Аннотация 2
Введение 4
Глава 1 Анализ технологии водоподготовки на ПАО «Тольяттиазот»... 6
1.1 Характеристика источника водоснабжения 6
1.2 Общая характеристика системы водоподготовки речной
воды на ПАО «Тольяттиазот» 8
1.3 Технологический процесс обессоливания воды на
ПАО «Тольяттиазот» 15
1.4 Характеристика изготовляемой продукции 17
Глава 2 Анализ существующих технологических решений 19
2.1 Методы обессоливания воды 19
2.1.1 Термический метод 20
2.1.2 Ионнообменный метод 21
2.1.3 Мембранный метод 23
2.1.4 Метод электродиализа 27
2.2 Сравнительная характеристика технологий
обессоливания 28
2.3 Обоснование выбора электродиализной установки 31
Глава 3 Разработка рекомендаций по совершенствованию 35 технологической схемы цеха водоподготовки на ПАО «Тольяттиазот»
3.1 Расчет материальных балансов Н-катионитного и ОН-
анионитного фильтров 35
3.2 Материальный баланс электродиализной установки 42
3.3 Расчет прямоточной электродиализной опреснительной
установки с рециркуляцией рассола 50
Заключение 55
Список используемых источников 56
Аннотация
Бакалаврскую работу выполнила: Зверева Е.В.
Тема бакалаврской работы: Совершенствование технологии
водоподготовки для производства аммиака на ПАО «Тольяттиазот»
Руководитель: Беспалова К.В.
Целью работы является повышение качества воды путем снижения минерализации в цехе водоподготовки для производства аммиака на ПАО«Т ольяттиазот».
Бакалаврская работа изложена на 59 листах, включает 11 таблиц, 6 рисунков, список из 30 используемых источников. Бакалаврская работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка используемых источников.
Во введении сформулированы цель и задачи исследования.
В первой главе проведен анализ технологии водоподготовки на ПАО«Тольяттиазот».
Во второй главе рассмотрены методы обессоливания воды в промышленных целях, проведена их сравнительная характеристика, предлагается технологическое решение модернизации схемы водоподготовки рассматриваемого предприятия и обосновывается его целесообразность.
В третьем разделе проведен материальный баланс ионообменного процесса и электродиализной установки и произведен расчет предложенной установки.
В заключении приведены основные выводы о проделанной работе.
Промышленное водоснабжение, которое обеспечивает исправное функционирование технологических процессов, остается одним из главных направлений использования воды.
Химический состав водных масс уникален по своему составу, что зависит от источника водоснабжения и, как правило, всегда требует обработки. Для технического назначения, в промышленности, вода так же проходит специализированную подготовку, с учетом особенностей каждого конкретного производства.
От правильно реализованной системы водоподготовки зависит качество продукции, сырья, материала, энергоносителя, корректная работа большинства производительных процессов, поэтому требования, предъявляемые к качеству воды являются высокими.
Методы очистки могут отличаться, это зависит от характера производства. Точный метод подготовки можно выбрать только после анализа информации, как о производстве, так и об источнике водоснабжения.
На промышленных предприятиях водоподготовка, как правило, состоит из двух этапов - это осветление и умягчение воды, а также обессоливание воды.
Осветление представляет собой удаление из воды коагуляцией, отстаиванием и фильтрованием взвешенных, коллоидальных и суспензированных веществ. Умягчение - устранение жёсткости воды осаждением солей кальция и магния известью. Основой метода является отстаивание и известкование с коагуляцией. Данная стадия характеризуется переходом растворенных в воде веществ в нерастворимые соединения, выпадающие в осадок и удаляющиеся. При коагуляции в раствор добавляются специальные реагенты, при взаимодействии с которыми образуется новая малорастворимая высокопористая фаза. Происходит также осаждение тяжелых металлов, которые близки по свойствам к введенному в раствор коагулянту.
Обессоливание воды характеризуется уменьшением содержания в ней растворенных солей. Промышленная вода, которая используется на предприятиях, подразделяется на слабообессоленную и
глубокообессоленную.
Обессоливание воды возможно следующими способами: термическим, ионообменным, мембранным, методом обратного осмоса и электродиализом [9].
Цель работы - повышение качества воды путем снижения минерализации в цехе водоподготовки для производства аммиака на ПАО«Т ольяттиазот».
Для решения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1) Провести анализ существующей схемы водоподготовки на предприятии ПАО «Тольяттиазот».
2) Провести анализ технологий обессоливания воды.
3) Предложить технологическое решение для оптимизации процесса обессоливания воды в цехе водоподготовки ПАО «Тольяттиазот».
4) Рассчитать материальный баланс электродиализной и ионной установок.
5) Произвести расчет электродиализной установки.
В представленной работе рассмотрена проблема обессоливания воды в процессе водоподготовки для промышленных нужд. Предлагается оптимизация схемы водоподготовки на ПАО «Тольяттиазот» путем снижения минерализации воды с применением электродиализной установки для производства аммиака на ПАО «Тольяттиазот».
Рассмотрены существующие процессы обессоливания в водоподготовке, а также дана их сравнительная характеристика и проведен анализ по подбору оптимального метода с учетом производственной необходимости.
В работе проанализирован источник водоснабжения рассматриваемого предприятия, даны гидрохимическая и гидрологическая характеристики, рассмотрена технологическая схема действующего процесса очистки воды, поступающей на производство.
Проанализирован процесс водоподготовки предприятия, рассчитаны материальные балансы действующей схемы обессоливания (ионного обмена) - H-катионитного фильтра и OH- анионитного фильтров, электродиализной установки.
Произведен расчет для проектирования ЭДУ, для определения силы тока и напряжения, необходимых для обессоливания воды, за исходные данные принимались: полезная пропускная способность, гидрохимическая характеристика источника водоснабжения.
По результатам проведенной работы предлагается применение физико¬химического метода деминерализации - прямоточной электродиализной установки с рециркуляцией рассола.
Произведен расчет установки электродиализатора, предложена схема оформления технологического процесса, применение 4 электродиализных модулей.
