Экономические электродиализ

Обезвреживание солесодержащих сточных вод, количество которых на нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятиях составляет 5—10%, вызывает наибольшие технические и экономические трудности. Электродиализ, обратный осмос, ионный обмен пока применяют только для извлечения отдельных видов специфических загрязнений и глубокой доочистки сточных вод с умеренным содержанием солей. Упаривание иод вакуумом используют в основном для опреснения морской воды. При обессоливании сточных вод оборудование работает в более тял<елых условиях, чем при опреснении морской воды, так как упаривание надо доводить до 90—95% по сравнению с 40—50% при опреснении морской воды. Обезвреживание сточных вод проводят в два этапа на первом их упаривают под вакуумом до концентрации солей около 30 г/л (кратность упаривания примерно 12), на второй упаривают рассол с помощью аппаратов погружного горения до концентрации 250 г/л. После лого рассол обезвоживают в аппаратах кипящего слоя до остаточной влажности 2%. Водные конденсаты используют для подпитки котлов ТЭЦ, соли подвергают захоронению. [c.109]

Экономическое сравнение метода электродиализа с другими способами обезвреживания жидких радиоактивных отходов приведено в гл. VII. [c.181]

Экономический анализ показателей метода электродиализа. Метод электродиализа до настоящего времени еще не нашел широкого применения для целей очистки сбросных вод, хотя результаты работы опытных установок подтвердили возможность успешного использования электродиализаторов для обезвреживания растворов низкого и среднего уровня активности. [c.289]

По этой причине представляет интерес рассмотреть основные экономические показатели установок для очистки сбросных вод методом электродиализа. Очевидно, что из-за отсутствия опыта промышленной эксплуатации электродиализаторов экономическая оценка метода будет носить прогнозный характер. [c.289]

Наибольшие технические и экономические трудности вызывает обезвреживание солесодержащих стоков, количество которых на заводах нефтепереработки и нефтехимии составляет 5—10%. Промышленное применение в мировой практике и у нас в стране таких методов, как электродиализ, обратный осмос, ионный обмен пока ограничено извлечением отдельных видов специфических загрязнений и глубокой доочисткой сточных вод с умеренным солесодержанием. Метод выпаривания под вакуумом имеет предпочтение для опреснения морской воды. [c.283]

Показано, что проведение процесса при относительно низких плотностях тока является экономически выгодным, т. е. приводит к более высокому выходу по току продуктов электродиализа. [c.96]

Для всех взятых нами солей рассчитан основной экономически(1 показатель метода—выход по току продуктов электродиализа. [c.60]

Нижний предел засоленности растворов, при котором целесообразно использовать электродиализ, — 200-400 мг/л. При меньших значениях резко падает электрическая проводимость растворов. Верхний предел зависит от нескольких факторов, главный из которых — экономический, так как затрачиваемая в этом процессе электроэнергия пропорциональна количеству удаляемых ионов. Концентрирование ограничивается паразитными явлениями осмоса и электроосмоса, возможностью переноса продуктов диссоциации воды (что ограничивает рост плотности тока) и отложениями солей на мембранах при достижении произведений растворимости этих солей. [c.211]

В настоящее время практическое применение получили методы ионный обмен, электродиализ и дистилляция. При проектировании опреснительных установок выбор метода необходимо производить на основании технико-экономического сравнения вариантов с учетом стоимости реагентов, электроэнергии, топлива, соленой воды и воды для охлаждения конденсаторов испарительной установки. Для ориентировочной оценки можно принимать, что опреснение вод с солесодержанием до 2—3 г/л наиболее экономично производить ионным обменом, 2,5—15 г/л — электродиализом, более 10 г- т — дистилляцией. [c.671]

Теоретические положения электродиализа, анализ экономических параметров процесса и разработанные автором методики расчета послужили основой экономико-математической модели, созданной Д. А. Ярошевским и реализованной О. В. Евдокимовым в программе оптимального проектирования. [c.6]

Высокая стоимость процесса опреснения солоноватых вод и деионизации пресных вод методом электродиализа определила необходимость глубокого технико-экономического анализа электродиализных опреснительных установок с целью повыщения их экономических характеристик. Существующие способы снижения стоимости процесса электродиализа сводятся к нахождению оптимальной плотности тока как фактора, определяющего все основные затраты. [c.67]

Рассматривая процесс электродиализа применительно к обессоливанию воды с относительно низким содержанием растворенных солей, особое внимание следует уделять экономической стороне проблемы. Технико-экономические расчеты показывают, что себестоимость обессоливания воды в первую очередь зависит от пропускной способности установки, числа ступеней и солесодержания исходной воды. Однако для установок, работающих на воде с солесодержанием ниже 1000 мг/л, себестоимость процесса электродиализа меняется в очень узких пределах. По приведенным в табл. 20 данным примерный расход электроэнергии равен 0,3 кВт-ч/м обрабатываемой воды. К этому необходимо добавить 1— [c.142]

Свойство М. и. при фильтрации водных р-ров под гидростатич. давлением пропускать воду и задерживать соли широко используется для получения чистой воды (способ гиперфильтрации). Создание М. и. с высокими механич. характеристиками и селективностью и успехи технологии изготовления трубчатых мембран обеспечили широкое развитие гиперфильтрации. Этот способ экономичнее др. способов обессоливания с помощью М. и. и, кроме того, обеспечивает наименьшее содержание солей в воде в отличие от электродиализа его экономическая эффективность возрастает с повышением [c.87]

Первый этап очистки воды — предочистка — необходима для улучшения технико-экономических показателей последующих этапов очистки воды, а также потому, что при отсутствии предочистки применение многих методов на последующих ступенях очистки встречает значительные затруднения. Так, наличие в воде органических веществ приводит к изменению технологических свойств анионитов, способствует их старению, а следовательно, и резкому (а 4—8 раз) снижению срока службы. Присутствие в воде ионов железа в концентрации свыше 50 мкг/кг вызывает отравление мембран при очистке воды электродиализом. Неудовлетворительная очистка воды от грубодисперсных и коллоидных примесей является одной из причин образования накипей на поверхностях нагрева и ухудшения качества пара. Поэтому в настоящее время предочистке воды в схемах подготовки добавочной и подпиточной воды придается важное значение. [c.29]

В 1952 г. появились работы, относящиеся к процессу электродиализа [АП] и, в частности, к его применению для обессоливания морской воды [А12—14, HI6, 57, L7, Т19, W9, 20]. В этом же году Организация европейского экономического сотрудничества постановила, что деминерализация засоленной воды является предметом изучения международного объединения. В 1955 г. была создана международная исследовательская группа, и Голландскому научно-исследовательскому институту прикладных научных исследований было поручено изучить процесс электродиализа с ионитовыми мембранами. В 1952 г. Департамент внутренних дел США начал порученную правительством исследовательскую работу по программе, включающей изучение разнообразных методов обессоливания морской воды [С9]. [c.13]

В настоящее время большая часть предложенных областей при-менения процесса электродиализа основана на лабораторных исследованиях. Описано несколько опытных установок, но только на некоторых из них выполнена достаточная работа для того, чтобы оценить экономически ту или другую область применения. Ниже приводятся примеры применения электродиализа с ионитовыми мембранами. [c.35]

В гл. I уже обсуждались процессы, которые происходят при электродиализе. Выбор способа эксплуатации электродиализных установок зависит от экономической оценки этих процессов, а также от других факторов, каждый из которых предъявляет к процессу электродиализа различные и часто противоречивые требования. [c.205]

Хотя разрушение ионообменных материалов под действием радиации ограничивает применимость этого метода только для растворов со сравнительно низкой активностью, все же оно не столь значительно [20, 21], и для большей части разбавленных растворов электродиализ может быть более экономически выгодным, чем выпаривание, и более эффективным, чем большинство других методов концентрирования продуктов деления. [c.239]

Для ЭКОНОМИЧНОСТИ процессов деионизации важное значение имеет возможность регенерации и многократного использования ионообменных смол, образующих смешанный ионит. Технически возможная регенерация такой системы при помощи электродиализа, не требующая разделения обоих ионитов, экономически неприемлема вследствие высокой стоимости электроэнергии. Для химической регенерации необходимо предварительно разделить оба компонента. Такое разделение может быть произведено или по размеру зерна, или по разности удельных весов обоих ионитов. Можно подобрать сильноосновный ионит и сильнокислотный [c.114]

НОГО извлечения соли, электродиализ имеет преимущества сравнительно с обычной ионообменной деминерализацией. Стоимость электродиализа увеличивается в зависимости от количества удаленных солей, а стоимость дистилляции мало изменяется в зависимости от количества солей в исходном растворе. Следовательно, существует предельная соленость исходного раствора С , которая определяет экономическую границу двух методов. Если соленость исходного раствора ниже чем С , то 4/0 г- [c.170]

Ниже приводятся технико-экономические показатели деминерализации воды электродиализом (содержание 350 мг л по данным установки производительностью 206 тыс. л в минуту) [c.523]

Выбор того или иного метода подготовки добавочной воды на ТЭС зависит не только от преимуществ или недостатков избранного метода, но в значительной мере определяется конкретными условиями на ТЭС (состав и количество примесей в воде, схема ТЭС, степень разработки метода, обеспечение необходимыми материалами для изготовления установок и др.). Сравнению подлежат ионный обмен, обратный осмос, электродиализ и термическое обессоливание. Следует подчеркнуть, что при сравнении этих методов предочистка воды обычно не рассматривается, так как предполагается, что в том или ином виде она необходима во всех схемах. К сожалению, отсутствуют работы, в которых было бы произведено технико-экономическое сравнение всех вышеизложенных методов в идентичных условиях. Во многих работах подсчет экономичности той или иной схемы подготовки воды производится без учета затрат на сокращение стоков. [c.189]

Так как в СССР наиболее развернуты работы по применению термического метода и электродиализа на ТЭС, то основные технико-экономические сравнения проводятся при сравнении этих методов с методом ионного обмена. [c.191]

В настоящее время существует два ионообменных способа деионизации воды метод сорбции ионных примесей ионообменными смолами [1] и метод удаления ионных примесей постоянным электрическим током при электродиализе с применением селективных мембран из ионообменных материалов [2]. Показано, что электродиализ является экономически оправданным методом деминерализации вод, содержащих 1,5—10 г/л солей, тогда как методы обычного ионного обмена более экономичны для обработки вод, содержащих менее [c.155]

Однако нри проведении технико-экономического сравнения различных типов С-Т в электродиализных аппаратах, имеющих одни и те же размеры и одинаковую площадь мембран, при одних и тех же плотностях тока, результаты окажутся независимыми от цен на энергию и мембраны. Действительно, в этом случае производительность аппаратов, стоимость мембран в них и отчисления от нее будут неизменными во всех сравниваемых случаях, а по величине расхода электроэнергии на процесс электродиализа и движение опресняемого и концентрируемого- растворов по камерам электродиализных аппаратов с С-Т различных сравниваемых типов можно судить об их сравнительной экономичности. [c.207]

С экономической точки зрения представляет интерес технологическая схема с применением двухстадийного электродиализа с предварительным обессоливанием сбросных вод и очисткой их на ионитах, загруженных в камеры обессоливания электродиализатора [146]. Предварительные расчеты показали, что за счет уменьшения расхода реагентов и пара, сокращения производственных площадей можно получить годовую экономию до 100 тыс. руб. для установки производительностью 500 M j yTKu. До настоящего времени такая схема очистки не проверена в производственных условиях. [c.291]

Использование метода электродиализа лля получения особо чистой поды пе считается экономически выгодным [34, 38—41]. После снижения солепой концентрации меньше 0,05°/о основ ач часть электроэнергии непромзводителыю затрачивается на электролиз воды. Но лаже продолжительный злектродиализ не позполяет получить поду с солевым остатком меньше 1 10 % и удельным сопротивлением болыне 0,1 Мом - см [38, 42, 43], К этому следует добавить, что примеси кремния и различных органических веществ из воды при злектродиилизе не удаляются [3, 34]. [c.377]

Книга, написанная ведущими специалистами США и Японии в области мембранной технологии, посвящена физико-химическим, конструкторско-технологическим и экономическим аспектам электродиализа, обратного осмоса и ультрафильтрации. В ней рассмотрен ряд конкретных про-мьш1ленных применений мембранной технологии (в пищевой, бумажно-целлюлозной, химической промышленности и т. д.). [c.4]

До недавнего времени при наличии на предприятии кислых и щелочных стоков стремились к их объединению, так как это позволяло сократить расход реагентов для их полной нейтрализаиин и давало возможность применять для совместното транспортирования трубы из обычных черных металлов или других коррозиестойких материалов. Однако в последнее время в связи с увеличением производства ионоактивных мембран и выработки электроэнергии в ряде случаев становится экономически более выгодной не нейтрализация стоков, а извлечение из них кислот и щелочей в процессе низковольтного электродиализа. Это позволяет помимо получения ценных продуктов возвращать очищенную воду для повторного ее использования на технологические нужды. Кроме того, отпадает необходимость расходования реагентов для нейтрализации стоков, а также для обезвоживания, удаления и складирования образующихся при нейтрализации осадков. Серьезное значение имеет и то, что в результате извлечения из сточных вод кислот и щелочей соответственно уменьшается сброс в водоемы различных солей и их ионов. Последнее обстоятельство важно потому, что сброс в водоемы солей нормируется величина плотного остатка в воде водоема не должна превышать 1000 мг/л, а хлоридов и сульфатов — соответственно 350 и 500 мг л. [c.33]

Для предотвращения загрязнения мембран кроме тща тельной предварительной очистки применяют изменение полярности электродов (переполюсовку) с заменой назначения трактов дилюата и рассола (3—4 раза. в 1 ч). По такой схеме смонтирована крупнейшая электродиализная установка с аппаратами АЭ-25 пропускной способностью 250 м /ч на Новочеркасской ГРЭС. С пуском этой установки и ряда других (см. гл. VHI) комбинированные схемы водоподготовки (электродиал 1з — ионный обмен) находят большее применение в энергетике. Технико-экономическая оценка и фактический материал показывают, что использование электродиализного метода для опреснения соленых вод, деминерализации пресных вод в энергетике, очистки коллекторно-дренажных вод, а также в других областях народного хозяйства страны могут дать значительный экономический эффект. Кроме того, применение метода электродиализа является весьма перспективным в решении проблемы охраны окружающей природной среды, прежде всего в связи с тем, что он является безреагентным с минимальным сбросом сточных вод. [c.6]

Как указывалось ранее, процесс электродиализа не может протекать при произвольном значении плотности тока, поскольку при определенных условиях может возникнуть концентрационная поляризация. Однако из экономических сорбражений целесообразно проводить процесс при значительных плотностях тока (это уменьшает площадь мембран), поэтому описание явления поляризации, рассмотренного в п. 3 гл. I, представляется важнейшей задачей теории процесса электродиализа. [c.36]

Проведены расчеты технико-экономических показателей двух схем подготовки глубокообессоленнон воды ионного обмена и комбинированной, включающей электродиализ и ионный обмен [46]. [c.144]

Правильный в экономическом отношении расчет комбини-. рованной схемы может быть произведен только при учете взаимного влияния электродиализной установки и установки ионного обмена при их совместной работе. Сущность этой связи можно пояснить на таком примере (рис. 55). Вода с расходом 300 м /ч и солесодержанием 800 мг/л проходит электродиализные аппараты, где частично обессоливается и затем поступает на ионообменную установку (ИОУ). Если принять малую степень обессоливания электродиализом, то расход смол, реагентов и воды на собственные нужды ИОУ будет высоким и, следовательно, ИОУ будет приводить к большей себестоимости обессоливания 1 м воды. И наоборот, чем выше степень обессоливания электродиализом, тем меньше будет себестоимость фильтрата. Иначе говоря, себестоимость обессоливания воды ионообменным способом зависит от степени обессоливания ее методом электродиализа, уменьшаясь с увеличением последней. С другой стороны, с увеличением степени обессоливания увеличивается расход электроэнергии на ведение процесса и, следовательно, увеличивается себестоимость обессоливания воды электродиализом. Таким образом, снижение исходного солесодержания методом электродиализа оказывает непосредственное влияние на себестоимость обессоливания воды по схеме электродиализ— ионный обмен . [c.144]

Изменение себестоимости Сэ и С о в зависимости от расчетного съема солей электродиализом можно изобразить графически в виде кривых. Суммарная себестоимость обессоливания 1 м воды по комбинированной схеме Собщ = С + + С о может быть представлена соответствующей суммарной кривой. Очевидно, экономически наивыгоднейшей степенью обессоливания воды методом электродиализа будет величина съема соли, выражаемая абсциссой точки суммарной кривой, имеющей наименьшую ординату . [c.145]

Проблема применения процесса электродиализа для промьпц-ленного получения частично обессоленной воды из соленых и морских вод в последние годы тщательно изучается. Показано, что этот процесс является экономически оправданным методом деминерализации вод, содержащих 1,5—10 г/л солей, тогда как методы обычного ионного обмена более экономичны для обработки вод, содержащих менее 0,5 г л растворенных веществ. [c.7]

Электродиализ. Электродиализные установки с ионитовыми мембранами, использующиеся для опреснения воды, в последние годы стали применяться и для очистки производственных сточных вод. Основное назначение электродиализных установок — извлечение из обрабатываемой воды ионизированных примесей. Механизм разделения примесей аналогичен тому, который был рассмотрен при обессоливании воды. Так как при электродиализе происходит снижение общего солесодержания обрабатываемой воды, то это делает целесообразным его применение в оборотных системах водоснабжения. Если в обрабатываемой воде содержатся катионы металлов, образующие труднорастворимые соединения, то в промывной раствор при необходимости добавляется кислота для предотвращения образования осадков на поверхности мембран. В процессе работы установки активная реакция католита становится щелочной, а анолита — кислой. Смещением этих растворов может быть достигнута их полная или частичная нейтрализация. Исходными данными, которые характеризуют Пригодность электродиализа для очистки сточной воды, являются срок службы мембран и электродов, расход реагентов на нужды установки, расход электроэнергии, количество и скорость подачи воды, затраты на эксплуатацию установки. Экономически целесообразным применение электродиализа для очистки производственных сточных вод считается в том случае, когда извлекаемые примеси возвращаются в производство. [c.190]

Соли, или электролиты, представляют собой соединения, которые диссоциируют вводе на положительно (катионы) и отрицательно заряженные (анионы) ионы. Если постоянный электрический ток пропускать через раствор, то катионы и анионы будут проводить ток и двигаться в противоположных направлениях. Скорость и направление потока ионов будут зависеть от 1ютенциала и плотности тока, а также от сопротивления растворов и мембран и характеристик индивидуальных ионов — заряда и валентности. Электродиализ — исключительно экономически важный электромембранный процесс, который используется для обеднения (или концентрирования) водных растворов, содержащих ионы растворенных веществ низкой молекулярной массы. Описано много разновидностей этого процесса [39] наиболее распространенный вид электродиализа — перемещение ионов через селективные катионо- и анионообменные мембраны в результате прохождения электрического тока. Электродиализ может использоваться для отделения электролитов от неэлектролитов [40] для обеднения [41] или концентрирования [42] электролитов в ионном обмене [43] реакциях обмена [39] при фракционировании электролитов [44] и разделении продуктов электролиза [45]. [c.42]

Электродиализ (см. гл. 12). Очищенная вода разделяется посредством мембран под действием электрического тока на две части — концентрированный соленый раствор и частично деминерализованную воду. Этот процесс пригоден для обессолива-ния мало минерализованных вод, потому что емкость мембран снижается с увеличением минерализации очищаемой воды. Злектродиализ экономически оправдан для воды с минерализацией менее 3 г/л при уменьшении концентрации до 0,5 г/л. Требуемое количество электричества увеличивается с уменьшением солености воды, так как деминерализованная вода имеет более высокое удельное сопротивление. Поэтому данный метод редко используется для воды с солесодержанием менее 0,5 г/л. [c.48]

Все большее развитие получают мембранные методы, обладающие высокой экономичностью и малой энергоемкостью. В отличие от ректификации, экстракции, выпаривания, сушки разделение смесей мембранными методами (ультрафильтрация, обратный осмос, электродиализ) производится без фазовых превращений и обычно при температуре окружающей среды. Использование этих методов позволит решить ряд важнейших народнохозяйственных проблем со значительным экономическим эффектом пополнить ресурсы пресной воды, создать ре-сурсо- и энергосберегающие технологические процессы, обеспечить защиту окружающей среды. [c.93]

Теория переноса ионов через ионообменные мембраны обсуждается в ряде работ ПЗ, 58, 67, 73] и в недавно опубликованной монографии [9]. Литература, освещающая вопросы техники, проектирования и характеристики обычных устройств для обессоливания воды, очень скудна. Американский департа(мент внутренних дел разработал научно-исследовательскую программу, направленную на развитие экономических процессов превращения соленой воды в пресную. В этих процессах главную роль играет электродиализ с ионообменными мембранами. Ежегод- [c.117]

В табл. 3-3 приводится технико-экономическое сравнение нескольких способов опреснения воды (для соленых и солоноватых вод). Следует отметить, что сравнение производится при неравных для каждого метода соле-содержаниях исходной воды. Так, для термического метода расчеты проведены при начальном солесодержании, равном 35 г/л, в то время как для электродиализа и обратного осмоса принято солесодержание исходной воды, равное 5 г/л. Однако в этом анализе интересно влияние [c.190]