Концентрация регенерационного

где v — средняя скорость реакции; К — константа скорости; С — концентрация реагирующих молекул; t — время.

Скорость гетерогенной реакции измеряется количеством углерода (в граммах), сгоревшего за 1 сек на 1 см2 активной поверхности топлива— Кв г((см2-сек). Эта скорость, помимо температуры, давления и концентрации реагирующих веществ, зависит от скорости диффузии к топливу окислителя. Естественно предположить, что вблизи поверхности топлива (в пограничном слое) концентрация реагирующих веществ уменьшается, а концентрация продуктов реакции (СО и СОя)

движения молекул и равная ~- 10~10 см3 1 сек; C\vtCz — концентрация реагирующих молекул, молекула/см3; R — газовая постоянная; Т — абсолютная температура.

k — константа скорости реакции, зависящая от температуры и от химической природы реагирующих веществ; а и b — соответственно текущая концентрация реагирующих веществ А и В, моль/м3, Согласно уравнению (6-2) при протекании изотермической реакции с уменьшением концентраций реагирующих веществ скорость ее замедляется.

где V — скорость химической реакции, моль/ /(с-л); /г — константа скорости химической реакции; Сдг — концентрация реагирующих веществ, моль/л; V,- — стехиометрический коэффициент в уравнении реакции.

С — концентрация реагирующих частиц;

где Упр = nFDCIb — предельная плотность тока; D — коэффициент диффузии, который увеличивается при увеличении температуры; 5 — толщина диффузионного слоя, ее можно уменьшить перемешиванием; С — концентрация реагирующих веществ в объеме газа или раствора.

Реакция гидролиза натрия обратима, т. е. протекает одновременно в противоположных направлениях. Если скорость прямой реакции больше скорости обратной, то происходит разложение алюмината натрия с образованием кристаллической гидроокиси алюминия. Если же скорость обратной реакции больше скорости прямой, то происходит растворение гидроокиси алюминия с образованием алюмината натрия. Как увеличение концентрации едкой щелочи, так и повышение температуры приводит к сдвигу равновесия справа налево, т. е. к растворению А1(ОН)3; разбавление же растворов и охлаждение их способствуют разложению алюминат-ного раствора и выпадению гидроокиси алюминия в осадок. При равенстве скоростей обеих реакций устанавливается химическое равновесие, которое характеризуется тем, что концентрация реагирующих веществ при неизменных условиях не изменяется. Полученный при этом алюминатный раствор называют равновесным.

трода может быть обусловлена двумя причинами: медленностью течения самой электрохимической реакции или изменением концентрации восстанавливающихся частиц вблизи электрода. Ввиду большой подвижности ионов водорода, а также большой их концентрации в кислых растворах, концентрационная поляризация при восстановлении водорода практически отсутствует. Так, например, при восстановлении водорода на ртутном электроде из нормального раствора соляной кислоты при плотности тока 10"4 а/см 2, сдвиг потенциала от равновесного достигал 0,94 в. Предельный же диффузионный ток, достигающийся в условиях, когда концентрация реагирующих частиц у катода практически равна нулю, оказывается в зависимости от условий размешивания равным 0,1—-1,0 а/см2. Как видно, плотность предельного диффузионного тока по водороду в несколько тысяч раз больше той плотности тока, которая была пропущена через электрод. Ясно, что наблюдаемое смещение потенциала нельзя связывать с концентрационными эффектами, а его следует объяснять электрохимической поляризацией, т. е. поляризацией, возникающей вследствие замедления одной из стадий суммарной электрохимической реакции восстановления водорода.

Таким образом, следует заключить, что концентрация реагирующих частиц, т. е. ионов водорода у поверхности электрода, должна отличаться от концентрации в объеме. Очевидно, в кинетическое уравнение должна войти концентрация ионов водорода у поверхности, а не в объеме.

Аналогичные исследования, выполненные для сульфоугля, показали, что оптимальная концентрация регенерационного раствора равна 6 %.

Оптимальные значения концентраций регенерационного раствора поваренной соли для катионита КУ-2 (применительно ко второй ступени) после сорбции фильтратов с intC, равным 0,167; 0,250 и 0,333 мг-экв/л, составляют 10 %. При in* С—0,083 мг-экв/л оптимум по параметру CNBCI лежит выше обычного интервала, поэтому концентрация регенерационного раствора принимается равной 10.%.

На 'величину удельного расхода соли существенное влияние оказывают концентрация регенерационного раствора, скорость его пропускания и его жесткость. Степень использования соли при регенерации возрастает с разбавлением регенерационного раствора. Однако при этом ухудшается полнота регенерации катионита, а остаточная жесткость умягченной воды повышается. Поэтому обычно концентрацию регенерационного раствора поддерживают в пределах 6—8%. Эффективна ступенчатая регенерация, при которой примерно первая половина от общего 'количества соли готовится в виде 2—3%-ного раствора, а вторая 6—7%-ного. Вслед за пропуском слабого раствора в фильтр подают более концентрированный.

На одной установке при регенерации водородного фильтра было обнаружено выпадение в пробе после фильтра CaSC>4. Концентрация регенерационного раствора по ареометру составляла 1,5%, в то время как оттитрованная проба показала около 4%. Выпавший в слое катионита гипс вскоре вновь растворился, и фильтр сохранил нормальную производительность.

Скт— концентрация регенерационного раствора кислоты, %; f — площадь фильтра, м2.

промывки ионита и ее длительность; удельный расход регенерирующего вещества; концентрация регенерационного раствора и скорость его пропуска через ионит; интенсивность отмывки ионита и ее длительность. При автоматическом выполнении указанных операций все эти показатели остаются стабильными от цикла к циклу, что в свою очередь приводит к уменьшению колебаний обменной емкости фильтров, а также к снижению расходов регенерирующих реагентов и воды для собственных нужд установки. В настоящее время не представляется пока возможным дать количественную оценку этого фактора из-за отсутствия достаточно длительного промышленного опыта эксплуатации автоматизированных водоподготовительных установок на ГЭС.

Во второй серии опытов исследовалось влияние скорости пропускания регенерационного раствора на регенерируемость катионита КУ-2-8 и на остаточную жесткость фильтрата. Эксперименты проводились по противоточной схеме. Концентрация регенерационного раствора поддерживалась постоянной и равной 2н., что соответствует десятикратному упариванию умягченной воды Каспийского моря. Скорость фильтрования регенерационного раствора ир принималась равной 4; 8 и 12 м/ч. Кратность упаривания ту=10. На основании полученных данных построены выходные кривые регенерируемости КУ-2-8 при различных значениях скорости фильтрования регенерационного раствора (рис. 2.5,а). По оси ординат откладывалось количество вытесненных солей жесткости ЕЖ, а по оси абсцисс — количество пропущенных солей натрия 2Na.

С целью выявления целесообразности использования отработавшего раствора предыдущей регенерации для предварительной регенерации Na-катионитного фильтра и влияния наличия солей жесткости, содержащихся в этом растворе, на обменную емкость катионита КУ-2-8 было проведено несколько серий дополнительных опытов. Высота загрузки катионита составляла 2,5 м. Концентрация регенерационного раствора изменялась от 0,4 до 2 н. через каждые 0,4 н., что соответствовало кратности упаривания воды Каспийского моря 2, 4, 6, 8 и 10. Содержание солей жесткости в растворе изменялось до значения, не превышающего 500 мг-экв/л (при ту=2 до 200 мг-экв/л). Количество солей при всех концентрациях регенерационного раствора

Соотношение магния и натрия в опытах изменялось от 0,3 до 0,015, а концентрация регенерационного раствора — от 0,6 до 3 н.

Порция регенерационного раствора 6V с концентрацией примеси Clt поступившая далее на слой 6Я2 (насыщенный также при СИСх), уже не будет находиться с ним в равновесии. Так как Сх-<Сисх, то из слоя 6Я2 часть сорбированной примеси также перейдет в раствор. Допустим, количество сорбированной примеси в слое 6Я2 снизилось до величины qz. Тогда концентрация регенерационного раствора в слое 6Я2 повысится на вели-

Основными показателями, определяющими эффективность режима регенерации и величину рабочей емкости поглощения Na-катионита, являются расход реагента и концентрация регенерационного раствора. Чем больше расход реагента, тем полнее регенерируется катионит, вследствие чего возрастает рабочая емкость катионита. Однако прямой пропорциональности между расходом соли и степенью регенерации катионита нет (рис. 6-2).