Вода после полной деионизации содержит незначительный сухой остаток, и степень очистки зависит от сочетания групп ионообменников. Для того чтобы обеспечить необходимые остаточные уровни примесей, зависящие от давления и типа котла, общего солесодержания (выраженного через удельное сопротивление очищенной воды) и содержания кремнекислоты, в подпиточной воде необходимо использовать один из трех следующих процессов очистки, также как и для производства асбокартона.
Деионизация с одноразовым пропуском воды через катионо- и анионообменник с прямоточной регенерацией. В зависимости от типа воды и скорости регенерации будут получены удельные сопротивления от 100000 Ом*см до 1 МОм*см и содержание кремнекислоты от 50 до 200 мкг/л.
2. Деионизация с одноразовым пропуском воды через катионо- и анионообменник (можно через слои загрузки, расположенные один над другим) с противоточной регенерацией. Получают удельные сопротивления от 500000 Ом*см до 5 МОм*см и содержание кремнекислоты от 20 до 100 мкг/л.
3. Двухступенчатая деионизация на катионо- и анионообменниках (раздельные или смешанные слои загрузки). В этом случае удельное сопротивление находится в пределах от 1 до 20 МОм*см, а содержание кремнекислоты — от 10 до 100 мкг/л.
Все приведенные цифры являются только ориентировочными и не могут быть достигнуты при обработке очень загрязненной воды или в случае недостаточной ее предварительной очистки.
Схема установки по деионизации воды. 1 — подача необработанной воды; 2 — водомер; 3 —ввод кислоты; 4 — дозирующий насос; 5 — катионообмеиная смола, регенерируемая по методу противотока; б —расходомер; 7 — резервуар с регулируемым уровнем; 8 — удаление СО2; 9 — вентилятор; 10 — водоподъемный насос; 11 — слабоосновный анионит; 12 — сильноосновный анионит; 13 — резервуар для умягчения воды; 14 — прибор для измерения удельного сопротивления; 15 — отбор проб для определения диоксида кремния; 16 — дозирующий насос для каустической соды.
На рисунке выше показана установка с одноступенчатым катионо-обменником и с комбинацией слабоосновных и сильноосновных обменников.
В стандартной деионизирующей установке для очистки питательной воды для котлов высокого давления осуществляются следующие процессы:
- предварительное осветление или удаление карбонатов; обработка на ионообменниках первой группы, включающих сильные катиониты и сильные аниониты, а также карбоксилированный катионообменник и слабый анконит;
- обработка на ионообменниках второй группы, включающих катионит и анионит или смешанную загрузку;
- кондиционирование (с применением, например, аммиака, фосфатов, гидразина);
- автоматический контроль регенерации и приготовления реагентов.
Термическая деаэрация и кондиционирование деионизированной воды. Кондиционирование деионизированной подпиточной воды значительно облегчается, если В соответствии с общепринятой практикой смесь подпиточной и конденсированной воды подвергают интенсивной термической деаэрации. Далее достаточно добавить в подпиточную воду или непосредственно в котел очень небольшое количество фосфата натрия, летучих аминов и гидразина.
При использовании котлов высокого давления и сверхмощных котлов стремятся к уменьшению или даже полному исключению фосфата натрия, который может вызывать локальные отложения.
Кондиционирование при использовании аммиака или морфолина с гидразином называется «летучим кондиционированием».
В зависимости от общих характеристик конденсатора-подогревателя котла деаэрация может быть выполнена при температуре 105 °С или при более высокой температуре.