Inngangur
Þeir sem starfa í núlllosun-iðnaðinum og endurheimt skólpsauðlinda vita að öfugt himnuflæðisþykkni er erfiðasti hluti alls kerfisins. Eftir styrkingu með himnunni með öfugu himnuflæði margfaldast kalsíum- og magnesíumhörku, kísil, heildarselta og basa, sem leiðir til flókinnar vatnssamsetningar og sterkrar tilhneigingar til að kólna. Ófullnægjandi formeðhöndlun getur auðveldlega leitt til flögnunar og óhreininda á síðara himnukerfi, minnkaðrar skilvirkni uppgufunartækis og óeðlilegrar starfsemi kristöllunarkerfisins. Tvöfalda-alkalíaðferðin, sem almenn tækni til að fjarlægja djúpa hörku á öfugu himnuflæðisþykkni, getur náð samverkandi stjórn á hörku og kísil. Ásamt auknum aðskilnaði með kísilkarbíð keramikhimnum getur það bætt stöðugleika frárennslis og áreiðanleika kerfisins enn frekar.
I. Grunnþekking á hörku og eiginleikum öfugt himnuflæðisþykkni
Með heildarhörku er átt við heildarstyrk kalsíum- og magnesíumjóna í vatninu, sem er kjarnamælikvarði til að meta hættu á flögnun og rekstrarstöðugleika himnukerfisins.
Byggt á samsetningu þess má skipta hörku í tvo meginflokka: Annar er karbónathörku, einnig þekkt sem tímabundin hörku, sem er aðallega til í formi kalsíumbíkarbónats og magnesíumbíkarbónats. Það er hægt að fjarlægja það með því að hita og sjóða til að fella út og fjarlægja hörku.
Hin er ekki-karbónathörka, einnig þekkt sem varanleg hörka, sem er til í formi súlfata og klóríða. Það er ekki hægt að fjarlægja það með upphitun og verður að fjarlægja það á áhrifaríkan hátt með efnaútfellingu, jónaskiptum eða himnuaðferðum.
Í samhengi við öfugt himnuflæðisþykkni eru einkennin augljós: Öfug himnuflæðiskerfi hafa gildrandi og auðgandi áhrif á sölt, hörku og silíköt. Jónastyrkurinn á þykkni hliðinni er venjulega þéttur 3 til 8 sinnum og TDS er yfirleitt á milli 10.000 og 60.000 mg/L, nær yfir 100.000 mg/L við miklar notkunarskilyrði. Heildarhörku er stöðugt haldið við 500 til 3.000 mg/L, þar sem kísil og basastig er einnig hátt, og Langrier mettunarstuðullinn og súlfatstuðullinn fara verulega yfir staðla. Stærsta vandamálið við þessa tegund vatnsgæða er að það myndar auðveldlega óleysanlegt korn eins og kalsíumkarbónat, magnesíumhýdroxíð, kalsíumsúlfat og silíköt, sem festast við himnuyfirborðið, innri veggi pípanna og veggi uppgufunarhitaskiptaröra. Þetta veldur lækkun á himnuflæði, auknum þrýstingsmun yfir himnu, minnkun á skilvirkni varmaskipta og versnun á gæðum kristallaðs salts, sem er lykilverkur sem takmarkar langtíma-virkni núll-losunarkerfa.
II. Kynning á tvískiptri-alkalíúrkomutækni
Í orðum leikmanna er tvíþætta-alkalíaðferðin efnafræðilegt útfellingarferli þar sem kalsíumhýdroxíði og natríumkarbónati er bætt við í þrepum. Það er sem stendur gildasta og hagkvæmasta formeðferðartæknin fyrir öfugt himnuflæðisþykkni með mikilli hörku, mikilli kísil og mikilli basa.
1. Meginregla um viðbrögð við ferli
(1) Að bæta við kalsíumhýdroxíði (Ca(OH)2) þjónar aðallega til að stilla basa, fjarlægja magnesíum og kísil og draga úr bíkarbónat basagildi vatnsins. Viðbrögð við magnesíumfjarlægingu og basavirkni:
Efnaefnahvarfajöfnu fyrir kísilfjarlægingu (við hátt pH skilyrði):
Með því að bæta við kalki til að hækka pH vatnsins upp í 11,0 er magnesíumjónum breytt í magnesíumhýdroxíðbotnfall. Samtímis er uppleystu kísiljónum í vatninu breytt í silíkatjónir við mjög basískar aðstæður, sem síðan sameinast kalsíum- og magnesíumjónum í vatninu til að mynda óleysanlegt kalsíumsílíkat- og magnesíumsílíkatútfellingar, sem ná fram skilvirkri kísilfjarlægingu. Á sama tíma eru bíkarbónatjónir hlutlausar, sem dregur úr grunnlínu basa og dregur úr hættu á síðari hörku og kísilflögnun.
(2) Með því að bæta við natríumkarbónati (Na₂CO₃), er natríumkarbónat aðallega notað til að fjarlægja kalsíumjónir úr vatninu og fjarlægja erfitt-að-meðhöndla ekki-karbónat hörku. Viðbragðsjafna fyrir fjarlægingu kalsíumhörku:
Með því að nota samsetningu karbónatjóna og kalsíumjóna til að mynda kalsíumkarbónat kristal botnfall, minnkar leifar kalsíum hörku enn frekar og heildar hörku er stöðugt stjórnað innan viðunandi marka.
2. Tæknilegir kostir og hefðbundnir gallar
Tvöfalda-alkalíaðferðin hefur umtalsverða kosti: hvarfefni sem eru aðgengileg, lágur rekstrarkostnaður og getu til að framkvæma stöðuga-meðhöndlun í stórum stíl. Það getur samtímis lokið herðingu, basaminnkun og kísilhreinsun og hefur mikla mótstöðu gegn háum-salt- og miklum-áhrifum á basavatnsgæði, sem gerir það mjög hentugur fyrir erfiðar aðstæður eins og öfugt himnuflæðisþykkni.
Hins vegar hefur hefðbundna tvíþætta-alkalíaðferðin einnig augljósa annmarka: kalsíumkarbónat-, magnesíumhýdroxíð- og silíkatflokkarnir sem myndast við hvarfið hafa fínar kornastærðir, sem leiðir til hægs náttúrulegs setnunarhraða og ófullkomins fasts-vökvaskilnaðar í hefðbundnum botnfallsgeymum; grugg frárennslis og svifefna er tiltölulega hátt og fínar kristalagnir geta auðveldlega komist í gegnum síueininguna, en samt stafað hætta af stigstærð fyrir niðurstreymishimnuna og uppgufunartækið; þar að auki sýna herðing og kísilvæðing samkeppnishömlun, sem gerir það erfitt fyrir venjulegt setmyndunarferli að hámarka báða vísana samtímis.
III. Kynning á tvískiptu-alkalíaðferðinni + kísilkarbíð keramikhimnutengingarferli
Til að bregðast við göllum hinnar hefðbundnu tvíþættu-alkalíaðferðar hefur tvíþætta-alkalíaðferðin + kísilkarbíð keramik ofursíunarhimnutengingarferli komið fram, sem veitir tvöfalda vörn fyrir formeðferð þykkni. Heildarferilsslóð:
Allt ferlið hefur skýra rökfræði: Framendinn byggir á tvíþættri-alkalíaðferð til að ljúka efnahvarfi, sem breytir kalsíum- og magnesíumjónum og kísilíðum í fast botnfall; bakendinn byggir á kísilkarbíð keramikhimnu fyrir mikla-nákvæmni varðveislu, sem kemur í stað hefðbundinna botnfallsgeyma með-þéttleika og marg-síunarferla.
Kísilkarbíð keramikhimnan hefur svitahola á nanóskala, sem getur alveg haldið kalsíumkarbónati, magnesíumhýdroxíði, silíkat ör-flokkum, kvoðum og svifryki, og uppfyllir að fullu ströngu áhrifakröfur háþrýstingshimna og uppgufunarkristöllunarbúnaðar.
Kostir þessa ferlis eru sem hér segir:
1. Stöðug og áreiðanleg virkni: Kísilkarbíð keramikhimnan er ónæm fyrir erfiðum notkunarskilyrðum, gegn-græðslu og stíflast ekki auðveldlega. Það krefst lítillar hreinsunartíðni og það er engin marktæk rýrnun á afköstum við langtíma-aðgerð, sem gerir stöðuga og stöðuga notkun kleift og dregur úr áhrifum niður í miðbæ.
2. Framúrskarandi hagkvæmni: Tvöfalda-alkalíaðferðin hefur lágan kostnað við hvarfefni, kísilkarbíð keramikhimnan hefur langan líftíma og þarf ekki að skipta oft út, vatnsnotkun í bakþvotti er lítil og-viðhaldskostnaður til lengri tíma er viðráðanlegur.
3. Víðtæk aðlögunarhæfni: Hægt að aðlaga að ýmsum atvinnugreinum og styrk öfugu himnuflæðisþykkni, uppfyllir bæði endurnotkun kjarnfóðurs og núll-formeðferðarkröfur.
4. Einfalt og auðvelt-að-framleiða ferli: Einfaldað ferli, lítið fótspor, er hægt að samþætta í eina einingu, mjög sjálfvirkt, auðvelt í viðhaldi og getur starfað stöðugt án sérhæfðs teymis.
5. Grænt og umhverfisvænt: Lítil seyruframleiðsla og alhliða nýting, engin afleidd mengun, sem gerir kleift að bæta gæði þykknis og endurnýta, hjálpa fyrirtækjum að spara vatn og draga úr mengun og ná endurvinnslu auðlinda.
Alkalíska aðferðin + kísilkarbíð keramik ofursíunar himnutengingarferlið heldur hagkvæmni og höggþolnum kostum tvíþættu -alkalíaðferðarinnar, en nýtir kísilkarbíð keramikhimnuna til að taka á göllum hefðbundinna ferla. Það styttir ekki aðeins vinnsluflæðið, sparar pláss og dregur úr handvirku viðhaldi, heldur er það mikilvægara að það stöðvi algjörlega efni sem myndast við upptökin, stjórnar hörku og kísilinnihaldi frárennslis á stöðugan hátt, dregur verulega úr hættu á kölnun og óhreinindum í niðurstraums himnukerfisins og uppgufunarkostnaði, kostnaði við uppgufunarhringrás, neyslu og niðurskurðarefni, neyslu og viðhaldstíma niður. Það er orðið þroskað og ákjósanlegt ferli fyrir núll-losunarformeðferð á öfugu himnuflæðisþykkni.