more modern, is the plunger pump.

Насос Б может быть применен различной конструкции (давление 3-5 атмосфер) и должен быть снабжен устройством, позвол ющим повышать давление, т. е. увеличивать количество его оборотов. Фильтр В также может быть различных систем. Юн состоит из набора железных рам с сетками, обт нутых плотной фильтровальной тканью. Рамки располагаютс вертикально и креп тс на салазках, которые вдвигаютс вместе с рамами на колесиках в котел. Крышка котелка крепитс к рамам. Котел представл ет собой небольшой герметически закрытый цилиндрической формы сосуд, снабженный манометром и предохранительным клапаном.Pump B can be applied in various designs (pressure 3-5 atmospheres) and must be equipped with a device that allows to increase the pressure, i.e., increase the number of its turns. Filter B can also be of various systems. The yun consists of a set of iron frames with nets covered with thick filter cloth. The frames are arranged vertically and fastened on a sled, which are slid together with the frames on castors into the boiler. The lid of the pot is attached to the frames. The boiler is a small hermetically sealed cylindrical vessel equipped with a pressure gauge and a safety valve.

Сборна железна коробка Г, клепана или сварна , беретс емкостью в зависимости от желаемого запаса и оборудована водопоказательным стеклом.A prefab iron box, riveted or welded, is taken up with a tank depending on the desired stock and is equipped with a water-proof glass.

В дозер Л посредством вентил наливаетс конденсат (в случае отсутстви такового - сыра вода). Заполнение ведетс при наблюдении за водопоказательным стеклом дозера. При наполнении желаемы.ч количеством воды отмечают указанное на рейке и на основе этого количества отвешивают щазелево-натриевый плав. Количество плава должно составл ть, примерно, 3% от веса залитой в дозер воды. Загрузка в дозер плава ведетс через верхнюю крышку, при одновременном помешивании мешалкой или веслом, в течение 10-15 мин., т. е. до полного растворени плава. Контроль правильности добавки плава , а также полнота растворени осуществл ютс наблюдением за ареометрическим поплавком, наход щимс в водомерном стекле. По установке точной концентрации в дозере открывают вентиль и включают насос, который, засасыва из подогревател II воду, одновременно подсасывает и из дозера раствор щавелевокислого натри . Открытие вентил зависит от желаемой подачи раствора оксалата, т. е. в зависимости от жесткости воды, а потому устанавливаетс путем экспресс-анализа воды.Condensate is poured in the dispenser L by means of a valve (in the absence of such, cheese is water). Filling is carried out when observing the water-proof glass of the metering unit. During the filling, the desired amount of water is noted indicated on the rail and on the basis of this amount weigh the basal sodium melt. The amount of melt should be about 3% by weight of the water poured into the doser. The melt is loaded into the doser through the top cover, while stirring with a stirrer or an oar, for 10-15 minutes, i.e. until the melt is completely dissolved. The monitoring of the correctness of the additive of the melt, as well as the completeness of the dissolution, is carried out by observing the areometric float in the water glass. By setting the exact concentration in the metering unit, the valve is opened and the pump is turned on, which, sucking water from the preheater II, simultaneously draws sodium oxalate solution from the metering unit. The opening of the valve depends on the desired supply of the oxalate solution, i.e., depending on the hardness of the water, and therefore is determined by the rapid analysis of water.

Вода в смеси с оксалатом, пройд через насос, попадает в котелок фильтра, откуда просачиваетс через фильтроткань и в виде прозрачной воды вытекает через патрубок в сборную коробку; осадок же щавелевого кальци задерживаетс на фильтрот;-;ани . По мере нарастани осадка на фильтроткани вода не успевает проникать через поры ткани, благодар чему создаетс в котелке давление, которое постепенно возрастает. Подачу воды в фильтр, т. е. работу насоса устанавливают с таким расчетом, чтобы давление в фильтре резко не росло, а вытекающа из фильтра ьода была прозрачной и поступала в потребных количествах равномерно.The water mixed with the oxalate, after passing through the pump, enters the filter pot, from which it seeps through the filter cloth and flows as a clear water through the nozzle into the collective box; sediment of oxalic calcium is delayed by a filtrate; -; an. As the precipitate on the filter fabric increases, water does not have time to penetrate the pores of the fabric, due to which pressure is created in the pot, which gradually increases. The water supply to the filter, i.e., the operation of the pump is set so that the pressure in the filter does not increase sharply, and the flow of filter flowing out of the filter is transparent and flows in the required quantities evenly.

Остановка устройства производитс вследствие отсутстви в дозере химического раствора и вследствие падени производительности при доведении максимального давлени в фильтре. В первом случае работу прекращают на 10-15 мин., т. е. на врем зар дки дозера, котора проводитс , как описано выше. Во втором случае установка выключаетс на необходимое врем дл очистки фильтра, котора проводитс следующим пор дком: перекрывают отводную сборную трубу из фильтра к сборной коробке и открывают линию трубопровода к мокровоздушному насосу, посредством которого отсасывают оставшуюс в фильтре жидкость и высушивают осадок на фильтроткани . Эта операци проводитс в течение 10-15 минут, после чего закрывают вентиль мокровоздушного насоса и открывают запорный рычаг крышки. Благодар тому, что фильтр установлен горизонтально с наклоном на 10°, а также вследствие увеличени веса рам от осадка, салазки с рамами перет гивают противовес, в виду чего рамы выкатываютс из котла фильтра без посторонней помощи. Образовавшиес лепешки на фильтровальной ткани рам снимаютс в бочки или в подставленное корыто. Съем осадка может производитьс посредством пуска пара в патрубки. Когда весь осадок очищен, рамы вдвигаютс обратно в котелок под действием противовеса, после чего крышка плотно закрываетс и фильтр готов к пуску.The device is shut down due to the absence of a chemical solution in the doser and due to a drop in productivity while maximizing the pressure in the filter. In the first case, the work is stopped for 10-15 minutes, i.e., for the time of charging the doser, which is carried out as described above. In the second case, the installation is turned off for the necessary time to clean the filter, which is carried out in the following order: shut off the collecting pipe from the filter to the collecting box and open the pipeline line to the wet-air pump, by means of which the liquid remaining in the filter is sucked and the filter cake is dried. This operation is carried out for 10-15 minutes, after which the valve of the air-wet pump is closed and the lid lock lever is opened. Due to the fact that the filter is installed horizontally with an inclination of 10 °, and also due to an increase in the weight of the frames from the sludge, the slide with the frames draws a counterbalance, in view of which the frames are rolled out of the filter boiler without any help. The cakes formed on the filter fabric of the frame are removed in barrels or in a trough. Removal of sediment can be carried out by steam injection into the nozzles. When the entire sediment has been cleaned, the frames are pushed back into the pot by the action of the counterweight, after which the lid is tightly closed and the filter is ready for start.

Полученный на фильтрах или в отстойниках осадок, после водообработки оксалатным плавом, независимоThe precipitate obtained on the filters or in the settling tanks, after water treatment with oxalate water, independently