Вымораживание включает две стадии: собственно вымораживание и разделение жидкой и твердой фаз. Однако следует учесть, что получение искусственного холода сравнительно дорого. Впрочем, надо еще учитывать и другой факт. Нужен в общем не лед, а очищенная вода, полученная после его расплавления. Иными словами, можно максимально регенерировать холод.[ ...]
При вымораживании растворенных солей пользуются тем, что при замерзании концентрированных растворов первые порции льда состоят из чистого растворителя с малыми включениями растворимых солей, которые при повышении температуры плавятся первыми.[ ...]
Главной проблемой при вымораживании примесей является наличие влаги в воздухе, которая «забивает» ловушку. Для ее удаления используют предварительную осушку аспирируемого воздуха в патронах с различного рода осушителями (перхлорат магния, карбонат калия, цеолит ЗА и др.). Однако большинство осушителей помимо влаги могут поглощать анализируемые вещества.[ ...]
Другой вариант метода вымораживания [74] применен для получения пресной воды из соленых вод (солесодержание — 3,5—7%)- Поскольку процесс опреснения соленых вод методом вымораживания является одновременно и процессом их очистки, то метод вымораживания можно рассматривать как один из методов очистки природных вод (морских, океанских, озерных, подземных и др.) с высоким содержанием солей.[ ...]
Не менее важным является вымораживание (криогенная метамор-физация) подземных вод в районах многолетнемерзлых пород. Вымораживание, так же как и испарительное концентрирование, ведущее к удалению молекул Н2 О (в данном случае в твердую, фазу льда), приводит к увеличению минерализации подземных вод и метаморфизации их химического состава по указанным принципиальным схемам. Имеются две основные причины такой метаморфизации.[ ...]
Третий вариант основан на вымораживании в глубоком вакууме. При этом сама вода является холодильным агентом. При глубоком вакууме вода закипает, поглощает тепло, за счет чего из нее вымерзает лед. Суспензия льда выводится в специальную сепа-рационную колонку. В ней лед всплывает, промывается и подается в плавитель.[ ...]
Концентрирование примесей вымораживанием основано на, том, что при замерзании части водного раствора растворенные компоненты остаются в жидкой фазе. Этот метод пригоден для концен трирования веществ, обладающих Достаточной растворимостью в воде при низких температурах, и в особенности гидрофильных веществ, трудно извлекаемых из воды другими методами. К преиму ществам этого метода еще относятся незначительные потери лету чих соединений, отсутствие загрязнения применяемыми реактивами, значительно меньшая опасность изменения компонентного состава исследуемой смеси вследствие протекания каких-либо превращений определяемых веществ.[ ...]
Первый из них заключается в вымораживании паров НТО при пропускании потока воздуха через холодильную камеру, в которой снижение температуры достигается либо за счет использования холодильного агрегата, либо за счет применения различных охлаждающих смесей. Недостаток этого метода заключается в том, что продолжительность отбора ограничена, так как по мере нарастания толщины льда, имеющего низкую теплопроводность, снижается выход конденсата.[ ...]
В новом варианте метода Бейкера вымораживание сочетается с экстракцией. Пробу воды доводят до температуры, близкой к температуре замерзания, и при интенсивном перемешивании по каплям вводят жидкий «-бутан, охлажденный до —20 °С. Процесс ведут до тех пор, пока не замерзнет вся вода, а органические вещества не перейдут из водного раствора в «-бутан. Затем н-бутан испаряют при 0°С. Этот вариант особенно удобен для концентрирования легколетучих примесей.[ ...]
В установке концентрирования растворов вымораживанием под вакуумом (рис. 1-2) лед образуется в кристаллизаторе при подаче в него предварительно охлажденного раствора. Кристаллы льда затем выделяются из суспензии в промывной колонне. Далее они плавятся в конденсаторе-плавителе. Для сжатия водяного пара от давления, соответствующего его равновесию с соленым раствором, до давления, отвечающего насыщению чистой воды при температуре ее замораживания, используется компрессор. Ввиду наличия термодинамических потерь необходима вс холодильная система. Для охлаждения раствора, поступающего в кристаллизатор, применяется поверхностный или контактный теплообменник.[ ...]
Обладая всеми достоинствами прямоконтактного вымораживания, га-зогидратный выгодно отличается от него более высокой температурой проведения процесса, что позволяет сократить потери холода в окружающую среду. При использовании газогидратного ликвидируется один из основных недостатков опреснения вымораживанием — опасность замерзания промывной воды в слое кристаллов льда.[ ...]
Взрыв топлива
Взрыв в топке – одна из опаснейших ситуаций при эксплуатации котлов. Причиной большинства взрывов является «перенасыщение топливом» горючей смеси или недостаточная очистка топки. Перенасыщение горючей смеси происходит в том случае, когда в топке накапливается несгоревшее топливо. В зависимости от средств регулирования горелок это может случиться в силу ряда причин, в том числе из-за сбоя регуляторов, колебаний давления топливоподачи, повреждения оборудования.
Многие случаи взрывов в топке имели место после перебоев в работе горелок. Например, если засоряется топливная форсунка, некачественное распыливание вызывает нестабильность горения или отрыв пламени. При последующем впрыскивании топлива для возобновления горения в топке повышается концентрация паров топлива. Накопление несгоревшего топлива может произойти и в том случае, если горелка долгое время работает при некачественном распыливании.
Повторное зажигание горелки после перебоя может воспламенить взрывоопасную смесь. На рис. 1 показана полностью разрушенная взрывом котельная установка.
Таким образом, вспышка несгоревшего топлива становится причиной взрыва. Этого можно избежать, соблюдая следующее правило: никогда не впрыскивать топливо в темную загазованную топку. Вместо этого необходимо отключить вручную все горелки и тщательно продуть топку воздухом. После того как это сделано и устранены неисправности с зажиганием, можно снова включить горелки.
Понижение уровня воды
При температуре свыше 427°C структура углеродистой стали изменяется – теряется ее прочность. Поскольку рабочая температура топки превышает 982°C, охлаждение котла водой в его трубах является тем фактором, который предупреждает аварию. При длительной работе котла с недостатком воды стальные трубы могут в буквальном смысле расплавиться, наподобие сгоревших свечек
Чтобы уменьшить вероятность аварий по этой причине, необходимо предусматривать отключение котла при снижении уровня воды. Для этого могут использоваться датчики уровня воды прямого действия или поплавкового типа. При этом критическим звеном в системе является байпас пускового устройства, который обычно служит для проверки этого устройства. Байпас позволяет обслуживающему персоналу продувать засорившиеся секции, очищать их от шлама и накипи и имитировать аварийную ситуацию для проверки контура отсечки, не прерывая работу котла.
Недостатки водоподготовки
В процессе водоподготовки из воды удаляются ионы жесткости. Причиной образования накипи обычно является кальциевая или магниевая жесткость воды. Нарастание накипи в трубах может привести к их повреждению из-за перегрева. Тепло от труб котла отводится потоком протекающей воды, а накипь в трубах представляет собой слой теплоизоляции, который ухудшает теплообмен. Если это длится достаточно долго, результатом может явиться местное прогорание труб.
Для предотвращения образования накипи содержание солей жесткости в котловой воде должно находиться в допустимых пределах. Требования к водоподготовке ужесточаются при повышении рабочей температуры и давления котельной установки.
Для котлов низкого давления обычно используются ионообменные установки, понижающие кальциевую и магниевую жесткость. Система умягчения воды показана на рис. 3. Для режимов с высоким давлением и температурой, характерных для котлов паротурбинных установок, необходима полная деминерализация воды, включающая удаление всех прочих примесей, например, силикатов. Если не удалять соединения кремния, они, испаряясь, смешиваются с водяным паром и могут образовывать осадок на оборудовании, например, на лопатках турбин.
Водоподготовка для котлов включает также обработку химреактивами. Эти реактивы связывают взвешенные частицы загрязнений и преобразуют их в шлам, который не образует осадка на поверхности и может быть удален при промывке котлов. Качество воды очень важно для продления срока службы котла. Недостаточная водоподготовка – это «разрушительная сила» для котла.
Загрязнение воды
Загрязнение воды котельных установок, представляющей собой смесь подпитки и обратного конденсата, – очень сложный во Этой проблеме и ее последствиям посвящены целые тома. Обычно в состав загрязнений входят кислород, смесь металлов и химикатов, масла и смолы.
Растворенный в воде кислород является постоянной угрозой целостности труб. Обычно котельная установка имеет нагреватель-деаэратор для удаления кислорода из подпиточной воды. В котельных установках с рабочим давлением до 7000 кПа в резервуар деаэратора обычно добавляют поглотитель кислорода – сульфит натрия. Он удаляет свободный кислород.
