रासायनिक उद्योग की ऊर्जा. विकास उत्प्रेरक: ऊर्जा आवश्यकताओं के लिए रसायन विज्ञान भोजन रासायनिक ऊर्जा का एक स्रोत है

अमेरिकी पनडुब्बियों के परमाणु ऊर्जा संयंत्र कई रासायनिक तत्वों और सिंथेटिक कार्बनिक यौगिकों का उपयोग करते हैं। इनमें विखंडनीय आइसोटोप से समृद्ध यूरेनियम के रूप में परमाणु ईंधन शामिल हैं; ग्रेफाइट, भारी पानी या बेरिलियम, रिएक्टर कोर से उनके रिसाव को कम करने के लिए न्यूट्रॉन रिफ्लेक्टर के रूप में उपयोग किया जाता है; बोरॉन, कैडमियम और हेफ़नियम, जो नियंत्रण और सुरक्षा छड़ का हिस्सा हैं; सीसा, कंक्रीट के साथ रिएक्टर की प्राथमिक सुरक्षा में उपयोग किया जाता है; टिन के साथ मिश्रित ज़िरकोनियम, जो ईंधन तत्वों के गोले के लिए एक संरचनात्मक सामग्री के रूप में कार्य करता है; आयन एक्सचेंज फिल्टर को लोड करने के लिए कटियन एक्सचेंज और आयन एक्सचेंज रेजिन का उपयोग किया जाता है, जिसमें इंस्टॉलेशन का प्राथमिक शीतलक - अत्यधिक शुद्ध पानी - इसमें घुले और निलंबित कणों से मुक्त होता है।

रसायन विज्ञान विभिन्न पनडुब्बी प्रणालियों के संचालन को सुनिश्चित करने में भी महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, उदाहरण के लिए, हाइड्रोलिक प्रणाली, जो सीधे बिजली संयंत्र के नियंत्रण से संबंधित है। अमेरिकी रसायनज्ञ इस प्रणाली के लिए काम करने वाले तरल पदार्थ बनाने के लिए लंबे समय से काम कर रहे हैं जो उच्च दबाव (210 वायुमंडल तक) पर काम करने में सक्षम, अग्नि-सुरक्षित और गैर-विषाक्त हैं। यह बताया गया कि समुद्र के पानी से बाढ़ आने पर हाइड्रोलिक सिस्टम की पाइपलाइनों और फिटिंग्स को जंग से बचाने के लिए, काम करने वाले तरल पदार्थ में सोडियम क्रोमेट मिलाया जाता है।

तंत्र के शोर को कम करने और उनके विस्फोट प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए नावों पर विभिन्न प्रकार की सिंथेटिक सामग्री - पॉलीस्टाइन फोम, सिंथेटिक रबर, पॉलीविनाइल क्लोराइड और अन्य का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। ध्वनिरोधी कोटिंग्स और आवरण, शॉक अवशोषक, पाइपलाइनों में ध्वनिरोधी आवेषण, और ध्वनिरोधी पेंडेंट ऐसी सामग्रियों से बनाए जाते हैं।

रासायनिक ऊर्जा संचायक, उदाहरण के लिए तथाकथित पाउडर दबाव संचायक के रूप में, मुख्य गिट्टी टैंकों की आपातकालीन सफाई के लिए उपयोग किया जाने लगा है (हालांकि अभी भी प्रयोगात्मक आधार पर)। ठोस प्रणोदक चार्ज का उपयोग अमेरिकी मिसाइल पनडुब्बियों पर और पोलारिस मिसाइलों के पानी के नीचे प्रक्षेपण का समर्थन करने के लिए किया जाता है। जब इस तरह के चार्ज को ताजे पानी की उपस्थिति में जलाया जाता है, तो एक विशेष जनरेटर में वाष्प-गैस मिश्रण बनता है, जो रॉकेट को लॉन्च ट्यूब से बाहर धकेलता है।

सेवा में और विदेशों में विकसित किए जा रहे कुछ प्रकार के टॉरपीडो पर विशुद्ध रूप से रासायनिक ऊर्जा स्रोतों का उपयोग किया जाता है। इस प्रकार, अमेरिकी Mk16 हाई-स्पीड स्टीम-गैस टारपीडो का इंजन अल्कोहल, पानी और हाइड्रोजन पेरोक्साइड पर चलता है। जैसा कि प्रेस में बताया गया है, विकास के तहत एमके48 टारपीडो में एक गैस टरबाइन है, जिसका संचालन एक ठोस प्रणोदक चार्ज द्वारा सुनिश्चित किया जाता है। कुछ प्रायोगिक जेट टॉरपीडो बिजली संयंत्रों से सुसज्जित हैं जो पानी के साथ प्रतिक्रिया करने वाले ईंधन पर चलते हैं।

हाल के वर्षों में, पनडुब्बियों के लिए एक नए प्रकार के "एकल इंजन" के बारे में अक्सर चर्चा होती रही है, जो रसायन विज्ञान में नवीनतम प्रगति पर आधारित है, विशेष रूप से ऊर्जा स्रोत के रूप में तथाकथित ईंधन कोशिकाओं के उपयोग पर। इस पुस्तक के एक विशेष अध्याय में आगे उनकी विस्तार से चर्चा की गई है। अभी के लिए, हम केवल यह बताएंगे कि इनमें से प्रत्येक तत्व में एक विद्युत रासायनिक प्रतिक्रिया होती है, जो इलेक्ट्रोलिसिस के विपरीत होती है। इस प्रकार, पानी के इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान, इलेक्ट्रोड पर ऑक्सीजन और हाइड्रोजन निकलते हैं। ईंधन सेल में, ऑक्सीजन को कैथोड में आपूर्ति की जाती है, और हाइड्रोजन को एनोड में आपूर्ति की जाती है, और इलेक्ट्रोड से लिया गया करंट तत्व के बाहरी नेटवर्क में जाता है, जहां इसका उपयोग पनडुब्बी के प्रोपेलर मोटर्स को चलाने के लिए किया जा सकता है। दूसरे शब्दों में, ईंधन सेल में, रासायनिक ऊर्जा को मध्यवर्ती उच्च तापमान के बिना सीधे विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है, जैसे पारंपरिक बिजली संयंत्र श्रृंखला में: बॉयलर - टरबाइन - विद्युत जनरेटर।

ईंधन कोशिकाओं में इलेक्ट्रोड सामग्री में निकल, चांदी और प्लैटिनम शामिल हो सकते हैं। तरल अमोनिया, तेल, तरल हाइड्रोजन और मिथाइल अल्कोहल का उपयोग ईंधन के रूप में किया जा सकता है। तरल ऑक्सीजन का उपयोग आमतौर पर ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में किया जाता है। इलेक्ट्रोलाइट पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड का घोल हो सकता है। एक पश्चिम जर्मन पनडुब्बी ईंधन सेल परियोजना उच्च-सांद्रता वाले हाइड्रोजन पेरोक्साइड का उपयोग करने का प्रस्ताव करती है, जो विघटित होने पर ईंधन (हाइड्रोजन) और ऑक्सीडाइज़र (ऑक्सीजन) दोनों का उत्पादन करती है।

ईंधन सेल वाला एक बिजली संयंत्र, यदि नावों पर उपयोग किया जाता है, तो डीजल जनरेटर और बैटरी की आवश्यकता समाप्त हो जाएगी। यह मुख्य इंजनों के मूक संचालन, कंपन की अनुपस्थिति और उच्च दक्षता को भी सुनिश्चित करेगा - प्रति किलोवाट 35 किलोग्राम तक के आशाजनक इकाई वजन के साथ लगभग 60-80 प्रतिशत। विदेशी विशेषज्ञों की गणना के अनुसार, ईंधन सेल वाली पनडुब्बी बनाने की लागत परमाणु पनडुब्बी बनाने की लागत से दो से तीन गुना कम हो सकती है।

प्रेस ने बताया कि संयुक्त राज्य अमेरिका में ईंधन कोशिकाओं के साथ एक नाव बिजली संयंत्र का ग्राउंड-आधारित प्रोटोटाइप बनाने पर काम चल रहा था। 1964 में, अल्ट्रा-छोटी अनुसंधान पनडुब्बी स्टार -1 पर इस तरह की स्थापना का परीक्षण शुरू हुआ, इसके प्रोपेलर इंजन की शक्ति केवल 0.75 किलोवाट है। पत्रिका शिफ़ अंड हफ़ेन के अनुसार, स्वीडन में ईंधन सेल वाला एक पायलट प्लांट भी बनाया गया है।

अधिकांश विदेशी विशेषज्ञों का मानना ​​​​है कि इस प्रकार के बिजली संयंत्रों की शक्ति 100 किलोवाट से अधिक नहीं होगी, और उनके निरंतर संचालन का समय 1000 घंटे है। इसलिए, लगभग एक महीने की स्वायत्तता के साथ अनुसंधान या तोड़फोड़ और टोही उद्देश्यों के लिए मुख्य रूप से अल्ट्रा-छोटी और छोटी पनडुब्बियों पर ईंधन कोशिकाओं का उपयोग करना सबसे तर्कसंगत माना जाता है।

ईंधन कोशिकाओं का निर्माण पानी के नीचे के अनुप्रयोगों में इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री की उपलब्धियों के अनुप्रयोग के सभी मामलों को समाप्त नहीं करता है। इस प्रकार, अमेरिकी परमाणु पनडुब्बियां क्षारीय निकल-कैडमियम बैटरी का उपयोग करती हैं, जो चार्ज होने पर हाइड्रोजन के बजाय ऑक्सीजन छोड़ती हैं। इस देश में कुछ डीजल पनडुब्बियां एसिड बैटरियों के बजाय क्षारीय सिल्वर-जिंक बैटरियों का उपयोग करती हैं, जिनमें ऊर्जा घनत्व तीन गुना होता है।

पनडुब्बी इलेक्ट्रिक टॉरपीडो के लिए डिस्पोजेबल सिल्वर-जिंक बैटरियों की विशेषताएं और भी अधिक हैं। सूखी अवस्था में (इलेक्ट्रोलाइट के बिना) इन्हें बिना किसी देखभाल की आवश्यकता के वर्षों तक संग्रहीत किया जा सकता है। और उन्हें तैयार करने में सचमुच एक सेकंड का समय लगता है, और बैटरियों को 24 घंटे तक चार्ज रखा जा सकता है। ऐसी बैटरियों का आयाम और वजन समतुल्य लेड (एसिड) बैटरियों से पांच गुना कम है। कुछ प्रकार के टॉरपीडो जो अमेरिकी पनडुब्बियों के साथ सेवा में हैं, उनमें मैग्नीशियम और सिल्वर क्लोराइड प्लेटों वाली बैटरी होती हैं जो समुद्र के पानी पर काम करती हैं और उनका प्रदर्शन भी बेहतर होता है।

वैज्ञानिक और शैक्षिक परियोजनाओं की छठी अंतर्राष्ट्रीय प्रतियोगिता

"भविष्य की ऊर्जा"

प्रतियोगिता कार्य

ऊर्जा क्षेत्र में रसायन विज्ञान की भूमिका: रासायनिक रूप से विखनिजीकृत पानी की तैयारी

परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के लिए आयन विनिमय विधि

नगर शिक्षण संस्थान व्यायामशाला संख्या 3 के नाम पर रखा गया।
, 10 "ए" वर्ग

नेता:

केएनपीपी रासायनिक कार्यशाला में प्रयोगशाला सहायक

- म्यूनिसिपल एजुकेशनल इंस्टीट्यूशन जिम्नेजियम नंबर 3 में भौतिकी के शिक्षक

संपर्क फ़ोन नंबर:

टिप्पणी

कलिनिन एनपीपी उडोमेल्स्की जिले में सबसे बड़ा जल उपभोक्ता है।

यह कार्य पीने और सर्किट पानी की गुणवत्ता के लिए आवश्यकताओं पर जानकारी प्रदान करता है। पीने, झील और दूसरे सर्किट के पानी के रासायनिक संकेतकों की तुलनात्मक तालिकाएँ और हिस्टोग्राम प्रदान किए गए हैं। कलिनिन एनपीपी के जल सेवन स्टेशन और रासायनिक कार्यशाला के दौरे के परिणामों का संक्षिप्त विवरण दिया गया है। आयन विनिमय के सिद्धांत का संक्षिप्त विवरण और रासायनिक जल उपचार और एक ब्लॉक डीसेल्टिंग संयंत्र की बुनियादी योजनाओं का विवरण भी दिया गया है; रेडियोधर्मी संदूषण - विशेष जल उपचार - से जल शुद्धिकरण के सिद्धांत का एक संक्षिप्त सैद्धांतिक विवरण भी दिया गया है।

यह कार्य रसायन विज्ञान और भौतिकी के अध्ययन के लिए प्रेरणा बढ़ाने में मदद करता है, और कलिनिन एनपीपी के उदाहरण का उपयोग करके ऊर्जा क्षेत्र में उपयोग की जाने वाली रासायनिक प्रौद्योगिकियों का परिचय देता है।

1.परिचय 3

2. विधि 4 का उपयोग करके पानी तैयार करने पर साहित्य की समीक्षा

आयन विनिमय

2.1.वीवीईआर-1000 प्रकार 4 के रिएक्टरों के साथ परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के संचालन का सिद्धांत

2.2. उपयोग किए जाने वाले पानी की आवश्यकताएँ

एनपीपी 5 में तकनीकी आवश्यकताएँ

2.3. प्राकृतिक और समोच्च जल की गुणवत्ता के रासायनिक संकेतक। 5

2.4.आयन विनिमय सिद्धांत 6

2.5.आयन एक्सचेंज रेजिन का कार्य चक्र 9

2.6. आयन विनिमय सामग्री के उपयोग की विशेषताएं 10

3. केस स्टडी 11

3.1.जल सेवन स्टेशन 11 का दौरा

3.2.कलिनिन एनपीपी 13 का दौरा

3.3.रासायनिक जल उपचार की अवधारणा का विवरण 15

3.4. सर्किट आरेख का विवरण

ब्लॉक डिसेल्टेड प्लांट 18

3.5.ऑपरेटिंग सिद्धांत का सैद्धांतिक विवरण

विशेष जल उपचार 20

4. निष्कर्ष 20

5. सन्दर्भ 22

1 परिचय

1.1. कार्य का लक्ष्य:

आयन एक्सचेंज विधि का उपयोग करके परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के लिए पानी तैयार करने की तकनीक से परिचित होना और पानी की गुणवत्ता की तुलना करना: परमाणु ऊर्जा संयंत्रों, पीने और झील के पानी की तकनीकी जरूरतों के लिए।

1.2. नौकरी के उद्देश्य:

1. कलिनिन एनपीपी के उदाहरण का उपयोग करके आधुनिक परमाणु ऊर्जा संयंत्र में तकनीकी आवश्यकताओं के लिए उपयोग किए जाने वाले पानी की आवश्यकताओं का अध्ययन करें।

2. आयन विनिमय विधि के सिद्धांत से परिचित हों,

3. उडोमल्या में जल सेवन स्टेशन पर जाएँ और पीने के पानी और झील के पानी की रासायनिक संरचना से परिचित हों।

4. परमाणु ऊर्जा संयंत्र के दूसरे सर्किट से पीने के पानी और पानी के रासायनिक विश्लेषण के संकेतकों की तुलना करें।

5. कलिनिन एनपीपी की रासायनिक दुकान पर जाएँ और इससे परिचित हों:

¾ रासायनिक जल उपचार में पानी तैयार करने की प्रक्रिया के साथ;

¾ ब्लॉक डिसेल्टिंग संयंत्र में जल शुद्धिकरण की प्रक्रिया के साथ;

¾ दूसरे सर्किट की एक्सप्रेस प्रयोगशाला पर जाएँ;

¾ विशेष जल उपचार के कार्य से सैद्धांतिक रूप से परिचित हों।

6. जल तैयारी में आयन विनिमय के महत्व के बारे में निष्कर्ष निकालें।

1.3. प्रासंगिकता

रूस की ऊर्जा रणनीति में 2000 से 2020 तक बिजली उत्पादन को लगभग दोगुना करने की परिकल्पना की गई है। परमाणु ऊर्जा की प्रमुख वृद्धि के साथ: इस अवधि में परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में बिजली उत्पादन की सापेक्ष हिस्सेदारी 16% से बढ़कर 22% होनी चाहिए।

एनपीपी उपकरण, किसी अन्य की तरह, सुरक्षा, विश्वसनीयता और परिचालन दक्षता आवश्यकताओं के अधीन है।

परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के विश्वसनीय और सुरक्षित संचालन को प्रभावित करने वाले सबसे महत्वपूर्ण कारकों में से एक जल रसायन शासन का अनुपालन और स्थापित मानकों के स्तर पर जल गुणवत्ता संकेतकों को बनाए रखना है।

परमाणु ऊर्जा संयंत्र की जल रसायन व्यवस्था को इस तरह से व्यवस्थित किया जाना चाहिए ताकि पर्यावरण में रेडियोधर्मी पदार्थों के संभावित प्रसार के मार्ग में बाधाओं (ईंधन आवरण, शीतलक सर्किट सीमाएं, सीलबंद बाड़, स्थानीय सुरक्षा प्रणाली) की अखंडता सुनिश्चित हो सके। . एनपीपी सिस्टम के उपकरण और पाइपलाइनों पर शीतलक और अन्य कामकाजी मीडिया के संक्षारक प्रभाव से इसके सुरक्षित संचालन की सीमाओं और शर्तों का उल्लंघन नहीं होना चाहिए। जल रसायन व्यवस्था को उपकरण और पाइपलाइनों की गर्मी हस्तांतरण सतहों पर न्यूनतम मात्रा में जमा सुनिश्चित करना चाहिए, क्योंकि इससे उपकरण के गर्मी हस्तांतरण गुणों में गिरावट आती है और परिणामस्वरूप, उपकरण की सेवा जीवन में कमी आती है। .

2. आयन एक्सचेंज विधि का उपयोग करके पानी की तैयारी पर साहित्य की समीक्षा

2.1. VVER-1000 प्रकार के रिएक्टरों के साथ परमाणु ऊर्जा संयंत्रों का संचालन सिद्धांत

अधिकांश मौजूदा परमाणु ऊर्जा संयंत्रों का संचालन सिद्धांत न्यूट्रॉन के प्रभाव में 235U नाभिक के विभाजन के दौरान निकलने वाली गर्मी के उपयोग पर आधारित है। रिएक्टर कोर में, न्यूट्रॉन के प्रभाव में, 235U नाभिक विभाजित होता है, ऊर्जा जारी करता है और शीतलक - पानी को गर्म करता है।

परमाणु ईंधन थर्मल ऊर्जा को प्राथमिक सर्किट शीतलक में स्थानांतरित करता है, जो उच्च दबाव (16 एमपीए) के तहत पानी है, रिएक्टर के आउटलेट पर पानी का तापमान 3200 है। इसके बाद, थर्मल ऊर्जा को माध्यमिक सर्किट पानी में स्थानांतरित किया जाता है। शीतलक और द्वितीयक सर्किट पानी के बीच कोई सीधा संपर्क नहीं है। शीतलक एक बंद लूप में घूमता है: रिएक्टर - भाप जनरेटर - मुख्य परिसंचरण पंप - रिएक्टर। ऐसे चार सर्किट हैं. भाप जनरेटर में, प्राथमिक सर्किट का शीतलक भाप बनने तक द्वितीयक सर्किट के पानी को गर्म करता है। भाप टरबाइन में प्रवेश करती है, जो इस भाप के कारण घूमती है। ऐसी भाप को कार्यशील द्रव कहा जाता है। टरबाइन सीधे विद्युत जनरेटर से जुड़ा होता है, जो विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करता है। इसके बाद, कम दबाव पर निकास भाप कंडेनसर में प्रवेश करती है, जहां यह झील के पानी द्वारा ठंडा होने के कारण संघनित हो जाती है। फिर अतिरिक्त सफाई करें और भाप जनरेटर पर लौटें। और इसलिए चक्र दोहराता है: वाष्पीकरण, संघनन, वाष्पीकरण।

https://pandia.ru/text/77/500/images/image002_125.gif" width=”408” ऊंचाई=”336”>

चावल। 1. डबल-सर्किट परमाणु ऊर्जा संयंत्र का तकनीकी आरेख:

1 - रिएक्टर; 2 - टर्बोजेनरेटर; 3 - संधारित्र; 4 - फ़ीड पंप; 5 - भाप जनरेटर; 6 - मुख्य परिसंचरण पंप।

2.2. परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में तकनीकी आवश्यकताओं के लिए उपयोग किए जाने वाले पानी की आवश्यकताएँ

भाप और पानी के मापदंडों में वृद्धि के साथ, जल रासायनिक शासन का प्रभाव बढ़ गया है। इससे हीटिंग सतहों के विशिष्ट तापीय भार में वृद्धि हुई। इन परिस्थितियों में, पाइपों की आंतरिक सतहों पर मामूली जमाव भी धातु के अधिक गर्म होने और विनाश का कारण बनता है। उच्च भाप पैरामीटर (दबाव और तापमान) फ़ीड पानी में निहित अशुद्धियों के खिलाफ इसकी घुलनशील क्षमता को बढ़ाते हैं। परिणामस्वरूप, टरबाइन प्रवाह पथ के बहाव की तीव्रता बढ़ जाती है, जिससे इकाइयों की दक्षता में कमी आ सकती है और, कुछ मामलों में, उनकी शक्ति सीमित हो सकती है और उपकरण की सेवा जीवन में कमी हो सकती है।

जल रासायनिक व्यवस्थाओं में कमियों को दूर करना न केवल आपातकालीन स्थिति पैदा करने वाले उल्लंघनों के मामले में आवश्यक है, बल्कि मानदंडों से मामूली विचलन के मामले में भी आवश्यक है। उदाहरण के लिए, परिचालन अनुभव से यह पता चलता है कि:

§ 300 मेगावाट इकाइयों के टरबाइनों के उच्च दबाव सिलेंडर के ब्लेड पर 1 किलो की मात्रा में नमक और संक्षारण उत्पादों के जमा होने से टरबाइन नियंत्रण चरण में दबाव में 0.5 - 1 एमपीए (5 - 10 किग्रा/सेमी2) की वृद्धि होती है। ) और टरबाइन शक्ति में 5-10 मेगावाट की कमी आई;

§ उच्च दबाव वाले हीटर पाइपों की आंतरिक और बाहरी सतहों पर 300-500 ग्राम/एम2 की मात्रा में संक्षारण उत्पादों के जमाव से फीडवाटर हीटिंग तापमान 2-30 सी तक कम हो जाता है और यूनिट की दक्षता खराब हो जाती है;

§ ब्लॉकों के भाप-पानी पथ में जमा होने से पानी और भाप पंप करने के लिए इसका हाइड्रोलिक प्रतिरोध और ऊर्जा हानि बढ़ जाती है। 300 मेगावाट ब्लॉक पथ के प्रतिरोध में 1 मेगावाट (10 kgf/cm2) की वृद्धि से प्रति वर्ष 3 मिलियन kWh बिजली की अधिक खपत होती है।

परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में जल रसायन विज्ञान की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, निम्नलिखित प्रणालियों का उपयोग किया जाता है:

§ रासायनिक जल उपचार;

§ संक्षेपण और डीगैसिंग प्रणाली;

§ ब्लॉक डिसेल्टिंग प्लांट;

§ पहले और दूसरे सर्किट के कार्य वातावरण के सुधारात्मक प्रसंस्करण की स्थापना;

§ डिएरेटर;

§ भाप जनरेटर शुद्धिकरण प्रणाली;

§ भाप जनरेटर शुद्ध जल उपचार संयंत्र (विशेष जल उपचार);

§ प्राथमिक सर्किट पर्ज-मेक-अप प्रणाली।

2.3. प्राकृतिक और समोच्च जल की गुणवत्ता के रासायनिक संकेतक

ऊर्जा सर्किट को भरने और उन्हें फिर से भरने के लिए जल शीतलक विभिन्न प्रकार के जल उपचार संयंत्रों में प्राकृतिक जल से तैयार किया जाता है और इसमें आमतौर पर वही अशुद्धियाँ होती हैं जो प्राकृतिक जल की विशेषता होती हैं, लेकिन काफी कम (परिमाण के कई आदेशों द्वारा) सांद्रता में होती हैं।

जल गुणवत्ता के मुख्य संकेतकों में निम्नलिखित शामिल हैं।

मोटे (निलंबित) पदार्थों की सामग्री , सर्किट जल में मौजूद - कीचड़ के रूप में जिसमें CaCO3 जैसे खराब घुलनशील यौगिक होते हैं , CaSO4, Mg(OH)2, संरचनात्मक सामग्रियों (Fe3O4, Fe2O3, आदि) के संक्षारण उत्पादों के कण, जिनकी सामग्री C पर सुखाने के साथ एक पेपर फिल्टर के माध्यम से निस्पंदन या पानी की पारदर्शिता के आधार पर एक अप्रत्यक्ष विधि द्वारा निर्धारित की जाती है।

खारापन - पानी में धनायनों और ऋणायनों की कुल सांद्रता, कुल आयनिक संरचना से गणना की जाती है और मिलीग्राम प्रति किलोग्राम में व्यक्त की जाती है। विघटित गैसों CO2 और NH3 की अनुपस्थिति में कम नमक सामग्री वाले पानी और संघनन को चिह्नित करने और नियंत्रित करने के लिए, संकेतक का उपयोग अक्सर किया जाता है इलेक्ट्रिकल कंडक्टीविटी . लगभग 0.5 मिलीग्राम/किग्रा की नमक सामग्री वाले कंडेनसेट में 1 µS/सेमी की विशिष्ट विद्युत चालकता होती है।

सामान्य जल कठोरता - कुल कैल्शियम सांद्रता ( कैल्शियम कठोरता) और मैग्नीशियम ( मैगनीशियम कठोरता), मिलीग्राम-समतुल्य प्रति किलोग्राम या माइक्रोग्राम-समतुल्य प्रति किलोग्राम की समतुल्य इकाइयों में व्यक्त किया गया:

ZhO = ZhSa + ZhMg

जल ऑक्सीकरण क्षमता मानक परिस्थितियों में पानी में कार्बनिक अशुद्धियों के ऑक्सीकरण के लिए आवश्यक एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट (आमतौर पर KMnO4) की खपत द्वारा व्यक्त किया जाता है, और पोटेशियम परमैंगनेट की खपत के बराबर, KMnO4 या O2 के प्रति किलोग्राम मिलीग्राम में मापा जाता है।

हाइड्रोजन सांद्रता सूचक आयनों पानी का (पीएच) पानी की प्रतिक्रिया (अम्लीय, क्षारीय, तटस्थ) को दर्शाता है और इसे सभी प्रकार के जल उपचार और उपयोग के लिए ध्यान में रखा जाता है।

इलेक्ट्रिकल कंडक्टीविटी (χ) विद्युत क्षेत्र में रखे गए घोल में आयनों की गतिशीलता से निर्धारित होता है; शुद्ध पानी के लिए इसका मान 0.04 µS/cm है, अलवणीकृत टरबाइन संघनन के लिए χ = 0.1 µS/cm (माइक्रोसीमेंस प्रति सेंटीमीटर)।

2.4. आयन विनिमय सिद्धांत

परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के सर्किट को भरने और उनमें होने वाले नुकसान की भरपाई के लिए पानी की तैयारी प्रारंभिक कम खनिजयुक्त पानी (नाइट्रोजन" href=”/text/category/azot/ के दो या तीन चरणों में रासायनिक अलवणीकरण द्वारा तैयार किए गए अलवणीकृत पानी का उपयोग करके की जाती है। " rel='bookmark'>नाइट्रोजन एन और कई अन्य तत्व। कोयला पानी में व्यावहारिक रूप से अघुलनशील है, लेकिन पानी में घुली ऑक्सीजन के संपर्क में आने पर धीमी गति से ऑक्सीकरण होता है, जिससे विभिन्न ऑक्सीकृत समूहों का निर्माण होता है। हाइड्रॉक्सिल या कार्बोक्सिल समूह बनते हैं। कोयले की सतह, मजबूती से कोयले के आधार से बंधी हुई है। यदि परंपरागत रूप से इस अपरिवर्तित आधार को आर अक्षर से नामित किया जाता है, तो ऐसी सामग्री की संरचना को आरओएच या आरसीओओएच सूत्र द्वारा वर्णित किया जा सकता है, जो हाइड्रॉक्सिल के ऑक्सीकृत समूह पर निर्भर करता है। ऑक्सीकरण के दौरान इसकी सतह पर OH या कार्बोक्सिल COOH का निर्माण हुआ। ये समूह पृथक्करण में सक्षम हैं, अर्थात पर्यावरण में होने वाली जलीय प्रक्रियाओं में:

आरसीओओएच = आरसीओओ - + एच+।

यदि धनायन, उदाहरण के लिए कैल्शियम, पानी में मौजूद हैं, तो धनायन विनिमय प्रक्रियाएँ संभव हो जाती हैं:

2RCOOH+Ca2+ = (RCOO)2Ca +2 H+।

इस मामले में, कैल्शियम आयन कार्बन पर स्थिर हो जाते हैं, और बराबर मात्रा में हाइड्रोजन आयन घोल में प्रवेश करते हैं। विनिमय अन्य आयनों, जैसे सोडियम, लोहा, तांबा, आदि आयनों के लिए भी हो सकता है।

2.4.2. कटियन एक्सचेंजर्स और आयन एक्सचेंजर्स।

धनायनों का आदान-प्रदान करने में सक्षम सभी सामग्रियों को धनायन विनिमयकर्ता कहा जाता है। आयनों का आदान-प्रदान करने में सक्षम सामग्रियों को आयन एक्सचेंजर्स कहा जाता है। उनके पास अन्य आयन विनिमय समूह हैं, आमतौर पर NH2 या NH, जो पानी के साथ NH2OH बनाते हैं।

धनायन एक्सचेंजर समाधान के साथ धनात्मक रूप से आवेशित आयनों (धनायन) का आदान-प्रदान करने में सक्षम हैं। शुद्ध किए जाने वाले पानी में डुबोए गए धनायन एक्सचेंजर और इस पानी के बीच धनायन के आदान-प्रदान की प्रक्रिया को धनायनीकरण कहा जाता है। आयन एक्सचेंजर्स इलेक्ट्रोलाइट के साथ नकारात्मक चार्ज आयनों का आदान-प्रदान करने में सक्षम हैं। आयन एक्सचेंजर और उपचारित पानी के बीच आयनों के आदान-प्रदान की प्रक्रिया को आयनीकरण कहा जाता है।

चित्र में. चित्र 2 योजनाबद्ध रूप से आयन एक्सचेंज राल अनाज की संरचना को दर्शाता है। अनाज, जो व्यावहारिक रूप से पानी में अघुलनशील है, अलग-अलग अनाजों से घिरा हुआ है - धनायन एक्सचेंजर के लिए सकारात्मक रूप से चार्ज किया गया है (चित्र 2, ए) और आयन एक्सचेंजर के लिए नकारात्मक रूप से चार्ज किया गया है (चित्र 2, बी)। आयन एक्सचेंजर के ग्रेन में ही आयनों के पृथक्करण के कारण धनायन एक्सचेंजर के लिए ऋणात्मक आवेश तथा आयन एक्सचेंजर के लिए धनात्मक आवेश उत्पन्न होता है।

चावल। 2. आयनिक कणों की संरचना का आरेख।

ए) – धनायनित; बी) - आयन एक्सचेंजर; 1- ठोस पॉलीएटोमिक आयन एक्सचेंजर फ्रेम; 2 - ढांचे से जुड़े सक्रिय समूहों के स्थिर आयन (संभावित बनाने वाले आयन); 3 - सक्रिय समूहों के सीमित रूप से मोबाइल आयन विनिमय (काउंटरियन) में सक्षम हैं।

वर्तमान में उपयोग की जाने वाली अधिकांश आयन एक्सचेंज सामग्रियां सिंथेटिक रेजिन की श्रेणी से संबंधित हैं। उनके अणुओं में हज़ारों और कभी-कभी दसियों हज़ार परस्पर जुड़े हुए परमाणु होते हैं। आयन विनिमय सामग्री एक प्रकार के ठोस इलेक्ट्रोलाइट्स हैं। आयन एक्सचेंजर के सक्रिय समूहों की प्रकृति के आधार पर, इसके मोबाइल, विनिमेय आयनों पर सकारात्मक या नकारात्मक चार्ज हो सकता है। जब धनात्मक, गतिशील धनायन हाइड्रोजन आयन H+ होता है, तो ऐसा धनायन विनिमयकर्ता अनिवार्य रूप से एक बहुसंयोजी अम्ल होता है, ठीक वैसे ही जैसे विनिमेय हाइड्रॉक्सिल आयन OH वाला आयन विनिमयकर्ता - एक बहुसंयोजी आधार होता है।

विनिमय करने में सक्षम आयनों की गतिशीलता उन दूरियों तक सीमित होती है जिन पर आयन एक्सचेंजर की सतह पर विपरीत चार्ज के स्थिर आयनों के साथ उनकी पारस्परिकता नष्ट नहीं होती है। आयन एक्सचेंजर के अणुओं के चारों ओर सीमित यह स्थान, जिसमें गतिशील और विनिमेय आयन होते हैं, आयन एक्सचेंजर का आयनिक वातावरण कहलाता है।

आयन एक्सचेंजर्स की विनिमय क्षमता आयन एक्सचेंजर अनाज की सतह पर सक्रिय समूहों की संख्या पर निर्भर करती है। आयन एक्सचेंजर की सतह अवसादों, छिद्रों, चैनलों आदि की सतह भी होती है। इसलिए, छिद्रपूर्ण संरचना वाले आयन एक्सचेंजर्स का होना बेहतर होता है। घरेलू और विदेशी आयन एक्सचेंजर्स के अनाज का आकार 0.3 से 1.5 मिमी तक के अंशों की विशेषता है, जिसमें औसत अनाज का व्यास 0.5-0.7 मिमी और लगभग 2.0-2.5 का विषम गुणांक होता है।

ऐसे आयन एक्सचेंजर्स हैं जिनमें उनकी संरचना में निहित लगभग सभी कार्यात्मक समूह या उनमें से केवल एक छोटा प्रतिशत पृथक्करण से गुजरता है, जिसके अनुसार वे दृढ़ता से अम्लीय कटियन एक्सचेंजर्स के बीच अंतर करते हैं - जो धनायनों (सोडियम Na+, मैग्नीशियम Mg2+, आदि) को अवशोषित करने में सक्षम हैं। ); और कमजोर अम्लीय - कठोरता धनायनों (मैग्नीशियम Mg2+, कैल्शियम Ca2+) को अवशोषित करने में सक्षम। आयन एक्सचेंजर्स के दो समूहों में विभाजन समान है: दृढ़ता से बुनियादी - मजबूत और कमजोर दोनों एसिड (उदाहरण के लिए, कार्बोनिक, सिलिकॉन, आदि) को अवशोषित करने में सक्षम। और कमजोर रूप से बुनियादी - मजबूत एसिड (आदि) के मुख्य रूप से आयन एक्सचेंजर्स को अवशोषित करने में सक्षम।

2.5. आयन एक्सचेंज रेज़िन का कर्तव्य चक्र

आयन एक्सचेंज प्रक्रिया के दौरान उपचारित पानी की गति के साथ आयन एक्सचेंजर परत (आयन एक्सचेंज राल) को तीन क्षेत्रों में विभाजित किया जा सकता है।

पहला क्षेत्र क्षीण आयन एक्सचेंजर का क्षेत्र है, क्योंकि इसमें स्थित सभी काउंटरों का उपयोग उपचारित पानी के आयनों के आदान-प्रदान के लिए किया जाता है। इस क्षेत्र में, उपचारित किए जा रहे पानी के आयनों के बीच चयनात्मक आदान-प्रदान जारी रहता है, यानी, पानी में मौजूद सबसे अधिक गतिशील आयन आयन एक्सचेंजर से कम गतिशील आयनों को विस्थापित कर देते हैं (चित्र 3)।

दूसरे क्षेत्र को उपयोगी विनिमय क्षेत्र कहा जाता है। यहीं पर उपचारित पानी के आयनों के लिए आयन एक्सचेंजर के काउंटरों का उपयोगी आदान-प्रदान शुरू और समाप्त होता है। इस क्षेत्र में, आयन एक्सचेंजर के काउंटर आयनों के लिए उपचारित पानी के आयनों के आदान-प्रदान की आवृत्ति, उपचारित पानी के आयनों और आयन एक्सचेंजर द्वारा अवशोषित आयनों के रिवर्स एक्सचेंज की आवृत्ति पर प्रबल होती है।

तीसरा क्षेत्र निष्क्रिय, या ताजा, आयन एक्सचेंजर का क्षेत्र है। आयन एक्सचेंजर की इस परत से गुजरने वाले पानी में केवल आयन एक्सचेंजर के काउंटर होते हैं और इसलिए इसकी संरचना या आयन एक्सचेंजर की संरचना में कोई बदलाव नहीं होता है।

जैसे ही फ़िल्टर संचालित होता है, पहला क्षेत्र - ख़राब आयन एक्सचेंजर का क्षेत्र - बढ़ता है, जिससे ताज़ा आयन एक्सचेंजर 3 के क्षेत्र में कमी के कारण कार्य क्षेत्र 2 गिर जाता है, और अंत में, फ़िल्टर की निचली सीमा से आगे निकल जाता है लोड हो रहा है। यहां तीसरे जोन की ऊंचाई शून्य है. सबसे कम अवशोषित आयनों की सांद्रता निस्पंद में प्रकट होती है और बढ़ने लगती है, और आयन एक्सचेंज फ़िल्टर का उपयोगी कार्य समाप्त हो जाता है।

पुनर्जनन प्रक्रिया की प्रौद्योगिकी.

आयन एक्सचेंज फिल्टर की पुनर्जनन प्रक्रिया में तीन मुख्य ऑपरेशन शामिल हैं:

आयन एक्सचेंज राल परत को ढीला करना (धुलाई को ढीला करना);

एक निश्चित गति से इसके माध्यम से एक कार्यशील अभिकर्मक समाधान पारित करना;

पुनर्जनन उत्पादों से आयन एक्सचेंजर को धोना।

ढीला धोना.

फिल्टर के संचालन के दौरान, आयन एक्सचेंजर्स के क्रमिक विनाश और पीसने के उत्पाद हमेशा बनते हैं, जिन्हें समय-समय पर हटाया जाना चाहिए। यह ढीले धुलाई का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है; प्रत्येक पुनर्जनन से पहले यह ऑपरेशन आवश्यक है।

धोने की शर्तों का अनुपालन करना बहुत महत्वपूर्ण है, जिससे फिल्टर से आयन-विनिमय सामग्री के छोटे धूल वाले हिस्सों को पूरी तरह से हटाया जाना सुनिश्चित होना चाहिए। इसके अलावा, ढीली धुलाई से सामग्री का संघनन समाप्त हो जाता है, जो आयन एक्सचेंज राल अनाज के साथ पुनर्जनन समाधान के संपर्क को बाधित करता है।

नीचे से ऊपर की ओर पानी के प्रवाह द्वारा ऐसी गति से ढीलापन किया जाता है जो यह सुनिश्चित करता है कि आयन-विनिमय सामग्री का पूरा द्रव्यमान निलंबित है। जब फिल्टर से निकलने वाला पानी साफ हो जाता है, तो ढीलापन बंद हो जाता है।

पुनर्जनन समाधान छोड़ें.

पुनर्जनन उत्पादों से आयन एक्सचेंजर का पुनर्जनन और धुलाई आमतौर पर एक ही गति से की जाती है। इस मामले में, अभिकर्मकों का मार्ग उपचारित पानी के प्रवाह के साथ - आगे के प्रवाह में, और उपचारित पानी की गति के विपरीत दिशा में - एक प्रतिधारा में, अपनाई गई तकनीक के आधार पर संभव है।

जब पुनर्जनन समाधानों को पारित किया जाता है, तो आयन एक्सचेंजर द्वारा अवशोषित आयनों को पुनर्जनन समाधान (H+ या OH - आयन युक्त) के आयनों से बदल दिया जाता है। इस मामले में, आयन एक्सचेंजर्स अपने मूल आयनिक रूप में परिवर्तित हो जाते हैं।

पुनर्जनन दो प्रकार के होते हैं: आंतरिक और बाह्य। पुनर्जनन जल को द्वितीयक सर्किट में प्रवेश करने से रोकने के लिए ब्लॉक अलवणीकरण संयंत्र में मिश्रित-क्रिया फिल्टर में रिमोट पुनर्जनन का उपयोग किया जाता है।

पुनर्जनन उत्पाद के अवशेषों की धुलाई।

पुनर्जनन चक्र का अंतिम ऑपरेशन - धुलाई - का उद्देश्य इसमें से पुनर्जनन उत्पादों के अवशेषों को निकालना है।

जब धोने के पानी के कुछ गुणवत्ता संकेतक पहुंच जाते हैं तो फिल्टर परत की धुलाई बंद कर दी जाती है। फ़िल्टर उपयोग के लिए तैयार है.

ये प्रक्रियाएँ आयन एक्सचेंजर को बार-बार उपयोग करने की अनुमति देती हैं।

2.6. परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में आयन विनिमय सामग्री के उपयोग की विशेषताएं

आयन एक्सचेंज द्वारा पानी से रेडियोन्यूक्लाइड निकालना इस तथ्य पर आधारित है कि कई रेडियोन्यूक्लाइड आयन या कोलाइड के रूप में पानी में होते हैं, जो आयन एक्सचेंजर के संपर्क में आने पर फिल्टर सामग्री द्वारा भी अवशोषित हो जाते हैं, लेकिन अवशोषण भौतिक होता है प्रकृति। कोलाइड के संबंध में रेजिन की वॉल्यूमेट्रिक क्षमता आयनों की तुलना में बहुत कम है।

आयन एक्सचेंजर्स द्वारा रेडियोन्यूक्लाइड का पूर्ण अवशोषण पानी में बड़ी संख्या में निष्क्रिय तत्वों की सामग्री से प्रभावित होता है, जो रेडियोन्यूक्लाइड के रासायनिक एनालॉग हैं।

आयनीकरण विकिरण की स्थितियों के तहत, हाइड्रोजन और हाइड्रॉक्सिल रूप में केवल अत्यधिक शुद्ध आयन एक्सचेंजर्स (मजबूत बेस आयन एक्सचेंजर्स और मजबूत एसिड कटियन एक्सचेंजर्स) का उपयोग किया जाता है। यह आयनीकरण विकिरण की कार्रवाई के लिए आयन-विनिमय सामग्री के अपर्याप्त प्रतिरोध और परमाणु ऊर्जा संयंत्र के प्राथमिक सर्किट के जल शासन के लिए अधिक कठोर आवश्यकताओं के कारण है।

3. केस स्टडी

3.1. जल सेवन स्टेशन का दौरा

1980 में, उडोमल्या शहर में जल सेवन स्टेशन का पहला चरण चालू किया गया था। मुख्य कार्य उपभोक्ता की जरूरतों के लिए पानी की निकासी और तैयारी है। आर्टिसियन कुओं से पानी शुद्धिकरण के लिए पंप किया जाता है, जिसमें वातन और निस्पंदन शामिल है। फिर पानी को क्लोरीनयुक्त किया जाता है और उपभोक्ताओं को आपूर्ति की जाती है।

14 दिसंबर, 2007 को, पानी की तैयारी, पीने और झील के पानी की गुणवत्ता के मुख्य संकेतकों का निर्धारण करने की प्रक्रियाओं से परिचित होने के लिए जल सेवन स्टेशन का भ्रमण किया गया।

जल सेवन स्टेशन पर पीएच मीटर का उपयोग करके समाधानों का पीएच निर्धारित करना।

KFK-3 फोटोकलरीमीटर का उपयोग करके लोहे के निर्धारण के लिए नमूने तैयार करना।

https://pandia.ru/text/77/500/images/image018_6.jpg" width=”275” ऊंचाई=”214 src=”>

पश्च अनुमापन द्वारा क्लोराइड का निर्धारण।

कठोरता लवण का निर्धारण.

जल सेवन कर्मचारियों के साथ संयुक्त अनुसंधान के दौरान प्राप्त डेटा तालिकाओं में प्रस्तुत किया गया है।

तालिका 1. झील (कुबीचा झील के उदाहरण का उपयोग करके) और पीने के पानी के लिए गुणवत्ता संकेतकों की तुलना।

अनुक्रमणिका	इकाई	झील का पानी	पेय जल
झील Kubych
क्रोमा
गंदगी
कठोरता
खनिज

एमपीसी* - अधिकतम अनुमेय सांद्रता - GOST जल गुणवत्ता द्वारा नियंत्रित होती है।

हिस्टोग्राम 1. कुबिचा झील का पीएच संकेतक, पीने का पानी और अधिकतम अनुमेय सांद्रता।

https://pandia.ru/text/77/500/images/image024_26.gif" width=”336″ ऊंचाई=”167 src=”>

हिस्टोग्राम 3. कुबिचा झील में कठोरता वाले लवणों की सामग्री, पीने का पानी और अधिकतम अनुमेय सांद्रता।

25 दिसंबर" href=”/text/category/25_dekabrya/” rel=”bookmark”>25 दिसंबर 2007, रासायनिक कार्यशाला के विभागों के काम से परिचित होने के लिए कलिनिन परमाणु ऊर्जा संयंत्र का भ्रमण हुआ। भ्रमण के दौरान, हमने रासायनिक जल उपचार संयंत्र का दौरा किया और रासायनिक उत्पादन अलवणीकृत पानी की तकनीक से परिचित हुए। मशीन कक्ष की यात्रा के दौरान, हम द्वितीयक सर्किट के मुख्य संघनन को शुद्ध करने की तकनीक से परिचित हुए। सेकेंडरी सर्किट की एक्सप्रेस प्रयोगशाला का काम, और सेकेंडरी सर्किट के पानी की गुणवत्ता पर डेटा प्राप्त हुआ।

कलिनिन एनपीपी के द्वितीयक सर्किट पानी की गुणवत्ता और जल सेवन पर प्राप्त पीने के पानी की गुणवत्ता के कुछ रासायनिक संकेतकों की तुलना करना दिलचस्प है।

तालिका 2. परमाणु ऊर्जा संयंत्र के दूसरे सर्किट से पीने के पानी और पानी की तुलनात्मक विशेषताएं।

* - डेटा इंगित नहीं किया गया है, क्योंकि कठोरता एकाग्रता इस सूचक को निर्धारित करने की विधि की संवेदनशीलता से कम है।

निष्कर्ष: 1. तालिका 2 के अनुसार, अधिकतम अनुमेय सांद्रता पीने के पानी और सेकेंडरी सर्किट पानी के नियंत्रण मूल्यों में महत्वपूर्ण अंतर हैं। यह प्रक्रिया की जरूरतों के लिए उपयोग किए जाने वाले पानी की उच्च आवश्यकताओं के कारण है, जो उपकरणों के सुरक्षित और विश्वसनीय संचालन के लिए आवश्यक है।

2. जल सेवन से प्राप्त पेयजल उच्च गुणवत्ता का है, रासायनिक संकेतक अधिकतम अनुमेय सांद्रता से काफी कम हैं पीने के पानी में मौजूद अशुद्धियाँ.

3. माध्यमिक सर्किट पानी नियंत्रण मूल्यों से मेल खाता है। इसे ब्लॉक डीसेल्टिंग संयंत्रों में कंडेनसेट की तैयारी और उसके बाद के शुद्धिकरण के दौरान आयन एक्सचेंज विधि का उपयोग करके पानी को शुद्ध करके प्राप्त किया जाता है।

हिस्टोग्राम 4. कलिनिन एनपीपी के पीने के पानी और माध्यमिक सर्किट पानी में क्लोराइड सामग्री।

https://pandia.ru/text/77/500/images/image027_24.gif" width=”362″ ऊंचाई=”205 src=”>

द्वितीयक सर्किट के पानी में कठोरता वाले नमक की सामग्री के लिए उच्च आवश्यकताएं इस तथ्य के कारण होती हैं कि हीट एक्सचेंजर्स की दीवारों पर स्केल-बनाने वाला नमक जमा दिखाई देता है। इससे गर्मी हस्तांतरण में गिरावट, हाइड्रोलिक प्रतिरोध में कमी और उपकरणों की सेवा जीवन में कमी आती है।

हिस्टोग्राम 6. पीने के पानी और सेकेंडरी सर्किट पानी में आयरन की मात्रा।

शीतलन प्रणाली" href=”/text/category/sistemi_ohlazhdeniya/” rel=”bookmark”>जनरेटर स्टेटर वाइंडिंग, इलेक्ट्रोलिसिस टैंक, विशेष लॉन्ड्री के लिए शीतलन प्रणाली। डिमिनरलाइज्ड पानी के लिए रासायनिक जल उपचार क्षमता = 150 m3।

रासायनिक जल उपचार के अलवणीकरण भाग की मुख्य तकनीकी योजना का विवरण।

यांत्रिक पूर्व-उपचार फिल्टर के बाद स्पष्ट पानी को एन-केशन एक्सचेंज फिल्टर की एक श्रृंखला में आपूर्ति की जाती है। पहले चरण के एच-केशन एक्सचेंजर फिल्टर में, कमजोर अम्लीय कटियन एक्सचेंजर से भरा हुआ, पानी को कठोर आयनों (Ca2+ और Mg2+) से शुद्ध किया जाता है। दूसरे चरण के एच-कटेशन एक्सचेंजर फिल्टर में, एक मजबूत एसिड कटियन एक्सचेंजर से भरा हुआ, पहले चरण के बाद बचे कठोरता आयनों और Na+ आयनों से पानी को और अधिक शुद्ध किया जाता है।

दूसरे चरण के बाद एन-कटेशन एक्सचेंज पानी को कटियन एक्सचेंज फिल्टर के आंशिक रूप से अलवणीकृत पानी के टैंकों में एकत्र किया जाता है।

आंशिक रूप से विखनिजीकृत पानी के एक टैंक से, पंप पानी को ओएच-आयन फिल्टर की श्रृंखला में भेजते हैं। पहले चरण के ओएच-आयन फिल्टर में, लो-बेसिक आयन एक्सचेंज रेजिन से भरा हुआ, पानी को मजबूत एसिड आयनों से शुद्ध किया जाता है (https://pandia.ru/text/77/500/images/image010_45.gif" width=" 37" ऊँचाई = 24 src = ">)। दूसरे चरण के ओएच-आयन फिल्टर में, एक अत्यधिक बुनियादी आयन एक्सचेंजर के साथ लोड किया गया, पानी को मजबूत एसिड के आयनों और कमजोर एसिड के आयनों से शुद्ध किया जाता है। प्रथम चरण (; ).

दूसरे चरण के आयन एक्सचेंज फिल्टर के बाद ओएच-आयनिक पानी को सहायक टैंक में एकत्र किया जाता है।

सहायक टैंक से अलवणीकृत पानी को पंप द्वारा अलवणीकरण के तीसरे चरण - एक मिश्रित-क्रिया फिल्टर - में भेजा जाता है। मिश्रित-क्रिया फिल्टर 1:1 अनुपात में एक मजबूत एसिड कटियन एक्सचेंजर और एक मजबूत बुनियादी आयन एक्सचेंजर के मिश्रण से भरा हुआ है। अलवणीकरण के तीसरे चरण में, अलवणीकृत पानी को धनायनों और आयनों से एसटीपी-ईओ उद्यम मानक द्वारा आवश्यक सांद्रता तक शुद्ध किया जाता है। आम पाइपलाइन पर, मिश्रित-क्रिया फिल्टर के बाद रासायनिक रूप से डिमिनरलाइज्ड पानी फिल्टर सामग्री के 2 समानांतर-जुड़े जाल से सुसज्जित है (1 - संचालन में; 1 - पहले की मरम्मत के मामले में रिजर्व में) टैंक से रासायनिक रूप से डिमिनरलाइज्ड पानी के लिए अपनी स्वयं की जरूरतों और उपभोक्ताओं को मिश्रित-क्रिया फिल्टर दिए जाने के बाद: टरबाइन कक्ष में 2-वें सर्किट की पुनःपूर्ति के लिए; विशेष भवन में प्रथम सर्किट को रिचार्ज करने के लिए; रासायनिक जल उपचार पूर्व-उपचार सर्किट तक, रासायनिक गोदाम तक, विशेष कपड़े धोने तक, इलेक्ट्रोलिसिस कक्ष तक, स्टार्ट-अप और रिजर्व बॉयलर रूम तक, रासायनिक रूप से डिमिनरलाइज्ड जल भंडारण टैंक (V=3000 m3) तक।

रासायनिक जल उपचार की विश्वसनीयता बढ़ाने और रासायनिक रूप से विखनिजीकृत पानी का भंडार बनाने के लिए, रासायनिक जल उपचार के विलवणीकरण भाग के डिजाइन में रासायनिक रूप से विखनिजीकृत जल भंडारण टैंक (प्रत्येक 3000 m3 की मात्रा के साथ) शामिल किए गए हैं।

संकेंद्रित और तनु एसिड समाधानों में धातु पाइपलाइनों के क्षरण को रोकने के लिए, संकेंद्रित एसिड इकाई की पाइपिंग और मिक्सर से एच-केशन एक्सचेंज फिल्टर तक पुनर्जनन एसिड समाधान की आपूर्ति का मार्ग फ्लोरोप्लास्टिक-लाइन वाली पाइपलाइनों से बना है।

कमीशनिंग" href='/text/category/vvod_v_dejstvie/' rel='bookmark'>अगस्त 2007 में परिचालन में लाया गया, सेवा जीवन लगभग 20 वर्ष है, अपशिष्ट जल के वितरण का दायरा लगभग 3 किमी है।

इस प्रकार, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि गहरे निपटान स्थल के चालू होने से औद्योगिक गैर-रेडियोधर्मी अपशिष्ट जल को पर्यावरण में छोड़ने की संभावना समाप्त हो जाती है।

3.4. एक ब्लॉक डिसेल्टिंग प्लांट (संघनन शुद्धिकरण) के योजनाबद्ध आरेख का विवरण

ब्लॉक डिसेल्टिंग संयंत्र में घनीभूत शुद्धिकरण दो चरणों में किया जाता है:

पहला चरण नरम-चुंबकीय स्टील गेंदों से भरे विद्युत चुम्बकीय फिल्टर का उपयोग करके संरचनात्मक सामग्रियों से अघुलनशील संक्षारण उत्पादों को हटाना है;

दूसरा चरण मिश्रित-क्रिया आयन एक्सचेंज फिल्टर का उपयोग करके विघटित आयनिक अशुद्धियों और कोलाइडल बिखरे हुए पदार्थों से शुद्धिकरण है।

टरबाइन कंडेनसेट को पहले चरण के कंडेनसेट पंपों द्वारा विद्युत चुम्बकीय फिल्टर में आपूर्ति की जाती है, जहां इसे यांत्रिक अशुद्धियों, मुख्य रूप से संरचनात्मक सामग्रियों के अघुलनशील संक्षारण उत्पादों से साफ किया जाता है।

इलेक्ट्रोमैग्नेटिक फिल्टर के बाद, कंडेनसेट दूसरे चरण के कंडेनसेट पंपों के सक्शन मैनिफोल्ड में प्रवेश करता है (ब्लॉक डिसेल्टिंग यूनिट के आयन एक्सचेंज भाग को बंद कर दिया जाता है), या इसे विघटित और कोलाइडल बिखरी हुई अशुद्धियों से साफ करने के लिए मिश्रित-क्रिया फिल्टर में भेजा जाता है। .

बॉल लोड पर बरकरार लौह-चुंबकीय और गैर-चुंबकीय लौह ऑक्साइड को हटाने का कार्य इलेक्ट्रोमैग्नेटिक फिल्टर को नीचे से ऊपर तक विखनिजीकृत पानी से धोकर किया जाता है, जिसमें कॉइल पर वोल्टेज हटा दिया जाता है और गेंदें विचुंबकीय अवस्था में होती हैं।

यदि ऑपरेटिंग मिश्रित-क्रिया फ़िल्टर के पीछे घनीभूत की गुणवत्ता असंतोषजनक है, तो फ़िल्टर को पुनर्जनन के लिए बाहर रखा जाता है, और बैकअप मिश्रित-क्रिया फ़िल्टर को संचालन में डाल दिया जाता है।

पुनर्जनन के लिए हटाए गए मिश्रित राल को एक फिल्टर-रीजनरेटर में पुनः लोड किया जाता है, जहां इसे हाइड्रॉलिक रूप से कटियन एक्सचेंजर और आयन एक्सचेंजर में विभाजित किया जाता है। कटियन एक्सचेंजर और आयन एक्सचेंजर को कार्यशील रूप में परिवर्तित करने के लिए, उन्हें पुनर्जीवित किया जाता है।

चित्र.5. ब्लॉक डिसेल्टिंग प्लांट की योजना।

ईएमएफ - विद्युत चुम्बकीय फिल्टर; एफएसडी - मिश्रित क्रिया फ़िल्टर; एलएफएम - फिल्टर सामग्री का जाल।

सभी पुनर्योजी जल को विकिरण नियंत्रण टैंकों में आपूर्ति की जाती है और, विकिरण नियंत्रण के बाद, यदि स्थापित स्तर से अधिक नहीं होता है, तो उन्हें रासायनिक जल उपचार के लिए न्यूट्रलाइजेशन टैंक में पंप किया जाता है।

प्रत्येक मिश्रित-क्रिया फ़िल्टर के बाद, फ़िल्टर स्थापित किए जाते हैं - आयन एक्सचेंजर जाल।

कलिनिन एनपीपी की यात्रा के दौरान, ब्लॉक डीसेल्टिंग प्लांट के संचालन पर निम्नलिखित डेटा प्राप्त हुए:

100% घनीभूत विद्युत चुम्बकीय फिल्टर के माध्यम से पारित किया जाता है; एक मिश्रित-क्रिया फिल्टर के माध्यम से 100% पानी और उसके हिस्से दोनों को पारित करना संभव है। तो, एक कार्यशील मिश्रित फिल्टर (20% कंडेनसेट की शुद्धि) के साथ, विशिष्ट विद्युत चालकता कम हो गई: χ = 0.23 μS/सेमी - ब्लॉक डिसेल्टिंग प्लांट से पहले और χ = 0.21 μS/सेमी - ब्लॉक डिसेल्टिंग प्लांट के बाद।

3.5. विशेष जल उपचार के संचालन सिद्धांत का सैद्धांतिक विवरण

प्राथमिक सर्किट के आयन एक्सचेंज फिल्टर, एक नियम के रूप में, लगातार काम करते हैं, और सर्किट में मुख्य जल प्रवाह का लगभग 0.2 - 0.5% उन्हें स्थानांतरित किया जाता है।

प्राथमिक सर्किट के पानी को मिश्रित-क्रिया फिल्टर वाले एक विशेष जल उपचार संयंत्र में शुद्ध किया जाता है। यह रिएक्टर के पानी से संक्षारण उत्पादों को हटाने और पानी की भौतिक और रासायनिक संरचना को विनियमित करने (मानकीकृत संकेतक बनाए रखा जाता है) दोनों का काम करता है। एक विशेष जल उपचार प्रणाली की स्थापना से विकिरण की स्थिति में सुधार होता है, जिससे शीतलक की रेडियोधर्मिता परिमाण के एक या दो आदेशों तक कम हो जाती है।

प्राथमिक सर्किट का परिसंचारी पानी मुख्य परिसंचरण पंप से विशेष जल उपचार संयंत्र को आपूर्ति किया जाता है और सफाई के बाद सर्किट में वापस आ जाता है।

रेडियोधर्मी पानी के उपचार के लिए मिश्रित परत में, आयन एक्सचेंजर्स का उपयोग 1: 1 या 1: 2 के बराबर कटियन एक्सचेंजर और आयन एक्सचेंजर के अनुपात के साथ किया जाता है।

आयन एक्सचेंजर्स (चार्ज) का एक सजातीय मिश्रण आपको सर्किट से पानी के दूषित पदार्थों को हटाने की अनुमति देता है जो सर्किट पुनःपूर्ति से जुड़े प्रतिष्ठानों के फिल्टर के अभिकर्मकों के साथ-साथ प्रभाव के तहत आयन-एक्सचेंज सामग्री के अपघटन उत्पादों से खराब गुणवत्ता वाली सफाई के दौरान गलती से प्रवेश कर जाते हैं। आयनकारी विकिरण और उच्च तापमान का।

समाप्त होने पर, विशेष जल उपचार संयंत्रों में आयन एक्सचेंजर्स को पुनर्जीवित किया जाता है: कटियन एक्सचेंजर - नाइट्रिक एसिड के साथ (इस मामले में इसे एच-फॉर्म में परिवर्तित किया जाता है), आयन एक्सचेंजर - कास्टिक सोडा या पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड के साथ (फिर से ओएच-फॉर्म में स्थानांतरित किया जाता है) ).

निष्कर्ष

VVER-1000 प्रकार के रिएक्टरों के साथ परमाणु ऊर्जा संयंत्रों में ऊर्जा उत्पादन तकनीक पर सामग्री का अध्ययन करने के बाद, हम इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के विश्वसनीय संचालन के लिए सबसे महत्वपूर्ण कारकों में से एक उच्च गुणवत्ता वाला तैयार पानी है। यह जल शुद्धिकरण के विभिन्न भौतिक और रासायनिक तरीकों के उपयोग के माध्यम से प्राप्त किया जाता है, अर्थात् प्रारंभिक शुद्धिकरण के उपयोग के माध्यम से - आयन एक्सचेंज विधि का उपयोग करके स्पष्टीकरण और गहरी विलवणीकरण।

मैं विशेष रूप से जल सेवन स्टेशन की यात्रा से प्रभावित हुआ, अर्थात् स्कूल में उपयोग नहीं किए जाने वाले उपकरणों और उपकरणों का उपयोग करके रासायनिक विश्लेषण का प्रदर्शन। इससे शहर की जरूरतों के लिए जल सेवन स्टेशन द्वारा आपूर्ति किए जाने वाले पेयजल की गुणवत्ता में विश्वास बढ़ा। लेकिन कलिनिन एनपीपी में उपयोग किए जाने वाले पानी के गुणवत्ता मापदंडों ने अधिक प्रभाव डाला। रासायनिक दुकान में पानी तैयार करने की तकनीकी प्रक्रियाओं से, जिनसे हम कलिनिन एनपीपी की यात्रा के दौरान परिचित हुए, बहुत रुचि पैदा हुई।

आयन एक्सचेंज विधि का उपयोग करके पानी की तैयारी आपको उपकरण के सुरक्षित, विश्वसनीय और किफायती संचालन के लिए आवश्यक आवश्यक मूल्यों को प्राप्त करने की अनुमति देती है। हालाँकि, यह एक महंगी प्रक्रिया है: रासायनिक रूप से अलवणीकृत पानी की 1 m3 की लागत 20.4 रूबल है, और 1 m3 पीने के पानी की लागत 6.19 रूबल है। (2007 डेटा)।

इस संबंध में, रासायनिक रूप से अलवणीकृत पानी के अधिक किफायती उपयोग की आवश्यकता है, जिसके लिए बंद जल परिसंचरण चक्र का उपयोग किया जाता है। आवश्यक जल मापदंडों को बनाए रखने (आने वाली अशुद्धियों को दूर करने) के लिए, घनीभूत उपचार (दूसरे सर्किट पर) और विशेष जल उपचार (प्राथमिक सर्किट पर) का उपयोग किया जाता है। बंद चक्रों की उपस्थिति पर्यावरण में प्राथमिक और माध्यमिक सर्किट पानी के निर्वहन को रोकती है, और औद्योगिक अपशिष्ट जल के लिए एक तटस्थीकरण और रीसाइक्लिंग प्रणाली होती है, जो मानवजनित भार को कम करती है।

इस तथ्य के बावजूद कि परियोजना में प्रस्तुत सामग्री स्कूल पाठ्यक्रम के दायरे से परे है, इसके साथ परिचित होने से हाई स्कूल के छात्रों को रसायन विज्ञान का अधिक गहराई से अध्ययन करने के साथ-साथ परमाणु ऊर्जा से संबंधित भविष्य के पेशे का एक सूचित विकल्प बनाने के लिए प्रेरित किया जाता है।

ग्रंथ सूची.

1., सेनिना - वीवीईआर के साथ परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के तकनीकी तरीके: विश्वविद्यालयों के लिए एक पाठ्यपुस्तक। - एम.: एमपीईआई पब्लिशिंग हाउस, 2006। - 390 पी.: बीमार।

2. , परमाणु ऊर्जा संयंत्रों का मार्टीनोव शासन। - एम.: एटमिज़दैट, 1976. - 400 पी।

3. आयन एक्सचेंजर्स के साथ माज़ो पानी। - एम.: रसायन विज्ञान, 1980. - 256 पी.: बीमार।

4. , कोस्ट्रिकिन जल उपचार। - एम.: एनर्जोइज़डैट, 1981. - 304 पी.: बीमार।

5. , ज़ुगुलेव ऊर्जा ब्लॉक। - एम.: एनर्जोएटोमिज़डैट, 1987. - 256 पी.: बीमार।

6. चुर्बनोवा जल गुणवत्ता: तकनीकी स्कूलों के लिए पाठ्यपुस्तक। - एम.: स्ट्रॉइज़दैट, 1977. - 135 पी.: बीमार।

ऊर्जा सभ्यता और उत्पादन के विकास का आधार है, और इसलिए यह रासायनिक उद्योग में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। बिजली का उपयोग उद्योग, रोजमर्रा की जिंदगी और कृषि में बिजली उपकरणों को चलाने के लिए किया जाता है।

इसका उपयोग रासायनिक उद्योग में कई औद्योगिक सुविधाओं में किया जाता है और कुछ तकनीकी प्रक्रियाओं (इलेक्ट्रोलिसिस) में भाग लेता है। कई मायनों में, यह ऊर्जा के लिए धन्यवाद है कि वैज्ञानिक और तकनीकी प्रगति के विकास का वेक्टर निर्धारित होता है।

ऐसा माना जाता है कि विद्युत ऊर्जा उद्योग "अवंत-गार्डे तीन" खंडों में से एक है। इसका मतलब क्या है? तथ्य यह है कि इस परिसर को सूचनाकरण और स्वचालन के बराबर रखा गया है। विश्व के सभी देशों में ऊर्जा का विकास हो रहा है। साथ ही, कुछ लोग परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के निर्माण पर ध्यान केंद्रित करते हैं, अन्य ताप विद्युत संयंत्रों पर, और फिर भी अन्य लोग यह भी मानते हैं कि बिजली के अपरंपरागत स्रोत पुराने स्रोतों की जगह ले लेंगे।

रासायनिक उद्योग क्षेत्र में ऊर्जा की भूमिका

रासायनिक उद्योग में, सभी प्रक्रियाएं ऊर्जा की रिहाई, खपत या एक प्रकार से दूसरे प्रकार में रूपांतरण के साथ की जाती हैं। इस मामले में, बिजली न केवल रासायनिक प्रतिक्रियाओं और प्रक्रियाओं पर खर्च की जाती है, बल्कि गैसीय पदार्थों के परिवहन, पीसने और संपीड़न पर भी खर्च की जाती है। इसलिए, रासायनिक क्षेत्र के सभी उद्यम बिजली के मुख्य उपभोक्ताओं में से हैं। उद्योग में ऊर्जा तीव्रता की एक अवधारणा है। यह उत्पादित उत्पाद की प्रति यूनिट बिजली की खपत को इंगित करता है। सभी उद्यमों की उत्पादन प्रक्रियाओं की ऊर्जा तीव्रता अलग-अलग होती है। इसके अलावा, प्रत्येक पौधा अपनी प्रकार की ऊर्जा का उपयोग करता है।

1. बिजली. इसका उपयोग इलेक्ट्रोकेमिकल और इलेक्ट्रोमैग्नेटिक तकनीकी प्रक्रियाओं के दौरान किया जाता है। बिजली को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करने के लिए बिजली का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है: पीसना, कुचलना, संश्लेषण करना, गर्म करना। विद्युत ऊर्जा का उपयोग पंखे, कंप्रेसर, प्रशीतन मशीन और पंपिंग उपकरण को संचालित करने के लिए किया जाता है। उद्योग के लिए बिजली के मुख्य स्रोत परमाणु ऊर्जा संयंत्र, ताप विद्युत संयंत्र और जलविद्युत ऊर्जा संयंत्र हैं।
2. रासायनिक उद्योग में तापीय ऊर्जा. तापीय ऊर्जा का उपयोग उत्पादन में भौतिक कार्य करने के लिए किया जाता है। इसका उपयोग गर्म करने, सुखाने, पिघलाने और वाष्पित करने के लिए किया जा सकता है।
3. इंट्रान्यूक्लियर. यह हाइड्रोजन नाभिक के हीलियम नाभिक में संलयन के दौरान निकलता है।
4. रासायनिक प्रकृति की ऊर्जा. गैल्वेनिक सेल और बैटरियों में उपयोग किया जाता है। इन उपकरणों में यह विद्युत ऊर्जा में बदल जाता है।
5. प्रकाश ऊर्जा. इसके अनुप्रयोग का दायरा फोटोकैमिकल प्रतिक्रियाएं, हाइड्रोजन क्लोराइड का संश्लेषण है।

तेल और गैस उद्योगों को सबसे गतिशील रूप से विकासशील ऊर्जा क्षेत्रों में से एक माना जाता है। संसाधन निष्कर्षण वैश्विक उत्पादन में अपना स्थान रखता है; संपूर्ण सभ्यता के विकास में इसकी महत्वपूर्ण भूमिका है। तेल और गैस वह आधार है जिसके बिना रासायनिक उद्योग सामान्य रूप से कार्य नहीं करेगा।

रासायनिक उद्योग में ऊर्जा पर बहुत अधिक ध्यान दिया जाता है। इसके बिना, आधुनिक उद्योग में अधिकांश रासायनिक प्रक्रियाओं को पूरा करना असंभव होगा।

रसायन विज्ञान 2016 परियोजना से क्या अपेक्षा करें?

प्रदर्शनी में रासायनिक क्षेत्र से बड़ी संख्या में नवीन विकास, तकनीकी प्रक्रियाएं और तकनीकें शामिल होंगी। प्रदर्शनी का एक विषय ऊर्जा और रासायनिक उद्योग के विकास पर इसका प्रभाव होगा।

इस आयोजन में दुनिया भर से बड़ी संख्या में प्रतिभागियों के शामिल होने की उम्मीद है। साथ ही, प्रदर्शनी में आने वाले लोग न केवल अग्रणी निर्माताओं के उत्पादों से परिचित हो सकेंगे, बल्कि पारस्परिक रूप से लाभप्रद अनुबंधों को समाप्त करने, सहयोग समझौतों पर हस्ताक्षर करने और मौजूदा व्यापार भागीदारों के बीच संबंधों को ताज़ा करने में भी सक्षम होंगे। रासायनिक उद्योग के घरेलू और विदेशी प्रतिनिधि इस कार्यक्रम में भाग लेकर खुश हैं, क्योंकि "रसायन विज्ञान" एक परियोजना है जो संबंधित उत्पादन के सभी क्षेत्रों को कवर करती है।

रासायनिक उद्योग को अपने द्वारा उत्पादित उत्पादों की विस्तृत श्रृंखला के कारण राष्ट्रीय अर्थव्यवस्था के सभी क्षेत्रों के साथ घनिष्ठ संबंधों की विशेषता है। उत्पादन का यह क्षेत्र उच्च सामग्री तीव्रता की विशेषता है। उत्पादन में सामग्री और ऊर्जा की लागत अंतिम उत्पाद की लागत के 2/3 से 4/5 तक हो सकती है।

रासायनिक प्रौद्योगिकी का विकास कच्चे माल और ऊर्जा के एकीकृत उपयोग, निरंतर और अपशिष्ट-मुक्त प्रक्रियाओं के उपयोग, पर्यावरण की पर्यावरणीय सुरक्षा को ध्यान में रखते हुए, उच्च दबाव और तापमान के उपयोग और स्वचालन में प्रगति के मार्ग पर चलता है। साइबरनेटाइजेशन.

रासायनिक उद्योग विशेष रूप से बहुत अधिक ऊर्जा की खपत करता है। ऊर्जा एंडोथर्मिक प्रक्रियाओं, सामग्रियों के परिवहन, ठोस पदार्थों को कुचलने और पीसने, फ़िल्टर करने, गैसों को संपीड़ित करने आदि पर खर्च की जाती है। कैल्शियम कार्बाइड, फॉस्फोरस, अमोनिया, पॉलीथीन, आइसोप्रीन, स्टाइरीन आदि के उत्पादन के लिए महत्वपूर्ण ऊर्जा व्यय की आवश्यकता होती है। रासायनिक उत्पादन, पेट्रोकेमिकल उत्पादन के साथ, उद्योग के ऊर्जा-गहन क्षेत्र हैं। लगभग 7% औद्योगिक उत्पादों का उत्पादन करते हुए, वे पूरे उद्योग द्वारा उपयोग की जाने वाली ऊर्जा का 13-20% उपभोग करते हैं।

ऊर्जा स्रोत अक्सर पारंपरिक गैर-नवीकरणीय प्राकृतिक संसाधन होते हैं - कोयला, तेल, प्राकृतिक गैस, पीट, शेल। हाल ही में वे बहुत तेज़ी से ख़त्म हो रहे हैं। तेल और प्राकृतिक गैस भंडार विशेष रूप से त्वरित गति से घट रहे हैं, लेकिन वे सीमित और अपूरणीय हैं। आश्चर्य की बात नहीं, इससे ऊर्जा समस्या पैदा होती है।

80 वर्षों के दौरान, ऊर्जा के कुछ मुख्य स्रोतों की जगह दूसरों ने ले ली: लकड़ी की जगह कोयला, कोयले की जगह तेल, तेल की जगह गैस, हाइड्रोकार्बन ईंधन की जगह परमाणु ईंधन ने ले ली। 80 के दशक की शुरुआत तक, दुनिया की ऊर्जा मांग का लगभग 70% तेल और प्राकृतिक गैस से, 25% कोयले और भूरे कोयले से, और केवल 5% अन्य ऊर्जा स्रोतों से पूरा होता था।

विभिन्न देशों में, ऊर्जा समस्या का समाधान अलग-अलग तरीके से किया जाता है, हालाँकि, रसायन विज्ञान हर जगह इसके समाधान में महत्वपूर्ण योगदान देता है। इस प्रकार, रसायनज्ञों का मानना ​​है कि भविष्य में (लगभग अगले 25-30 वर्षों में) तेल अपनी अग्रणी स्थिति बनाए रखेगा। लेकिन ऊर्जा संसाधनों में इसका योगदान उल्लेखनीय रूप से कम हो जाएगा और इसकी भरपाई कोयला, गैस, परमाणु ईंधन से हाइड्रोजन ऊर्जा, सौर ऊर्जा, पृथ्वी की गहराई से ऊर्जा और जैव ऊर्जा सहित अन्य प्रकार की नवीकरणीय ऊर्जा के बढ़ते उपयोग से होगी।

पहले से ही आज, रसायनज्ञ ईंधन संसाधनों के अधिकतम और व्यापक ऊर्जा-तकनीकी उपयोग के बारे में चिंतित हैं - पर्यावरण में गर्मी के नुकसान को कम करना, गर्मी का पुनर्चक्रण करना, स्थानीय ईंधन संसाधनों का अधिकतम उपयोग करना आदि।

बुनियादी विद्युत ऊर्जा के स्रोत

थर्मल पावर प्लांट

वे जैविक ईंधन पर काम करते हैं - ईंधन तेल, कोयला, पीट, गैस, शेल। थर्मल पावर प्लांट मुख्य रूप से उस क्षेत्र में स्थित हैं जहां प्राकृतिक संसाधन मौजूद हैं और बड़ी तेल रिफाइनरियों के पास हैं।

पनबिजली स्टेशन

वे उन स्थानों पर बनाए जाते हैं जहां बड़ी नदियाँ एक बांध द्वारा अवरुद्ध होती हैं, और गिरते पानी की ऊर्जा के कारण विद्युत जनरेटर की टरबाइनें घूमती हैं। इस विधि का उपयोग करके बिजली का उत्पादन इस तथ्य के कारण सबसे अधिक पर्यावरण के अनुकूल माना जाता है कि इसमें विभिन्न प्रकार के ईंधन नहीं जलाए जाते हैं, इसलिए, कोई हानिकारक अपशिष्ट नहीं होता है।

जलविद्युत शक्ति संयंत्र

नाभिकीय ऊर्जा यंत्र

पानी गर्म करने के लिए ऊष्मा ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जो परमाणु प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप निकलती है। अन्य मामलों में, यह थर्मल पावर प्लांट के समान है।

परमाणु ऊर्जा प्लांट

गैर पारंपरिक ऊर्जा स्रोत

इनमें हवा, सूरज, पृथ्वी की टरबाइनों से निकलने वाली गर्मी और समुद्री ज्वार शामिल हैं। हाल ही में, इन्हें गैर-पारंपरिक अतिरिक्त ऊर्जा स्रोतों के रूप में तेजी से उपयोग किया जा रहा है। वैज्ञानिकों का कहना है कि 2050 तक गैर-पारंपरिक ऊर्जा स्रोत मुख्य हो जायेंगे और पारंपरिक अपना महत्व खो देंगे।

सूर्य की ऊर्जा

इसका उपयोग करने के कई तरीके हैं। सौर ऊर्जा प्राप्त करने की भौतिक विधि के दौरान, गैल्वेनिक बैटरियों का उपयोग किया जाता है जो सौर ऊर्जा को अवशोषित और विद्युत या तापीय ऊर्जा में परिवर्तित कर सकती हैं। दर्पणों की एक प्रणाली का उपयोग सूर्य की किरणों को प्रतिबिंबित करने और उन्हें तेल से भरे पाइपों में निर्देशित करने के लिए भी किया जाता है जहां सूर्य की गर्मी केंद्रित होती है।

कुछ क्षेत्रों में, सौर संग्राहकों का उपयोग करना अधिक उचित है, जिसकी सहायता से पर्यावरणीय समस्या को आंशिक रूप से हल करना और घरेलू जरूरतों के लिए ऊर्जा का उपयोग करना संभव है।

सौर ऊर्जा के मुख्य लाभ स्रोतों की सामान्य उपलब्धता और अटूटता, पर्यावरण के लिए पूर्ण सुरक्षा और ऊर्जा के मुख्य पर्यावरण अनुकूल स्रोत हैं।

मुख्य नुकसान सौर ऊर्जा संयंत्र के निर्माण के लिए भूमि के बड़े क्षेत्रों की आवश्यकता है।

सौर ऊर्जा संयंत्र

पवन ऊर्जा

पवन फार्म केवल तभी विद्युत ऊर्जा का उत्पादन करने में सक्षम होते हैं जब हवा तेज़ हो। "पवन ऊर्जा के मुख्य आधुनिक स्रोत" पवन टरबाइन हैं, जो एक जटिल संरचना है। इसमें दो प्रोग्राम किए गए ऑपरेटिंग मोड हैं - कमजोर और तेज़ हवा, और अगर हवा बहुत तेज़ हो तो इंजन बंद भी हो जाता है।

पवन ऊर्जा संयंत्रों (डब्ल्यूपीपी) का मुख्य नुकसान प्रोपेलर ब्लेड के घूमने के दौरान उत्पन्न होने वाला शोर है। ग्रीष्मकालीन कॉटेज या व्यक्तिगत खेतों में पर्यावरण के अनुकूल और सस्ती बिजली प्रदान करने के लिए डिज़ाइन की गई छोटी पवन टरबाइन सबसे उपयुक्त हैं।

पवन ऊर्जा संयंत्र

ज्वारीय विद्युत संयंत्र

ज्वारीय ऊर्जा का उपयोग विद्युत ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। एक साधारण ज्वारीय विद्युत स्टेशन बनाने के लिए, आपको एक बेसिन, एक क्षतिग्रस्त नदी के मुहाने या खाड़ी की आवश्यकता होगी। बांध हाइड्रोलिक टर्बाइन और पुलिया से सुसज्जित है।

उच्च ज्वार के दौरान, पानी पूल में प्रवेश करता है और जब पूल और समुद्र में जल स्तर की तुलना की जाती है, तो पुलिया बंद कर दी जाती हैं। जैसे-जैसे ज्वार करीब आता है, पानी का स्तर कम हो जाता है, दबाव काफी मजबूत हो जाता है, टर्बाइन और बिजली जनरेटर अपना काम शुरू कर देते हैं और पानी धीरे-धीरे पूल छोड़ देता है।

ज्वारीय ऊर्जा संयंत्रों के रूप में नए ऊर्जा स्रोतों के कुछ नुकसान हैं - ताजे और खारे पानी के सामान्य आदान-प्रदान में व्यवधान; जलवायु पर प्रभाव, इसलिए उनके कार्य के परिणामस्वरूप, पानी की ऊर्जा क्षमता, गति और गति का क्षेत्र बदल जाता है।

पेशेवर: पर्यावरण मित्रता, उत्पादित ऊर्जा की कम लागत, जीवाश्म ईंधन के निष्कर्षण, दहन और परिवहन के स्तर में कमी।

गैर-पारंपरिक भूतापीय ऊर्जा स्रोत

पृथ्वी की टरबाइनों (गहरे गर्म झरनों) से निकलने वाली गर्मी का उपयोग ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। इस ऊष्मा का उपयोग किसी भी क्षेत्र में किया जा सकता है, लेकिन लागत की भरपाई केवल वहीं की जा सकती है जहां गर्म पानी पृथ्वी की पपड़ी के जितना संभव हो उतना करीब हो - वह क्षेत्र जहां गीजर और ज्वालामुखी सक्रिय हैं।

मुख्य ऊर्जा स्रोतों को दो प्रकारों द्वारा दर्शाया जाता है - प्राकृतिक शीतलक (हाइड्रोथर्मल, भाप-थर्मल या भाप-जल स्रोत) का एक भूमिगत पूल और गर्म चट्टानों की गर्मी।

पहला प्रकार उपयोग के लिए तैयार भूमिगत बॉयलर है, जिसमें से पारंपरिक बोरहोल का उपयोग करके भाप या पानी निकाला जा सकता है। दूसरा प्रकार भाप या अत्यधिक गर्म पानी का उत्पादन करना संभव बनाता है, जिसे बाद में ऊर्जा उद्देश्यों के लिए उपयोग किया जा सकता है।

दोनों प्रकार का मुख्य नुकसान भू-तापीय विसंगतियों की कमजोर सांद्रता है जब गर्म चट्टानें या झरने सतह के करीब आते हैं। अपशिष्ट जल को भूमिगत क्षितिज में पुनः प्रवाहित करना भी आवश्यक है, क्योंकि थर्मल पानी में जहरीली धातुओं और रासायनिक यौगिकों के कई लवण होते हैं जिन्हें सतही जल प्रणालियों में नहीं छोड़ा जा सकता है।

लाभ-ये भण्डार अक्षय हैं। भूतापीय ऊर्जा ज्वालामुखियों और गीजर की सक्रिय गतिविधि के कारण बहुत लोकप्रिय है, जिसका क्षेत्र पृथ्वी के क्षेत्रफल का 1/10 भाग है।

भूतापीय विद्युत संयंत्र

नए आशाजनक ऊर्जा स्रोत - बायोमास

बायोमास प्राथमिक या द्वितीयक हो सकता है। ऊर्जा प्राप्त करने के लिए, आप सूखे शैवाल, कृषि अपशिष्ट, लकड़ी आदि का उपयोग कर सकते हैं। ऊर्जा का उपयोग करने का एक जैविक विकल्प वायु पहुंच के बिना किण्वन के परिणामस्वरूप खाद से बायोगैस का उत्पादन है।

आज, दुनिया में अच्छी मात्रा में कचरा जमा हो गया है, जिससे पर्यावरण खराब हो रहा है; कचरे का लोगों, जानवरों और सभी जीवित चीजों पर हानिकारक प्रभाव पड़ता है। इसीलिए ऊर्जा के विकास की आवश्यकता है, जहाँ पर्यावरण प्रदूषण को रोकने के लिए द्वितीयक बायोमास का उपयोग किया जाएगा।

वैज्ञानिकों की गणना के अनुसार, आबादी वाले क्षेत्र केवल अपने कचरे से ही पूरी तरह से बिजली प्रदान कर सकते हैं। इसके अलावा, वस्तुतः कोई अपशिष्ट नहीं है। नतीजतन, आबादी को न्यूनतम लागत पर बिजली उपलब्ध कराने के साथ-साथ अपशिष्ट विनाश की समस्या भी हल हो जाएगी।

लाभ - कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता नहीं बढ़ती, कूड़े के उपयोग की समस्या हल हो जाती है, जिससे पर्यावरण में सुधार होता है।

कार्य का उद्देश्य: आयन एक्सचेंज विधि का उपयोग करके परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के लिए पानी तैयार करने की तकनीक से परिचित होना और पानी की गुणवत्ता की तुलना करना: परमाणु ऊर्जा संयंत्रों, पीने और झील के पानी की तकनीकी जरूरतों के लिए। आयन एक्सचेंज विधि का उपयोग करके परमाणु ऊर्जा संयंत्रों के लिए पानी तैयार करने की तकनीक से परिचित होना और पानी की गुणवत्ता की तुलना करना: परमाणु ऊर्जा संयंत्रों, पीने और झील के पानी की तकनीकी जरूरतों के लिए।

कार्य के उद्देश्य कार्य के उद्देश्य: कलिनिन एनपीपी के उदाहरण का उपयोग करके आधुनिक परमाणु ऊर्जा संयंत्र में तकनीकी आवश्यकताओं के लिए उपयोग किए जाने वाले पानी की आवश्यकताओं का अध्ययन करना। कलिनिन एनपीपी के उदाहरण का उपयोग करके आधुनिक परमाणु ऊर्जा संयंत्र में तकनीकी आवश्यकताओं के लिए उपयोग किए जाने वाले पानी की आवश्यकताओं का अध्ययन करें। आयन विनिमय विधि के सिद्धांत से परिचित हों, आयन विनिमय विधि के सिद्धांत से परिचित हों, उडोमल्या के जल सेवन स्टेशन का दौरा करें और पीने के पानी और झील के पानी की रासायनिक संरचना से परिचित हों। उडोमल्या के जल सेवन स्टेशन पर जाएँ और पीने के पानी और झील के पानी की रासायनिक संरचना से परिचित हों। परमाणु ऊर्जा संयंत्र के दूसरे सर्किट के पेयजल और पानी के रासायनिक विश्लेषण के संकेतकों की तुलना करें। परमाणु ऊर्जा संयंत्र के दूसरे सर्किट के पेयजल और पानी के रासायनिक विश्लेषण के संकेतकों की तुलना करें।

कार्य के उद्देश्य कार्य के उद्देश्य: कलिनिन एनपीपी की रासायनिक दुकान पर जाएँ और परिचित हों: कलिनिन एनपीपी की रासायनिक दुकान पर जाएँ और परिचित हों: रासायनिक जल उपचार में पानी तैयार करने की प्रक्रिया; एक ब्लॉक डिसेल्टिंग संयंत्र में जल शुद्धिकरण की प्रक्रिया के साथ; दूसरे सर्किट की एक्सप्रेस प्रयोगशाला पर जाएँ; दूसरे सर्किट की एक्सप्रेस प्रयोगशाला पर जाएँ; विशेष जल उपचार के कार्य से सैद्धांतिक रूप से परिचित हों। विशेष जल उपचार के कार्य से सैद्धांतिक रूप से परिचित हों। जल तैयारी में आयन विनिमय के महत्व के बारे में निष्कर्ष निकालें। जल तैयारी में आयन विनिमय के महत्व के बारे में निष्कर्ष निकालें।

एनपीपी उपकरण सुरक्षा, विश्वसनीयता और परिचालन दक्षता के लिए सख्त आवश्यकताओं के अधीन है। एनपीपी उपकरण सुरक्षा, विश्वसनीयता और परिचालन दक्षता के लिए सख्त आवश्यकताओं के अधीन है। परमाणु ऊर्जा संयंत्र की जल रसायन व्यवस्था को व्यवस्थित किया जाना चाहिए ताकि परमाणु ऊर्जा संयंत्र प्रणालियों के उपकरणों और पाइपलाइनों पर जंग और अन्य प्रभावों से इसके सुरक्षित संचालन की सीमाओं और शर्तों का उल्लंघन न हो। परमाणु ऊर्जा संयंत्र की जल रसायन व्यवस्था को व्यवस्थित किया जाना चाहिए ताकि परमाणु ऊर्जा संयंत्र प्रणालियों के उपकरणों और पाइपलाइनों पर जंग और अन्य प्रभावों से इसके सुरक्षित संचालन की सीमाओं और शर्तों का उल्लंघन न हो। प्रासंगिकता

परमाणु ऊर्जा संयंत्र के दूसरे सर्किट से पीने के पानी और पानी की तुलनात्मक विशेषताएं संकेतक माप की इकाई पीने का पानी एमपीसी दूसरे सर्किट से पानी नियंत्रण मान Femg/l0.0945.00.005

रासायनिक जल उपचार (आयनीकरण) के विलवणीकरण भाग का योजनाबद्ध आरेख बीएसएन एफएसडी 14 ओएच II बीसीएचओवी ओएच आई 10 एच आई एच II 78 पूर्व-शुद्ध (स्पष्ट) पानी बनाने के लिए

100% घनीभूत विद्युत चुम्बकीय फिल्टर के माध्यम से पारित किया जाता है; मिश्रित-क्रिया फिल्टर के माध्यम से 100% पानी और उसके हिस्से दोनों को पारित करना संभव है। तो, एक कार्यशील मिश्रित फिल्टर (20% कंडेनसेट की शुद्धि) के साथ, विशिष्ट विद्युत चालकता कम हो गई: χ = 0.23 μS/सेमी - ब्लॉक डिसेल्टिंग प्लांट से पहले और χ = 0.21 μS/सेमी - ब्लॉक डिसेल्टिंग प्लांट के बाद।

VVER-1000 प्रकार के रिएक्टरों वाली एक बिजली इकाई में अपशिष्ट जल को इकट्ठा करने और संसाधित करने के लिए चार बंद सर्किट होते हैं: व्यवस्थित लीक और प्राथमिक सर्किट शुद्ध पानी; बोरॉन सांद्रण; भाप जनरेटर पानी शुद्ध करता है; नाली का पानी और विशेष कपड़े धोने का पानी। इन स्थापनाओं में शामिल हैं: मैकेनिकल फिल्टर, एच-केशन और ओएच-आयन फिल्टर।

निष्कर्ष पूर्व-उपचार और रासायनिक जल उपचार उपकरण से सभी जल निकासी को एक भूमिगत जल निकासी जल टैंक में एकत्र किया जाता है। बेअसर करने के बाद, पानी को गहरे दफन स्थल के फिल्टर ब्लॉक में आपूर्ति की जाती है। रुके हुए पानी को लगभग 1.5 किमी की गहराई तक कुओं में डाला जाता है। इस प्रकार, एक गहरे निपटान स्थल के चालू होने से औद्योगिक गैर-रेडियोधर्मी अपशिष्ट जल को पर्यावरण में छोड़ने की संभावना समाप्त हो जाती है।

निष्कर्ष आयन एक्सचेंज विधि का उपयोग करके पानी की तैयारी आपको उपकरण के सुरक्षित, विश्वसनीय और किफायती संचालन के लिए आवश्यक आवश्यक मूल्यों को प्राप्त करने की अनुमति देती है। हालाँकि, यह एक महंगी प्रक्रिया है: पीने के पानी की 1 मीटर 3 की लागत 6.19 रूबल है, और रासायनिक रूप से अलवणीकृत पानी की 1 मीटर 3 की लागत 20.4 रूबल है। (2007 डेटा) - बंद जल परिसंचरण चक्रों का उपयोग क्यों किया जाता है।