Тема 1. Введение. 1.1 Химическое производство и проблема окружающей среды

1.1 Химическое производство и проблема окружающей среды.

Показатели качества воды:

• Природная вода

• Техническая вода

• Вода, идущая на хозяйственно-питьевые нужды

Техническая вода - это вода, идущая для питания паровых котлов, для охлаждения двигателей внутреннего сгорания, конденсаторов. Качество воды является важной особенностью безаварийной работы котлов.

Вода нормируется по следующим показателям:

1. Общее солесодержание:

– не должно превышать 1 г/л;

2. Сухой остаток:

– количество растворимых веществ в 100 мл профильтрованной воды и последующего высушивания при 110-120° С (мг/л);

3.Содержание коррозионно-активных газов в воде:

– , , , первые 3 - коррозионно-агрессивные: обуславливающие или способствующие коррозии. Удаление газов из воды называется дегазацией;

4. Активная реакция воды:

– определяет PH среды. Водопроводная вода должна иметь РН≈7. Техническая РH 6,5 - 9,5

5. Мутность и цветность воды:

– обусловлена содержанием взвешенных частиц (песка, глины, илистых веществ органического происхождения). Для осветления воды ее:

а) отстаивают;

б) фильтруют;

Отстаивание воды является естественным процессом, при котором взвешенные в воде грубодисперсные частицы с плотностью, превышающей плотность воды осаждаются под действием силы тяжести. Для удаления из воды коллоида дисперсных частиц (они не осаждаются в осветлителях и не задерживаются в осветлительных фильтрах) необходимо укрупнение этих частиц коагулированием. Для этого воду обрабатывают химическими веществами коагулянтами (, , ).

Цветность воды зависит еще от того, где расположены озера и реки. Цветность определяется по шкале цветности в сравнении с эталонной водой.

6. Жесткость воды:

– обусловлена содержанием в ней растворимых солей ионов и , Различают два вида жесткости: временную (гидрокарбонатную) и постоянную (некарбонатную). Временная жесткость вызывается присутствием в воде гидрокарбонатов кальция и магния . Временная жесткость может быть легко устранена путем нагревания.

Постоянная жесткость вызывается наличием в воде хлоридов , , сульфатов , , силикатов , и других некарбонатных солей. Жесткость измеряется в (мг-экв/л) , или ()

или

Исходя из единицы жесткости:

, где [ ] – концентрация ионов.

= = 40 = 20 мг/моль

мг/моль

По величине общей жёсткости воду делят на следующие группы:

1. мягкая 0-3 ммоль/л , ;

2. жёсткая 3-11,8 ммоль/л , ;

3. очень жёсткая более 12 ммоль/л , ;

В судовых котлах допустимая жёсткость не более 0,0355 ммоль/л.

7. Соленость воды

– соленость воды обуславливается содержанием в ней растворимых хлоридов , , , . Определение солености сводится к определению иона . Определение производится путем титрования в присутствии индикатора хромата калия.

Хромат калия - индикатор, который позволяет установить окончание реакции, т. е. практически полное осаждение из раствора хлор-иона. После того, как -ион будет полностью осаждён дальнейшее прибавление вызовет образование малорастворимой соли хромата серебра.

Выражается солёность в мг/л и °Б (градус Брандта)

1°Б соответствует содержанию хлоридов, эквивалентному 10 мг в 1 литре ;

/58,5 - 35,5(мг) ;

10 – X;

Х = 6,06 мг/л ;

1°Б = 6,06 мг/л ;

Солёность ухудшает качество , разрушают стенки котлов и паропроводящую систему. Допустимая соленость до 1°Б.

8. Щёлочность

– обуславливается содержанием в воде солей сильных оснований и слабых кислот, при гидролизе которых образуется щелочная среда.

, , , ;

Определяется щёлочность щелочным числом.

Щелочное число = ;

4,5 – опытный коэффициент, учитывающий частичный гидролиз соли. Щёлочность воды для питания котлов 150-300 мг/л.

Проверка воды на содержание газов. Дегазация.

Процесс удаления газов из называется - дегазацией. Главную коррозионную опасность для некоторых металлических конструкций представляет растворённый кислород:

1). Физические методы:

– При t=102-103° C;

– Пропуская через железный фильтр

2). Добавляя химикаты:

Для более глубокого удаления

Удаление :

– забивает трубы;

– удаляется продувкой котлов;

Удаление :

– и нейтрализуют