水处理除碳器的设计与应用

百科   2025-01-15 08:03   山东  

除碳器在纯水系统、废水零排放系统中有着广泛的应用。主要应用位置在阴阳床之间、双级反渗透之间及零排放中的弱酸阳床之后,可以有效去除水中的CO2。减轻后续工艺段的运行负担、提高脱盐率、提高分盐纯度等。以下为除碳器的设计计算过程。


假设水量为150m3/h,进水碳酸氢根为2mmol/L,CO2浓度为15mg/L,要求出水CO2浓度为5mg/L,运行水温10℃,淋水密度60m3/m2·h,设备数量1台。


第一步:折算进水CO2浓度


进水中有无游离CO2的计算过程是不同的,如下式:



由于进水中含有游离CO2,那么进水CO2浓度=44*2+15=103mg/L。


第二步:直径计算


按下公式,计算直径1.78m,选定直径为1.8m。

第三步:填料计算


填料计算相对复杂,需要确定水运动粘度、比表面积、当量直径、解析系数、解析面积等参数。


不同温度下的水运动粘度可参考下表:


本次设计水温按10℃考虑,即1.31mm2/s,换算成0.004716m2/h。


不同规格填料参数可参考下表:


本设计采用直径25mm的多面空心球,比表面积为460m2/m3,当量直径为0.0073m。


解析系数计算公式如下,算解析系数为0.3302m/h。


解析面积计算公式如下,计算解析面积为1456.9m2。



那么填料高度=解析面积*4/填料比表面积/3.14/脱碳器直径/脱碳器直径+200/1000=1.45m,填料高度选定1.6m。


填料总体积=脱碳器直径*脱碳器直径*3.14*填料层高*设备总套数/4=4.07m3。


第四步:风机计算


风机风量:按进水量的30倍,为150*30=4500Nm3/h;风机风压:P=1.2*(A*H+▲h)*K*k=1.2(400*1.6+392)*0.966=1.2Kpa


其中1.2为风压备用系数,A为单位高度填料阻力(Pa/m),对于多面空心球可按400Pa,瓷环可按294pa。

▲h为除碳器内除填料外的其他阻力,可按294-392Pa。

K为气压修正系数,=101.325/当地气压

k为空气温度修正系数,=(273+运行温度)/(273+20)=0.966


不同规格除碳器设备参数可参考下表:


芊澄科技
承接水处理设计,三维
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