рахункове значення діаметру апарата, Пожалуйста буде мати вигляд:
; (2.3.3.6)
де витрати віхідної води, відповідно 7,4 м3/рік; ШВИДКІСТЬ проходження води крізь кулю йонообмінного матеріалу, Рівний 15 м/рік.
Розрахункове значення діаметра апарата буде складаті:
; м.
Відповідно до ГОСТ 9931-85 найближче значення діаметра апарата становіть 1 м, в такому випадка розрахуємо ШВИДКІСТЬ протоку води крізь фільтр за рівнянням (2.3.3.6) з виводами швідкості потоку:
; ; м/рік.
Мінімальне значення швідкості протоку води крізь фільтр, Завантажени йонообміннім матеріалом складає 5 м/рік у звязку з тім, что при меншій швідкості протоки води значний растет прістінковій ефект, что повязаний з Утворення каналів у шарі йонообмінного матеріалу, особливо біля обічайкі фільтра та вікрівлення поля швидкости потоку води, что зменшує ефективність проведення процеса помякшення води, так як значний частко волі проходити не крізь кулю катіоніту а по Утворення байпасним каналам.
Знайдемо розрахункове значення висота завантаження катіоніту Нш у фільтр для знаходження которого необходимо спочатку найти Рівняння РОБОЧОЇ Лінії.
У загально виде Рівняння РОБОЧОЇ Лінії має вигляд:
; (2.3.3.7)
де а, в - КОЕФІЦІЄНТИ.
Візначімо КОЕФІЦІЄНТИ а та в Із Рівняння (2.3.3.4) при умові, что
та.
У такому випадка значення коефіцієнта а буде складаті:
; ;.
Значення коефіцієнта в буде мати значення:
; ;.
Рівняння РОБОЧОЇ Лінії у такому випадка буде мати вигляд:
; (2.3.3.8)
Кількість теоретичністю тарілок для знаходження висота кулі катіоніта візначімо Із Рівняння:
; (2.3.3.9)
Далі необходимо вирази представіті у явному виде, вікорістовуючі Рівняння ізотермі (2.3.3.1). Для визначення числа теоретичністю тарілок вікорістаємо метод графічного інтегрування. Відповідно до табліці 5.1 [21] решение Рівняння (2.3.3.9) буде мати вигляд:
см;
см.
Висота кулі іоніта буде складаті у відповідності з Рівняння (2.3.3.9):
см.
Розрахункове значення висота кулі іоніта около за значеннями прийнятя у технологічних розрахунках, залишково пріймаємо висота кулі іоніта рівну 1,5 м.
Перевірімо отриманий розрахункове значення висота кулі та діаметра фліьтра, з якіх можна розрахуваті необхідній обєм катіоніта, Який можна вірахуваті за формулою:
; (2.3.3.10)
де площа поперечного перерізу іонітового фільтра у відповідності до табліці 5.3 [16] відповідно 0,76 м2. Обєм катіоніта складі:
; м3.
Для цього візначімо теоретичний проміжок годині за Який не винних відбуватісь проскока йонів жорсткості, так як при насіченні іоніта йонами жорстості почном Швидко підвіщуватісь концентрація йонів кальцію та магнію, что в подалі может прізвесті до Утворення відкладень на поверхні мембран, что неприпустимо. Тому Попередньо необходимо візначіті лімітуючій діфузійній Опір.
Фазу у Якій зосередженій лімітуючій Опір можна розрахуваті по
значень критерія Біо:
; (2.3.3.11)
де радіус зерна іоніта, Рівний м; коефіцієнт зовнішньої масовіддачі, м/с; Ефективний коефіцієнт дифузії у зерні іоніта, Рівний м2/с; Г - тангенс кута нахилится рівноважної Лінії, м3/кг; щільність іоніта, відповідно 850 кг/м3.
При загальна ШВИДКІСТЬ масопереносу візначається внутрішньою діфузією, тоді як при Переважно є Зовнішній діфузійній Опір.
Коефіцієнт зовнішньої масовіддачі візначімо за крітеріальнім рівнянням:
; (2.3.3.12)
де значення критерія Рейнольдса при проходження води крізь кулю іоніту складає 8,82;. Далі знаходімо значення діфузійного критерія Нусельта:
;.
Значення зовнішнього ккоефіцієнта масовіддачі буде складаті:
; ; м/с;
де коефіцієнт дифузії, м2/с.
У області порівняно низьких концентрацій рівноважна залежність має вигляд около до лінійного. Набліжено можна Прийняти ізотерму сорбційного обміна лінійною з тангенсом кута нахилится рівнім, де РСР - середня концентрація йонів Na +. СЕРЕДНЯ концентрацію йонів Na + у потокі можна найти як середньологаріфмічну за формулою:
; (2.3.3.13)
де Сп - початкова концентрація йонів Na + у воде, рівна 0,01 кг/м3;
Ск - кінцева йонів Na + на віході Із фільтра, что складає 0,1 кг/м3. Значення середньологаріфмічної концентрації буде складаті:
; кг/м3.
Концентрація йонів Na + у смолі, что знаходиться у рівновазі з водою, что має концентрацію РСР рівна:
; кг/кг.
Середній тангенс кута нахилится рівноважної залежності:
Г =; ...
