Основные технологические операции


Материальный баланс проектируемого процесса



Скачать 107.6 Kb.
страница2/2
Дата14.10.2018
Размер107.6 Kb.
1   2
Материальный баланс проектируемого процесса

Первая стадия очистки

Вход

Выход

Наименование потока

Количество,

кг/ч

Наименование потока

Количество,

кг/ч

Сточная вода (4,82 м3/ч), в т.ч.:

Железо – 41 г/ м3,

Хром трехвалентный –

4 г/ м3,

Взвешенные вещества – 410 г/ м3

Железный скрап – 40 г/м3

0,197

0,019

0,193

Сточная вода (4,82 м3/ч), в т.ч.:

Железо – 5 г/ м3,

Хром трехвалентный –

0,5 г/ м3,

Взвешенные вещества – 410 г/ м3

Осадок, содержащий:

Хром
Железо


0,0241

0,00241

0,0166

0,366

Итого:

0,409

Итого:

0,409

Железный скрап – 40 г/м3×4,82 м3/ч=0,193 кг/ч

Вход (Fe, кг/ч) – 4,82 м3/ч×41 г/м3 × 10-3=0,197 кг/ч

Вход (Cr3+, кг/ч) – 4,82 м3/ч×4 г/м3 × 10-3=0,019 кг/ч

Выход (Fe, кг/ч) – 5 ×4,82 м3/ч× 10-3 = 0,0241 кг/ч

Выход (Cr3+, кг/ч) – 3,5 ×4,82 м3/ч× 10-3 = 0,00241 кг/ч

Выход (Crосадок, кг/ч) – (4-0,5)×4,82 м3/ч× 10-3 = 0,0166 кг/ч

Выход (Feосадок, кг/ч) – (41-5)×4,82 м3/ч×10-3 + 0,39 кг/ч = 0,366 кг/ч




Вторая стадия очистки

Вход

Выход

Наименование потока

Количество, кг/ч

Наименование потока

Количество, кг/ч

Сточная вода (4,82 м3/ч), в т.ч.:

Железо – 5 г/ м3,

Хром трехвалентный – 0,5 г/ м3,

Взвешенные вещества – 410 г/ м3

Осадок, содержащий:

Хром
Железо



0,0241

0,00241

1,976

0,0166

0,366

Сточная вода (4,82 м3/ч), в т.ч.:

Железо – 5 г/ м3,

Хром трехвалентный – 0,5 г/ м3,

Взвешенные вещества – 41 г/ м3

Фильтр, содержащий

Хром

Железо

Взвешенные вещества

0,0241

0,00241

0,1976

0,0166

0,366

1,7784

Итого:

2,385

Итого:

2,385

Вход (взвешенные вещества, кг/ч) – 4,82×410 г/м3 × 10-3= 1,976 кг/ч

Степень эффективности скорого фильтра – 90%

Выход (взвешенные вещества, кг/ч) – 1,976×0,1 = 0,1976 кг/ч



Необходимо перевести содержание железа и хрома в осадке на гидроксиды: 0,732 кг/ч + 0,0332 кг/ч + 1,7784 кг/ч = 2,54 кг/ч. Сухой осадок относится к H2O как 1:10. Тогда на 2,54 кг/ч осадка необходимо около 26 л/ч промывной воды. Значит, на 61 кг/сутки осадка потребуется 625 литров промывной воды.

Стадия промывки

Вход

Выход

Наименование потока

Количество, кг/ч

Наименование потока

Количество, кг/ч

Фильтр, содержащий:

Гидроксид хрома
Гидроксид железа


Взвешенные вещества

Промывная вода – 26 л/ч

0,0332

0,732

1,7784

Промывная вода, содержащая:

Гидроксид хрома
Гидроксид железа


Взвешенные вещества

0,0332

0,732

1,7784

Итого:

2,544

Итого:

2,544



  1. Расчет и подбор основного оборудования

Таблица …

Технологическая операция

Исходные данные для проведения расчетов по подбору оборудования

Результаты расчетов по подбору оборудования

Гальванокоагуляция

Расход – 4,82 м3

Гальванокоагулятор типа КБ-2ГХ

Фильтрование

Расход – 4,82 м3

Скорый фильтр AQUAPOINT ОВ - 1354-263/760F

Контроль сточных вод

Расход – 4,82 м3

Водоанализатор CRISTAL

Промывка основного фильтра будет осуществляться с помощью исходной сточной воды, прошедшей через нутч-фильтр.

Расчет основного и дополнительного оборудования

  1. Гальванокоагулятор

Данное оборудование подбиралось по типовым характеристикам:

Таблица …

Технические характеристики


Параметры

Значения

КБ-1ГХ

КБ-2ГХ

КБ-3ГХ

Гидравлическая производительность, м3/час

4,0

10,0

24,0

Технологическая производительность, м3/час

(по электрохимическому растворению скрапа)



2,5

6,5

15,0

Габаритные размеры, мм:

Длина


Ширина

Высота


3104

1600


1642

4400

1800


2000

6500

2200


2400

Масса, кг

1200

2100

3600

Барабаны гальванокоагуляторов выполняются из стали 12Х18Н10Т или Ст.08Х22Н6Т.

Таким образом, исходя из типовых размеров, можно сделать вывод, для данного производства подходит барабанный гальванокоагулятор типа КБ-2ГХ. Это оборудование производит Научно-Производственное Объединение "Акваэкопром", расположенное по адресу: Ставропольский край, г. Пятигорск, проезд Оранжерейный, д. 6.

koagulator.jpg

Рис. 1 – барабанный гальванокоагулятор типа КБ-2ГХ

  1. Скорый фильтр

Найдем суммарную площадь фильтров:

м2

Необходимое количество фильтров:

Поскольку фильтр двухкамерный, то F=1,1/2=0,55 м2. Пользуясь таблицей 5-3 [Лифшиц О.В. Справочник по водоподготовке котельных установок, М., Энергия, 1976, 288с], выбираем фильтр с площадью фильтрования 0,79 м2 и диаметром 700 мм.

По типовым размерам нам подходит фильтр AQUAPOINT ОВ – 1354.

Технические характеристики AQUAPOINT ОВ - 1354:

  1. Максимальная производительность – 5 м3/ч

  2. Объем засыпки – 68 л

  3. Площадь фильтрования – 0,79 м2

  4. Диаметр – 700 мм

Данный фильтр производит «АКВАКРАТ-СТРОЙПРОЕКТ», расположенное по адресу: г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 116.

фильтр2.jpg

Рис. 2 – двухкамерный высокоскоростной фильтр

  1. Нутч-фильтр

Нутч-фильтры – это механические фильтры периодического действия для сбора и промывки, в виде осадка, различных взвешенных веществ, являющихся целевым продуктом, либо для очистки жидкого целевого продукта от взвешенных веществ. Нутч-фильтр избыточного давления представляет собой герметичный сосуд со съемной верхней частью. Осадок накапливается на фильтрующем материале и удаляется после завершения работы фильтра вручную.

Необходим для сбора промывной воды и ее дальнейшей очистки. Предлагаю использовать нутч-фильтр Dryer DNFD 100, обладающий следующими характеристиками:

Площадь поверхности, м2

1,0

Вместимость, л

1200

Внутренний диаметр, мм

1200

Высота, мм

1000

Производитель – Москва, ул. Дубининская, 57, стр. 2

s_4_2.jpg

Рис. 3 – нутч-фильтр DNFD 100

6.Производственный экологический контроль

Производственный экологический контроль является неотъемлемой частью на производстве. Для его осуществления предлагается интеллектуальный датчик автоматического контроля Cristal.

Принцип работы колориметра CRISTAL SERES Environnement на молекулярной спектрофотометрической абсорбции. Техника измерения основывается на законе Бургера- Ламберта-Бера. При соответствующих физико-химических условиях, аналит, содержащийся в пробе, вступает в реакцию с одним или несколькими реактивами и ведет к появлению или исчезновению окрашивания. Интенсивность этого окрашивания позволяет оценить концентрацию аналита. Часть падающего пучка I0 будет поглощаться во время прохождения через измерительную ячейку. Количество переданного луча  I позволяет измерить концентрацию. Пучок падающих лучей имеет свою длину волны, которая выбирается исходя из типа окраски, формирующегося в измерительной ячейке. Смесь в измерительной ячейке хорошо перемешивается для создания однородности. Для ускорения кинетики химических реакций, а также для создания хорошей стабильности измерения, измерительная ячейка может подогреваться. 



датчик.jpg

Рис. 4 – принципиальная схема измерения с помощью водоанализатора CRISTAL

Таблица…

Производственный экологический контроль



Наименование потока и операции

Определяемый показатель, среднее значение

Метод анализа

Диапазон измерения, г/м3

Периодичность измерений

Сточная вода, сбрасываемая в заводскую канализацию

[Fобщ]

5 г/м3

[Cr3+]

0,5 г/м3



К

К


0-200

0-1000


Непрерывно

Непрерывно





ВЫВОДЫ

  1. Рассмотрены альтернативные проектные решения и предложена основная схема очистки сточных вод производства …. - двухстадийная очистка. По рассчитанному материальному балансу концентрация железа (Fe) в очищенной воде составила 5 г/м3, хрома (Cr3+) – 0,5 г/м3, что не превышает ДК (5,0 г/м3 и 0,5 г/м3 соответственно).

  2. Разработаны принципиальные технологическая и аппаратурная блок-схемы.

  3. Подобрано основное оборудование процесса очистки – гальванокоагулятор типа КБ-2ГХ производства НПО «Акваэкопром» и скорый фильтр AQUAPOINT ОВ - 1354-263/760F производства «АКВАКРАТ-СТРОЙПРОЕКТ» - и выполнен расчет их основных параметров.


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2


База данных защищена авторским правом ©rekref.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница