Obliczenia w Chemii technicznej

Zmiękczanie wody

1. Woda surowa o temp. 15 ^oC w ilości 16 m³/h poddawana jest dekarbonizacji za pomocą wody wapiennej, wapno zawiera 80% CaO, twardość wody wg analizy wynosi (mval/dm³, val/dm³):

Twardość całkowita t₀ 20,2^on

Twardość węglanowa t_w 12,3^on

Twardość stała (nie węglanowa) t_st 7,9^on

Twardość wapniowa t_Ca 15^on

Twardość magnezowa t_Mg 5,2^on

Wolny CO₂ c 1,0 g/m³

Oblicz jednostkowe (na 1 m³ wody surowej) oraz dobowe zużycie wapna i wody wapiennej.

2. Instalacja zmiękcza 20 m³/h wody surowej, o temp. 18 ^oC, metodą sodowo-wapienną. Użyte wapno zawiera 78% CaO, soda - 97% Na₂CO₃. wodę podgrzewa się po dodaniu substancji chemicznych. Twardość wody na podstawie analizy jest następująca;

Twardość całkowita t₀ 26,2^on

Twardość węglanowa t_w 17,0^on

Twardość stała (nie węglanowa) t_st 9,2^on

Twardość wapniowa t_Ca 19,5^on

Twardość magnezowa t_Mg 6,7^on

Oblicz jednostkowe i dobowe zużycie wapna oraz sody, wody wapiennej, ilości wytrącanego mułu.

3. Woda w ilości 15 m³/h, zmiękczana wapnem i sodą, ma twardość szczątkową 2,5^on. Obliczyć dobowe zapotrzebowanie fosforanu dwunastowodnego do usunięcia tej twardości szczątkowej.

4. Oblicz ładunek kationitu i całkowitą pojemność wymienną kolumn o średnicy D = 2,0 m i wysokości wewnątrz H = 3,0 m, jeśli ciężar nasypowy kationitu γ = 0,8 kg/dm³, jego współczynnik pęcznienia β = 1,18, a pojemność właściwa kationitu α = 1,3 val/kg.

5. Obliczyć niezbędną ilość kationitu i podstawowe wymiary kolumny jonitowej do zmiękczenia Q = 40 m³/h wody o twardości T_w1 = 5.04 ^on, jeśli:

Pojemność właściwa użytego kationitu α = 1,2 val/kg

Zawartość wilgoci użytego kationitu a = 12%

Ciężar nasypowy użytego kationitu γ = 0,8 kg/dm³

Współczynnik pęcznienia użytego kationitu β = 1,20

Współczynnik użyteczności kolumny jonitowej η_u = 0,80

Okres trwania jednego cyklu zmiękczania 48 godz

Twardość szczątkowa wody zmiękczonej t_ws = 0,02 mval/dm³