Химийн үйлдвэрлэлийн эрчим хүч. Өсөлтийн катализатор: эрчим хүчний хэрэгцээнд зориулсан хими Хүнс бол химийн энергийн эх үүсвэр юм

АНУ-ын шумбагч онгоцны атомын цахилгаан станцууд нь олон тооны химийн элементүүд болон синтетик органик нэгдлүүдийг ашигладаг. Тэдгээрийн дотроос задрах изотопоор баяжуулсан уран хэлбэрийн цөмийн түлш; реакторын цөмөөс гоожихыг багасгахын тулд нейтрон тусгал болгон ашигладаг бал чулуу, хүнд ус эсвэл бериллий; хяналтын болон хамгаалалтын савааны нэг хэсэг болох бор, кадми, гафни; бетоны хамт реакторын анхдагч хамгаалалтад ашигладаг хар тугалга; түлшний элементүүдийн бүрхүүлийн бүтцийн материал болдог цагаан тугалгатай цирконий хайлш; катион солилцоо ба анионы солилцооны давирхайг ион солилцооны шүүлтүүрийг ачаалахад ашигладаг бөгөөд угсралтын үндсэн хөргөлтийн бодис болох өндөр цэвэршүүлсэн ус нь ууссан, түдгэлзүүлсэн хэсгүүдээс чөлөөлөгддөг.

Хими нь шумбагч онгоцны янз бүрийн системийн ажиллагааг хангахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг, тухайлбал, цахилгаан станцын удирдлагатай шууд холбоотой гидравлик систем. Америкийн химич нар энэ системд өндөр даралттай (210 хүртэл атмосфер) ажиллах чадвартай, галд тэсвэртэй, хоргүй ажиллах шингэнийг бий болгохоор удаан хугацаанд ажиллаж байна. Далайн усаар үерт автах үед гидравлик системийн шугам хоолой, холбох хэрэгслийг зэврэлтээс хамгаалахын тулд ажлын шингэнд натрийн хромат нэмдэг гэж мэдээлсэн.

Механизмын дуу чимээг багасгах, тэсрэх эсэргүүцлийг нэмэгдүүлэх зорилгоор олон төрлийн синтетик материал - хөөсөн полистирол, нийлэг резин, поливинил хлорид болон бусад зүйлсийг завин дээр өргөн ашигладаг.Дуу тусгаарлагч бүрээс ба бүрээс, амортизатор, дамжуулах хоолойд дуу чимээ тусгаарлагч оруулга, мөн ийм материалаар дуу чимээ намдаагч зүүлт хийдэг.

Нунтаг даралтат аккумлятор гэж нэрлэгддэг химийн энергийн хуримтлуулагчийг үндсэн тогтворжуулагчийн савыг яаралтай цэвэрлэхэд ашиглаж эхэлсэн (туршилтын үндсэн дээр). Хатуу түлшний цэнэгийг АНУ-ын пуужингийн шумбагч онгоцонд ашигладаг бөгөөд "Поларис" пуужинг усан доор хөөргөхөд тусалдаг. Ийм цэнэгийг цэвэр усны дэргэд шатаах үед тусгай генераторт уурын хийн хольц үүсдэг бөгөөд энэ нь пуужинг хөөргөх хоолойноос түлхэж өгдөг.

Химийн энергийн эх үүсвэрийг зарим төрлийн торпедод ашигладаг бөгөөд гадаадад үйлдвэрлэгдэж байна. Ийнхүү Америкийн Mk16 өндөр хурдны уурын хийн торпедогийн хөдөлгүүр нь спирт, ус, устөрөгчийн хэт исэл дээр ажилладаг. Хөгжиж буй Mk48 торпедо нь хийн турбинтай бөгөөд түүний ажиллагааг хатуу түлшээр хангадаг. Зарим туршилтын тийрэлтэт торпедо нь устай урвалд ордог түлшээр ажилладаг цахилгаан станцуудаар тоноглогдсон байдаг.

Сүүлийн жилүүдэд химийн шинжлэх ухааны хамгийн сүүлийн үеийн дэвшил, ялангуяа түлшний эсийг эрчим хүчний эх үүсвэр болгон ашиглахад үндэслэсэн шинэ төрлийн "нэг хөдөлгүүр"-ийн тухай ярих болсон. Эдгээрийг энэ номын тусгай бүлэгт дэлгэрэнгүй авч үзэх болно. Одоогийн байдлаар бид эдгээр элемент бүрт электролизийн урвуу цахилгаан химийн урвал явагддаг гэдгийг л онцлон тэмдэглэх болно. Тиймээс усны электролизийн үед электродууд дээр хүчилтөрөгч, устөрөгч ялгардаг. Түлшний эсэд хүчилтөрөгчийг катод руу, устөрөгчийг анод руу нийлүүлдэг бөгөөд электродуудаас авсан гүйдэл нь элементийн гаднах сүлжээнд очдог бөгөөд энэ нь шумбагч онгоцны сэнсний моторыг жолоодоход ашиглаж болно. Өөрөөр хэлбэл, түлшний эсэд химийн энерги нь ердийн цахилгаан станцын хэлхээнд байдаг шиг завсрын өндөр температургүйгээр шууд цахилгаан энерги болж хувирдаг: бойлер - турбин - цахилгаан үүсгүүр.

Түлшний эс дэх электродын материалд никель, мөнгө, цагаан алт орно. Шингэн аммиак, тос, шингэн устөрөгч, метилийн спиртийг түлш болгон ашиглаж болно. Шингэн хүчилтөрөгчийг ихэвчлэн исэлдүүлэгч бодис болгон ашигладаг. Электролит нь калийн гидроксидын уусмал байж болно. Баруун Германы шумбагч онгоцны түлшний эсийн нэг төсөл нь задрахад түлш (устөрөгч) болон исэлдүүлэгч (хүчилтөрөгч) хоёуланг нь үүсгэдэг өндөр концентрацитай устөрөгчийн хэт ислийг ашиглахыг санал болгож байна.

Түлшний эсүүдтэй цахилгаан станцыг завин дээр ашиглавал дизель генератор, батерейны хэрэгцээг арилгах болно. Энэ нь үндсэн хөдөлгүүрүүдийн чимээгүй ажиллагаа, чичиргээгүй, өндөр үр ашигтай байх болно - нэг киловатт тутамд 35 кг жинтэй нэгж жинтэй 60-80 орчим хувь. Гадаадын мэргэжилтнүүдийн тооцооллоор түлшний эсүүдтэй шумбагч онгоц бүтээх зардал нь цөмийн шумбагч онгоц бүтээх зардлаас 2-3 дахин бага байж болно.

Түлшний эсүүд бүхий завины цахилгаан станцын газар дээр суурилсан загвар бүтээх ажил АНУ-д явагдаж байгаа талаар хэвлэлүүд мэдээлж байсан. 1964 онд ийм суурилуулалтын туршилтыг хэт жижиг судалгааны шумбагч онгоц Star-1 дээр эхлүүлсэн бөгөөд түүний сэнсний хөдөлгүүрийн хүч ердөө 0.75 киловатт байв. Schiff und Hafen сэтгүүлийн мэдээлснээр Шведэд түлшний эс бүхий туршилтын үйлдвэр мөн бий болжээ.

Гадаадын ихэнх мэргэжилтнүүд ийм төрлийн цахилгаан станцуудын хүч 100 киловаттаас хэтрэхгүй, тасралтгүй ажиллах хугацаа нь 1000 цаг байна гэж үзэх хандлагатай байдаг. Иймд түлшний эсийг үндсэндээ хэт жижиг, жижиг шумбагч онгоцонд судалгаа, хорлон сүйтгэх, тагнуулын зорилгоор нэг сарын бие даасан байдлаар ашиглах нь хамгийн оновчтой гэж тооцогддог.

Түлшний эсийг бий болгох нь цахилгаан химийн ололтыг усан доорх хэрэглээнд ашиглах бүх тохиолдлыг шавхдаггүй. Тиймээс АНУ-ын цөмийн шумбагч онгоцууд цэнэглэгдсэн үед устөрөгч бус хүчилтөрөгч ялгаруулдаг шүлтлэг никель-кадми батерейг ашигладаг. Энэ улсын зарим дизель шумбагч онгоцнууд хүчиллэг батерейны оронд эрчим хүчний нягтралаас гурав дахин их шүлтлэг мөнгө-цайрын батерейг ашигладаг.

Шумбагч онгоцны цахилгаан торпедод зориулсан нэг удаагийн мөнгө-цайрын батерейны шинж чанар бүр ч өндөр байдаг. Хуурай төлөвт (электролитгүй) тэдгээрийг ямар ч арчилгаагүйгээр олон жилийн турш хадгалах боломжтой. Тэднийг бэлтгэхэд хэдхэн секунд зарцуулагдах бөгөөд батерейг 24 цагийн турш цэнэглэх боломжтой. Ийм батерейны хэмжээ, жин нь ижил төстэй хар тугалга (хүчил) батерейгаас тав дахин бага байдаг. Америкийн шумбагч онгоцнуудад ашиглагдаж буй зарим төрлийн торпедо нь далайн усанд ажилладаг магни, мөнгөн хлоридын хавтан бүхий батерейтай бөгөөд гүйцэтгэлийг сайжруулдаг.

Шинжлэх ухаан, боловсролын төслийн олон улсын VI уралдаан

"Ирээдүйн эрчим хүч"

Тэмцээний ажил

Эрчим хүчний салбар дахь химийн үүрэг: химийн эрдэсгүйжүүлсэн ус бэлтгэх

атомын цахилгаан станцын ион солилцооны арга

нэрэмжит хотын боловсролын байгууллага 3-р спорт заал.
, 10 "а" анги

Удирдагчид:

KNPP химийн цехийн лаборант

– НЗДТГ-ын 3-р биеийн тамирын сургуулийн физикийн багш

Холбоо барих утасны дугаарууд:

тайлбар

Калинины АЦС нь Удомельскийн дүүргийн хамгийн том ус хэрэглэгч юм.

Энэхүү ажил нь ундны болон эргэлтийн усны чанарт тавигдах шаардлагын талаар мэдээлэл өгдөг. Ундны ус, нуур, 2-р хэлхээний усны химийн үзүүлэлтүүдийн харьцуулсан хүснэгт, гистограммыг үзүүлэв. Калинины АЦС-ын ус хүлээн авах станц, химийн цехэд хийсэн айлчлалын үр дүнгийн талаар товч тайлбар өгөв. Ионы солилцооны онолын товч тайлбар, химийн ус цэвэршүүлэх үндсэн схемүүд, блок давсгүйжүүлэх байгууламжийн тодорхойлолтыг мөн өгсөн; Цацраг идэвхт бохирдлоос усыг цэвэршүүлэх зарчмын онолын товч тайлбар - тусгай ус цэвэрлэх - мөн.

Энэхүү ажил нь хими, физикийн чиглэлээр суралцах сэдлийг нэмэгдүүлэхэд тусалж, Калинины АЦС-ын жишээн дээр эрчим хүчний салбарт ашиглагдаж буй химийн технологийг нэвтрүүлж байна.

1. Оршил 3

2. 4-р аргыг ашиглан ус бэлтгэх талаархи уран зохиолын тойм

ионы солилцоо

2.1.ВВЕР-1000 4-р төрлийн реактор бүхий атомын цахилгаан станцуудын ажиллах зарчим

2.2.Ашиглах усанд тавигдах шаардлага

5-р АЦС-ын технологийн хэрэгцээ

2.3.Байгалийн болон контурын усны чанарын химийн үзүүлэлт. 5

2.4.Ион солилцооны онол 6

2.5.Ион солилцооны давирхайн ажлын мөчлөг 9

2.6.Ион солилцооны материалын ашиглалтын онцлог 10

3. Кейс судалгаа 11

3.1.Ус авах 11-р станцтай танилцах

3.2.Калинин 13-р АЦС-д зочлох

3.3.Химийн ус цэвэршүүлэх тухай ойлголтын тодорхойлолт 15

3.4.Хэлхээний схемийн тодорхойлолт

блокийн давсгүйжүүлсэн үйлдвэр 18

3.5.Үйл ажиллагааны зарчмын онолын тодорхойлолт

тусгай ус цэвэршүүлэх 20

4. Дүгнэлт 20

5. Ашигласан материал 22

1. Танилцуулга

1.1. Ажлын зорилго:

ион солилцооны аргыг ашиглан атомын цахилгаан станцын ус бэлтгэх технологитой танилцах, усны чанарыг харьцуулах: атомын цахилгаан станц, ундны болон нуурын усны технологийн хэрэгцээнд.

1.2. Ажлын зорилго:

1. Калинины АЦС-ын жишээн дээр орчин үеийн атомын цахилгаан станцын технологийн хэрэгцээнд ашиглах усанд тавигдах шаардлагыг судлах.

2. ион солилцооны аргын онолтой танилцах,

3. Удомля дахь ус авах станцад зочилж, ундны ус, нуурын усны химийн найрлагатай танилцах.

4. ундны ус болон атомын цахилгаан станцын хоёрдугаар хэлхээний усны химийн шинжилгээний үзүүлэлтүүдийг харьцуулах.

5. Калинины АЦС-ын химийн цехэд зочилж, дараахь зүйлстэй танилцана уу.

¾ химийн ус цэвэршүүлэх үед ус бэлтгэх үйл явцтай;

¾ блок давсгүйжүүлэх үйлдвэрт ус цэвэршүүлэх үйл явцтай;

¾ хоёр дахь хэлхээний экспресс лабораторид зочлох;

¾ тусгай ус цэвэрлэх ажилтай онолын хувьд танилцах.

6. ус бэлтгэхэд ион солилцооны ач холбогдлын талаар дүгнэлт хийх.

1.3. Хамааралтай байдал

ОХУ-ын эрчим хүчний стратеги нь 2000-2020 он хүртэл цахилгаан эрчим хүчний үйлдвэрлэлийг бараг хоёр дахин нэмэгдүүлэхээр төлөвлөж байна. Цөмийн эрчим хүчний өсөлт зонхилох үед: энэ хугацаанд атомын цахилгаан станцуудын цахилгаан эрчим хүчний үйлдвэрлэлийн харьцангуй эзлэх хувь 16% -иас 22% хүртэл өсөх ёстой.

АЦС-ын тоног төхөөрөмж нь бусадтай адил аюулгүй байдал, найдвартай байдал, ашиглалтын үр ашгийн шаардлагад нийцдэг.

Атомын цахилгаан станцуудыг найдвартай, аюулгүй ажиллуулахад нөлөөлж буй нэг чухал хүчин зүйл бол усны химийн горимыг дагаж мөрдөх, усны чанарын үзүүлэлтүүдийг тогтоосон стандартын түвшинд байлгах явдал юм.

Атомын цахилгаан станцын усны химийн горим нь цацраг идэвхт бодисыг хүрээлэн буй орчинд тархах замд саад тотгор (түлшний бүрээс, хөргөлтийн хэлхээний хил, битүүмжилсэн хашаа, нутагшуулах аюулгүй байдлын систем) бүрэн бүтэн байдлыг хангах байдлаар зохион байгуулагдах ёстой. . АЦС-ын системийн тоног төхөөрөмж, дамжуулах хоолойд хөргөх бодис болон бусад ажлын хэрэгслийн идэмхий нөлөө нь түүний аюулгүй ажиллагааны хязгаар, нөхцлийг зөрчихөд хүргэх ёсгүй. Усны химийн горим нь тоног төхөөрөмж, дамжуулах хоолойн дулаан дамжуулах гадаргуу дээрх хамгийн бага хэмжээний хуримтлалыг хангах ёстой, учир нь энэ нь төхөөрөмжийн дулаан дамжуулах шинж чанар муудаж, улмаар төхөөрөмжийн ашиглалтын хугацааг багасгахад хүргэдэг. .

2. Ион солилцооны аргыг ашиглан ус бэлтгэх тухай уран зохиолын тойм

2.1. VVER-1000 төрлийн реактор бүхий атомын цахилгаан станцуудын ажиллах зарчим

Одоо байгаа ихэнх атомын цахилгаан станцуудын ажиллах зарчим нь нейтроны нөлөөн дор 235U цөм хуваагдах үед ялгарах дулааныг ашиглахад суурилдаг. Реакторын цөмд нейтроны нөлөөн дор 235U цөм хуваагдаж, энерги ялгаруулж, хөргөлтийн шингэн - усыг халаана.

Цөмийн түлш нь дулааны энергийг анхдагч хэлхээний хөргөлтийн шингэн рүү шилжүүлдэг бөгөөд энэ нь өндөр даралттай ус (16 МПа), реакторын гаралтын үед усны температур 3200. Дараа нь дулааны энерги нь хоёрдогч хэлхээний ус руу шилждэг. Хөргөлтийн шингэн ба хоёрдогч хэлхээний усны хооронд шууд холбоо байхгүй. Хөргөлтийн шингэн нь хаалттай хэлхээнд эргэлддэг: реактор - уурын генератор - гол эргэлтийн насос - реактор. Ийм дөрвөн хэлхээ байдаг. Уурын генераторт анхдагч хэлхээний хөргөлт нь хоёрдогч хэлхээний усыг уур үүсэх хүртэл халаана. Уур нь турбин руу ордог бөгөөд энэ уурын улмаас эргэлддэг. Ийм уурыг ажлын шингэн гэж нэрлэдэг. Турбин нь цахилгаан үүсгүүртэй шууд холбогддог бөгөөд энэ нь цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэдэг. Дараа нь бага даралттай яндангийн уур нь конденсатор руу орж, нуурын усаар хөргөсний улмаас конденсаци үүсдэг. Дараа нь нэмэлт цэвэрлэгээ хийж, уурын генератор руу буцна. Тиймээс мөчлөг давтагдана: ууршилт, конденсаци, ууршилт.

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

будаа. 1. Давхар хэлхээтэй атомын цахилгаан станцын технологийн схем:

1 - реактор; 2 - турбогенератор; 3 - конденсатор; 4 - тэжээлийн насос; 5 - уурын генератор; 6 - гол эргэлтийн насос.

2.2. Атомын цахилгаан станцын технологийн хэрэгцээнд ашиглах усанд тавигдах шаардлага

Уур, усны үзүүлэлтүүд нэмэгдэхийн хэрээр усны химийн горимын нөлөөлөл нэмэгдсэн. Энэ нь халаалтын гадаргуугийн тодорхой дулааны ачааллыг нэмэгдүүлэхэд хүргэсэн. Ийм нөхцөлд хоолойн дотоод гадаргуу дээрх бага зэргийн ордууд ч гэсэн металыг хэт халах, устгахад хүргэдэг. Уурын өндөр үзүүлэлтүүд (даралт ба температур) нь тэжээлийн усанд агуулагдах хольцын эсрэг уусгах чадварыг нэмэгдүүлдэг. Үүний үр дүнд турбины урсгалын хөдөлгөөний эрч хүч нэмэгдэж, энэ нь нэгжийн үр ашиг буурч, зарим тохиолдолд тэдгээрийн хүчийг хязгаарлаж, тоног төхөөрөмжийн ашиглалтын хугацааг багасгахад хүргэдэг.

Усны химийн горимын дутагдлыг арилгах нь зөвхөн онцгой нөхцөл байдлыг бий болгож буй зөрчлийн үед төдийгүй нормоос бага зэрэг гажсан тохиолдолд зайлшгүй шаардлагатай. Жишээлбэл, үйл ажиллагааны туршлагаас харахад дараах байдалтай байна.

§ 300 МВт-ын хүчин чадалтай турбины өндөр даралтын цилиндрийн ирэн дээр 1 кг хэмжээтэй давс, зэврэлтээс үүсэх бүтээгдэхүүний хуримтлал нь турбиныг удирдах шатанд 0.5 - 1 МПа (5 - 10 кгс / см2) даралтыг нэмэгдүүлдэг. ) ба турбины хүчийг 5 - 10 МВт-аар бууруулахад хүргэдэг;

§ өндөр даралтын халаагуурын хоолойн дотор болон гадна гадаргуу дээр зэврэлтээс хамгаалах бүтээгдэхүүнийг 300-500 г/м2 хэмжээгээр хуримтлуулах нь тэжээлийн усны халаалтын температурыг 2-30 С-аар бууруулж, нэгжийн үр ашгийг бууруулдаг;

§ блокуудын уур-усны зам дахь хуримтлал нь түүний гидравлик эсэргүүцлийг нэмэгдүүлж, ус, уурыг шахах эрчим хүчний алдагдлыг нэмэгдүүлдэг. 300 МВт-ын блокийн замын эсэргүүцлийг 1 МВт-аар (10 кгс/см2) нэмэгдүүлэх нь жилд 3 сая кВт.цаг цахилгаан эрчим хүчний хэт их хэрэглээнд хүргэдэг.

Атомын цахилгаан станцуудын усны химийн шаардлагыг хангахын тулд дараахь системийг ашигладаг.

§ химийн ус цэвэршүүлэх;

§ конденсац ба хийгүйжүүлэх систем;

§ блокийн давсгүйжүүлэх үйлдвэр;

§ эхний болон хоёр дахь хэлхээний ажлын орчныг залруулах боловсруулалтыг суурилуулах;

§ деаэратор;

§ уурын генераторыг цэвэрлэх систем;

§ уурын генератор цэвэрлэх ус цэвэрлэх байгууламж (тусгай ус цэвэрлэх);

§ анхдагч хэлхээг цэвэрлэх систем.

2.3. Байгалийн болон контурын усны чанарын химийн үзүүлэлтүүд

Эрчим хүчний хэлхээг дүүргэх, нөхөх усны хөргөлтийн бодисыг янз бүрийн төрлийн ус цэвэрлэх байгууламжид байгалийн уснаас бэлтгэдэг бөгөөд ихэвчлэн байгалийн усыг тодорхойлдог ижил хольцыг агуулдаг боловч мэдэгдэхүйц бага (хэд хэдэн баллын дарааллаар) агууламжтай байдаг.

Усны чанарын үндсэн үзүүлэлтүүдэд дараахь зүйлс орно.

Том ширхэгтэй (түдгэлзүүлсэн) бодисын агууламж , хэлхээний усанд агуулагддаг - CaCO3 зэрэг муу уусдаг нэгдлүүдээс тогтсон лаг хэлбэрээр , CaSO4, Mg(OH)2, бүтцийн материалын зэврэлтээс үүссэн бүтээгдэхүүний тоосонцор (Fe3O4, Fe2O3 гэх мэт), агуулгыг нь С хэмд хатааж цаасан шүүлтүүрээр шүүж, эсвэл усны ил тод байдалд суурилсан шууд бус аргаар тодорхойлно.

Давсжилт – усан дахь катион ба анионуудын нийт концентрацийг нийт ионы найрлагаар тооцож, килограмм тутамд миллиграммаар илэрхийлнэ. CO2 ба NH3 ууссан хий байхгүй үед давс багатай ус, конденсатыг тодорхойлох, хянахын тулд индикаторыг ихэвчлэн ашигладаг. цахилгаан дамжуулах чанар . 0.5 мг/кг орчим давсны агууламжтай конденсат нь 1 мкС/см-ийн тодорхой цахилгаан дамжуулах чадвартай.

Усны ерөнхий хатуулаг - кальцийн нийт концентраци ( кальцийн хатуулаг) ба магни ( магни хатуу байдал), эквивалент нэгжээр илэрхийлсэн миллиграмм-эквивалент килограмм тутамд эсвэл микрограмм-эквивалент килограмм тутамд:

ZhO = ZhSa + ZhMg

Усны исэлдэлт нь стандарт нөхцөлд усан дахь органик хольцыг исэлдүүлэхэд шаардагдах хүчтэй исэлдүүлэгч бодис (ихэвчлэн KMnO4)-ийн зарцуулалтаар илэрхийлэгдэх ба калийн перманганатын зарцуулалттай тэнцэх KMnO4 эсвэл O2-ийн килограмм тутамд миллиграммаар хэмжигддэг.

Устөрөгчийн концентрацийн үзүүлэлт ионууд Усны (рН) нь усны (хүчиллэг, шүлтлэг, төвийг сахисан) урвалыг тодорхойлдог бөгөөд бүх төрлийн ус цэвэршүүлэх, ашиглахад харгалзан үздэг.

Цахилгаан дамжуулах чанар (χ) нь цахилгаан орон зайд байрлуулсан уусмал дахь ионуудын хөдөлгөөнөөр тодорхойлогддог; цэвэр усны хувьд түүний утга нь 0.04 мкС/см, давсгүйжүүлсэн турбины конденсатын хувьд χ = 0.1 мкС/см (нэг сантиметр тутамд микросиемен) байна.

2.4. Ион солилцооны онол

Атомын цахилгаан станцын хэлхээг дүүргэх, тэдгээрийн алдагдлыг нөхөх усыг бэлтгэх ажлыг анхан шатны бага эрдэсжүүлсэн ус (Азот" href="/text/category/azot/"-ийн хоёр, гурван үе шаттайгаар химийн давсгүйжүүлэлтээр бэлтгэсэн давсгүйжүүлсэн усыг ашиглан гүйцэтгэдэг. " rel="bookmark">азот N болон бусад олон элементүүд. Нүүрс нь усанд бараг уусдаггүй боловч усанд ууссан хүчилтөрөгчтэй хүрэлцэхэд удаан исэлдэлт явагдаж, янз бүрийн исэлдсэн бүлгүүд үүсдэг. Гидроксил эсвэл карбоксил бүлгүүд дээр үүсдэг. нүүрсний суурьтай нягт холбогдсон нүүрсний гадаргуу.Хэрэв энэ өөрчлөгдөөгүй суурийг уламжлалт байдлаар R үсгээр тэмдэглэвэл ийм материалын бүтцийг ROH эсвэл RCOOH томьёогоор тодорхойлж, аль исэлдсэн гидроксил бүлгээс хамаарч болно. Исэлдэлтийн явцад түүний гадаргуу дээр OH эсвэл карбоксил COOH үүссэн.Эдгээр бүлгүүд нь задрах чадвартай, өөрөөр хэлбэл хүрээлэн буй орчинд усан процесст явагддаг.

RCOOH = RCOO - + H+.

Усанд кальци гэх мэт катионууд байгаа бол катион солилцооны процесс боломжтой болно.

2RCOOH+Ca2+ = (RCOO)2Ca +2 H+.

Энэ тохиолдолд кальцийн ионууд нүүрстөрөгч дээр тогтдог бөгөөд түүнтэй тэнцэх хэмжээний устөрөгчийн ионууд уусмалд ордог. Мөн натри, төмөр, зэс гэх мэт бусад ионуудын солилцоо явагдаж болно.

2.4.2. Катион солилцуур ба анион солилцуур.

Катион солилцох чадвартай бүх материалыг катион солилцуур гэж нэрлэдэг. Анион солилцох чадвартай материалыг анионы солилцоо гэж нэрлэдэг. Тэд бусад ион солилцооны бүлгүүдтэй, ихэвчлэн NH2 эсвэл NH байдаг бөгөөд тэдгээр нь усаар NH2OH үүсгэдэг.

Катион солилцуур нь эерэг цэнэгтэй ионуудыг (катион) уусмалаар солилцох чадвартай. Цэвэршүүлэх усанд дүрсэн катион солилцогч ба энэ ус хоорондын катион солилцох процессыг катионжилт гэж нэрлэдэг. Анион солилцогч нь сөрөг цэнэгтэй ионуудыг электролиттэй солилцох чадвартай. Анион солилцогч ба цэвэршүүлсэн усны хооронд анион солилцох процессыг анионжуулалт гэж нэрлэдэг.

Зураг дээр. Зураг 2-т ион солилцооны давирхайн мөхлөгүүдийн бүтцийг бүдүүвчээр үзүүлэв. Усанд бараг уусдаггүй үр тариа нь салангид үр тариагаар хүрээлэгдсэн байдаг - катион солилцооны хувьд эерэг цэнэгтэй (Зураг 2, а), анионы солилцооны хувьд сөрөг цэнэгтэй (Зураг 2, б). Ион солилцооны мөхлөгт ионуудыг салгаснаас болж катион солилцуурт сөрөг цэнэг, анионы солилцооны хувьд эерэг цэнэг үүсдэг.

будаа. 2. Ионитын мөхлөгүүдийн бүтцийн диаграмм.

а) – катионит; б) – анион солилцуур; 1- хатуу полиатом ион солилцуурын хүрээ; 2 – хүрээтэй холбоотой идэвхтэй бүлгүүдийн суурин ионууд (боломж үүсгэгч ионууд); 3 - солилцоо хийх чадвартай идэвхтэй бүлгүүдийн хязгаарлагдмал хөдөлгөөнт ионууд (эсэргүүцлүүд).

Одоогийн байдлаар ашиглаж байгаа ихэнх ион солилцооны материалууд нь синтетик давирхайн ангилалд багтдаг. Тэдний молекулууд нь хоорондоо холбоотой хэдэн мянга, заримдаа хэдэн арван мянган атомуудаас бүрддэг. Ион солилцооны материал нь нэг төрлийн хатуу электролит юм. Ион солилцооны идэвхтэй бүлгүүдийн шинж чанараас хамааран түүний хөдөлгөөнт, солилцох ионууд нь эерэг эсвэл сөрөг цэнэгтэй байж болно. Эерэг, хөдөлгөөнт катион нь устөрөгчийн ион H + байх үед ийм катион солилцуур нь үндсэндээ олон валенттай хүчил юм, яг л сольж болох гидроксил ион OH бүхий анион солилцогч нь олон валент суурь юм.

Солилцоо хийх чадвартай ионуудын хөдөлгөөн нь ион солилцуурын гадаргуу дээрх эсрэг цэнэгийн хөдөлгөөнгүй ионуудтай харилцан үйлчлэх чадвар алдагдахгүй зайгаар хязгаарлагддаг. Ион солилцуурын молекулуудын эргэн тойронд хөдөлгөөнт болон солилцох ионууд байдаг энэ орон зайг ион солилцооны ионы уур амьсгал гэж нэрлэдэг.

Ион солилцооны хүчин чадал нь ион солилцооны мөхлөгүүдийн гадаргуу дээрх идэвхтэй бүлгүүдийн тооноос хамаарна. Ион солилцооны гадаргуу нь мөн хонхор, нүх сүв, суваг гэх мэт гадаргуутай тул сүвэрхэг бүтэцтэй ион солилцууртай байхыг илүүд үздэг. Дотоодын болон гадаадын ион солилцууруудын мөхлөгийн хэмжээ нь 0.3-1.5 мм-ийн фракцуудаар тодорхойлогддог бөгөөд дундаж мөхлөгийн диаметр нь 0.5-0.7 мм, гетерогенийн коэффициент нь ойролцоогоор 2.0-2.5 байна.

Тэдний найрлагад агуулагдах бараг бүх функциональ бүлгүүд эсвэл тэдгээрийн багахан хувь нь диссоциацид ордог ион солилцуурууд байдаг бөгөөд үүний дагуу катионуудыг шингээх чадвартай (натри Na+, магни Mg2+ гэх мэт) хүчтэй хүчиллэг катион солилцогчийг ялгадаг. ); ба сул хүчиллэг - хатуулгийн катионуудыг шингээх чадвартай (магни Mg2+, кальцийн Ca2+). Анион солилцогчдыг хоёр бүлэгт хуваах нь ижил төстэй: хүчтэй суурь - хүчтэй ба сул хүчлийг (жишээлбэл, нүүрстөрөгч, цахиур гэх мэт) шингээх чадвартай. ба сул суурь - хүчтэй хүчлийн голчлон анионы солилцоог шингээх чадвартай (гэх мэт).

2.5. Ион солилцооны давирхайн үүргийн мөчлөг

Ион солилцооны явцад цэвэршүүлсэн усны хөдөлгөөний дагуух ион солилцооны давхарга (ион солилцооны давирхай) нь гурван бүсэд хуваагдана.

Эхний бүс нь шавхагдсан ион солилцуурын бүс юм, учир нь тэнд байрлах бүх эсрэг ионууд нь цэвэршүүлсэн усны ионыг солилцоход ашиглагддаг. Энэ бүсэд цэвэршүүлж буй усны ионуудын хооронд сонгомол солилцоо үргэлжилж, өөрөөр хэлбэл усанд агуулагдах хамгийн хөдөлгөөнт ионууд нь ион солилцогчоос бага хөдөлгөөнтэй ионуудыг нүүлгэн шилжүүлдэг (Зураг 3).

Хоёр дахь бүсийг ашигтай солилцооны бүс гэж нэрлэдэг. Эндээс цэвэршүүлсэн усны ионуудын эсрэг ион солилцуурын ашигтай солилцоо эхэлж, дуусдаг. Энэ бүсэд цэвэршүүлсэн усны ионыг ион солилцуурын эсрэг ионоор солилцох давтамж нь цэвэршүүлсэн усны ион ба ион солилцуурт шингэсэн ионуудын урвуу солилцооны давтамжаас давамгайлдаг.

Гурав дахь бүс нь сул зогсолт буюу шинэхэн ион солилцуурын бүс юм. Ион солилцооны энэ давхаргыг дайран өнгөрч буй ус нь зөвхөн ион солилцооны эсрэг ионуудыг агуулдаг тул түүний найрлага, ион солилцооны найрлагыг өөрчилдөггүй.

Шүүлтүүр ажиллаж байх үед эхний бүс - шавхагдсан ион солилцуурын бүс нэмэгдэж, шинэ ион солилцуур 3-ын бүсийн бууралтаас болж ажлын 2-р бүсийг унахад хүргэж, эцэст нь шүүлтүүрийн доод хязгаараас давж гардаг. ачаалж байна. Энд гурав дахь бүсийн өндөр нь тэг байна. Шүүлтүүрт хамгийн бага шингэсэн ионуудын концентраци гарч ирэх ба нэмэгдэж эхэлдэг бөгөөд ион солилцооны шүүлтүүрийн ашигтай ажил дуусдаг.

Нөхөн сэргээх үйл явцын технологи.

Ион солилцооны шүүлтүүрийг нөхөн сэргээх үйл явц нь гурван үндсэн үйлдлээс бүрдэнэ.

Ион солилцооны давирхайн давхаргыг суллах (угаах угаалга);

Ажлын урвалжийн уусмалыг өгөгдсөн хурдаар дамжуулах;

Нөхөн сэргээх бүтээгдэхүүнээс ион солилцогчийг угаах.

Суллах угаалга.

Шүүлтүүрийг ажиллуулах явцад ион солилцуурыг аажмаар устгах, нунтаглах бүтээгдэхүүн байнга үүсдэг бөгөөд үүнийг үе үе зайлуулах шаардлагатай байдаг. Энэ нь сулруулагч угаалга ашиглан хийгддэг; нөхөн төлжих бүрийн өмнө энэ үйлдлийг хийх шаардлагатай.

Угаалгын нөхцлийг дагаж мөрдөх нь маш чухал бөгөөд энэ нь ион солилцооны материалын жижиг тоостой хэсгүүдийг шүүлтүүрээс бүрэн зайлуулах боломжийг олгоно. Үүнээс гадна, сулруулсан угаалга нь материалын нягтралыг арилгадаг бөгөөд энэ нь нөхөн сэргээх уусмалыг ион солилцооны давирхайн мөхлөгт хүргэхэд саад болдог.

Сулрах нь ион солилцооны материалын бүх массыг түдгэлзүүлэх хурдаар доороос дээш усны урсгалаар хийгддэг. Шүүлтүүрээс гарах ус тунгалаг болмогц сулрах нь зогсдог.

Нөхөн сэргээх шийдлийг алгасах.

Сэргээх бүтээгдэхүүнээс ион солилцогчийг нөхөн сэргээх, угаах нь ихэвчлэн ижил хурдаар явагддаг. Энэ тохиолдолд урвалжууд нь батлагдсан технологиос хамааран цэвэршүүлсэн усны урсгалын дагуу - урагш урсгалаар, цэвэршүүлсэн усны хөдөлгөөний эсрэг чиглэлд - эсрэг урсгалаар дамжих боломжтой.

Нөхөн сэргээх уусмалыг нэвтрүүлэхэд ион солилцуурт шингэсэн ионууд нь нөхөн төлжих уусмалын ионуудаар (H+ эсвэл OH - ион агуулсан) солигдоно. Энэ тохиолдолд ион солилцогч нь анхны ион хэлбэрт шилждэг.

Сэргээх хоёр төрөл байдаг: дотоод болон гадаад. Хоёрдогч хэлхээнд нөхөн төлжих ус орохоос сэргийлж, блокийн давсгүйжүүлэх байгууламжийн холимог үйлдэлт шүүлтүүрт алсын нөхөн сэргээлтийг ашигладаг.

Нөхөн сэргээх бүтээгдэхүүний үлдэгдлийг угаах.

Нөхөн сэргээх мөчлөгийн сүүлчийн ажиллагаа - угаах нь нөхөн сэргээх бүтээгдэхүүний үлдэгдлийг арилгахад чиглэгддэг.

Угаах усны чанарын тодорхой үзүүлэлтэд хүрэх үед шүүлтүүрийн давхаргыг угаах нь зогсдог. Шүүлтүүрийг ашиглахад бэлэн байна.

Эдгээр процессууд нь ион солилцогчийг дахин дахин ашиглах боломжийг олгодог.

2.6. Атомын цахилгаан станцуудад ион солилцооны материалыг ашиглах онцлог

Радионуклидуудыг ион солилцох замаар уснаас зайлуулах нь олон тооны радионуклидууд усанд ион эсвэл коллоид хэлбэрээр агуулагддаг бөгөөд тэдгээр нь ион солилцогчтой харьцах үед шүүлтүүрийн материалд шингэдэг боловч шингээлт нь физик шинж чанартай байдаг. байгаль. Коллоидтой харьцуулахад давирхайн эзлэхүүний багтаамж нь ионтой харьцуулахад хамаагүй бага байдаг.

Радионуклидуудыг ион солилцогчоор бүрэн шингээхэд радионуклидын химийн аналог болох олон тооны идэвхгүй элементүүдийн усан дахь агууламж нөлөөлдөг.

Ионжуулагч цацрагийн нөхцөлд зөвхөн устөрөгч ба гидроксил хэлбэрийн өндөр цэвэр ион солилцогчийг ашигладаг (хүчтэй суурь анионы солилцоо, хүчтэй хүчиллэг катион солилцуур). Энэ нь ион солилцох материалын ионжуулагч цацрагийн үйлчлэлд хангалтгүй эсэргүүцэл, атомын цахилгаан станцын анхдагч хэлхээний усны горимд тавих илүү хатуу шаардлагатай холбоотой юм.

3. Кейс судалгаа

3.1. Ус авах станцад зочлох

1980 онд Удомля хотын ус хүлээн авах станцын эхний ээлжийг ашиглалтад оруулсан. Гол ажил бол хэрэглэгчийн хэрэгцээнд зориулж усыг олборлох, бэлтгэх явдал юм. Артезиан худгаас усыг цэвэршүүлэх зорилгоор шахдаг бөгөөд үүнд агааржуулалт, шүүлтүүр орно. Дараа нь усыг хлоржуулж, хэрэглэгчдэд нийлүүлдэг.

2007 оны 12-р сарын 14-нд усны бэлтгэл, ундны болон нуурын усны чанарын үндсэн үзүүлэлтүүдийг тодорхойлох үйл явцтай танилцах зорилгоор ус хүлээн авах станц руу аялал хийлээ.

Ус авах станцын рН тоолуур ашиглан уусмалын рН-ийг тодорхойлох.

KFK-3 фотоколориметр ашиглан төмрийг тодорхойлох дээж бэлтгэх.

https://pandia.ru/text/77/500/images/image018_6.jpg" өргөн "275" өндөр "214 src=">

Буцах титрлэлтийн аргаар хлоридыг тодорхойлох.

Давсны хатуулгийг тодорхойлох.

Усны ажилчидтай хамтарсан судалгааны явцад олж авсан өгөгдлийг хүснэгтэд үзүүлэв.

Хүснэгт 1. Нуур (Кубыча нуурын жишээг ашиглан) болон ундны усны чанарын үзүүлэлтүүдийн харьцуулалт.

Индекс

Нэгж

нуурын ус

Ус уух

нуур Кубыч

Хрома

Булингар

Хатуу байдал

Эрдэсжилт

MPC* - хамгийн их зөвшөөрөгдөх концентраци нь ГОСТ усны чанараар зохицуулагддаг.

Гистограмм 1. Кубыча нуурын рН үзүүлэлт, ундны ус ба зөвшөөрөгдөх дээд концентраци.

https://pandia.ru/text/77/500/images/image024_26.gif" өргөн "336" өндөр "167 src=">

Гистограмм 3. Кубыча нуурын хатуулгийн давсны агууламж, ундны ус ба зөвшөөрөгдөх дээд концентраци.

12-р сарын 25" href="/text/category/25_dekabrya/" rel="bookmark">2007 оны 12-р сарын 25-нд химийн цехийн хэлтэсүүдийн ажилтай танилцах зорилгоор Калинины АЦС-д хийсэн аялал болов. Аяллын үеэр химийн ус цэвэрлэх байгууламжтай танилцаж, давсгүйжүүлсэн усыг химийн аргаар үйлдвэрлэх технологитой танилцлаа.Машины танхимд зочлохдоо хоёрдогч хэлхээний үндсэн конденсатыг цэвэршүүлэх технологитой танилцлаа. Хоёрдогч хэлхээний экспресс лабораторийн ажил, хоёрдогч хэлхээний усны чанарын талаархи мэдээллийг хүлээн авсан.

Калинины АЦС-ын хоёрдогч хэлхээний ус болон ус авах цэгээс авсан ундны усны чанарын зарим химийн үзүүлэлтүүдийг харьцуулах нь сонирхолтой юм.

Хүснэгт 2. Атомын цахилгаан станцын хоёрдугаар хэлхээний ундны болон усны харьцуулсан үзүүлэлт.

* - хатуулгийн концентраци нь энэ үзүүлэлтийг тодорхойлох аргын мэдрэмжээс бага тул өгөгдлийг заагаагүй болно.

Дүгнэлт: 1. Хүснэгт 2-оос үзвэл зөвшөөрөгдөх дээд концентраци ундны ус ба хоёрдогч хэлхээний усны хяналтын утгууд ихээхэн ялгаатай байна. Энэ нь тоног төхөөрөмжийн аюулгүй, найдвартай ажиллагааг хангахад шаардлагатай технологийн хэрэгцээнд ашигладаг усанд тавигдах шаардлага өндөр байгаатай холбоотой юм.

2. Ундны ус авах цэгээс авч буй ундны ус нь өндөр чанартай, химийн үзүүлэлтүүд нь зөвшөөрөгдөх дээд хэмжээнээс хамаагүй доогуур байдаг. ундны усанд агуулагдах хольц.

3. Хоёрдогч хэлхээний ус нь хяналтын утгуудтай тохирч байна. Үүнийг бэлтгэх явцад усыг ион солилцооны аргаар цэвэршүүлэх, блокийн давсгүйжүүлэх үйлдвэрт конденсатыг цэвэршүүлэх замаар олж авдаг.

Гистограм 4. Калинины АЦС-ын ундны болон хоёрдогч хэлхээний усан дахь хлоридын агууламж.

https://pandia.ru/text/77/500/images/image027_24.gif" өргөн "362" өндөр "205 src=">

Хоёрдогч хэлхээний усан дахь хатуулгийн давсны агууламжид тавигдах өндөр шаардлага нь дулаан солилцооны ханан дээр давсны ордууд үүсдэгтэй холбоотой юм. Энэ нь дулаан дамжуулалт муудаж, гидравлик эсэргүүцэл буурч, тоног төхөөрөмжийн ашиглалтын хугацааг багасгахад хүргэдэг.

Гистограмм 6. Ундны болон хоёрдогч хэлхээний усан дахь төмрийн агууламж.

Хөргөлтийн систем" href="/text/category/sistemi_ohlazhdeniya/" rel="bookmark">генераторын статорын ороомгийн хөргөлтийн систем, электролизийн сав, тусгай угаалгын газар. Эрдэсгүйжүүлсэн усыг химийн аргаар цэвэрлэх хүчин чадал = 150 м3.

Химийн ус цэвэршүүлэх давсгүйжүүлэх хэсгийн технологийн үндсэн схемийн тодорхойлолт.

Механик урьдчилан цэвэрлэх шүүлтүүрийн дараа цэвэршүүлсэн усыг N-катион солилцооны шүүлтүүрийн гинжин хэлхээнд нийлүүлдэг. Сул хүчиллэг катион солилцуураар цэнэглэгдсэн 1-р шатны H-катион солилцооны шүүлтүүрт усыг хатуу ионуудаас (Ca2+ ба Mg2+) цэвэршүүлдэг. Хүчтэй хүчиллэг катион солилцуураар цэнэглэгдсэн 2-р шатны H-катион солигч шүүлтүүрт 1-р шатны дараа үлдсэн хатуулгийн ион болон Na+ ионуудаас усыг дахин цэвэршүүлнэ.

2-р шатны дараа N-катион солилцооны усыг катион солилцооны шүүлтүүрийн хэсэгчлэн давсгүй усны саванд цуглуулдаг.

Хэсэгчилсэн эрдэсгүйжүүлсэн усны савнаас насос нь OH-анионы шүүлтүүрийн гинжин хэлхээнд усыг илгээдэг. Бага суурьтай анионы солилцооны давирхайгаар цэнэглэгдсэн 1-р шатны OH-анионы шүүлтүүрт усыг хүчтэй хүчиллэг анионуудаас цэвэрлэдэг (https://pandia.ru/text/77/500/images/image010_45.gif" width=" 37" height=" 24 src=">). 2-р шатны OH-анионы шүүлтүүрт өндөр суурьтай анион солилцогчоор ачаалагдсаны дараа үлдсэн хүчтэй хүчлийн анион болон сул хүчлийн анионоос усыг дахин цэвэршүүлнэ. 1-р шат (; ).

2-р шатны анионы солилцооны шүүлтүүрийн дараа OH-анионик усыг туслах саванд цуглуулдаг.

Туслах савнаас давсгүйжүүлсэн усыг шахуургаар давсгүйжүүлэх 3-р шат буюу холимог шүүлтүүр рүү илгээдэг. Холимог үйлдэлтэй шүүлтүүр нь 1:1 харьцаатай хүчтэй хүчил катион солилцогч ба хүчтэй үндсэн анионы солилцооны хольцоор ачаалагдсан. Давсгүйжүүлэх 3-р үе шатанд давсгүй усыг катион, анионоос STP-EO аж ахуйн нэгжийн стандартад заасан концентрацид хүртэл цэвэршүүлнэ. Нийтлэг дамжуулах хоолойд холимог шүүлтүүрийн дараа химийн аргаар эрдэсгүйжүүлсэн ус нь шүүлтүүрийн материалын 2 зэрэгцээ холбогдсон (1 - ажиллаж байгаа; 1 - эхний засварын үед нөөцөд байгаа) савнаас химийн эрдэсгүйжүүлсэн усаар тоноглогдсон байна. өөрийн хэрэгцээ болон холимог үйлдэлтэй шүүлтүүрийг хэрэглэгчдэд өгсний дараа: нөхөн сэргээх 2-р хэлхээг турбины өрөөнд; тусгай байранд 1-р хэлхээг цэнэглэх; химийн ус цэвэршүүлэх урьдчилсан цэвэрлэгээний хэлхээ, химийн агуулах, тусгай угаалгын газар, электролизийн өрөө, ашиглалтын болон нөөцийн бойлерийн өрөө, химийн эрдэсгүйжүүлсэн ус хадгалах сав (V=3000 м3).

Химийн ус цэвэршүүлэх найдвартай байдлыг нэмэгдүүлэх, химийн аргаар эрдэсгүйжүүлсэн усны нөөцийг бүрдүүлэхийн тулд химийн аргаар цэвэршүүлсэн ус хадгалах савыг (тус бүр нь 3000 м3 эзэлхүүнтэй) химийн ус цэвэршүүлэх хэсгийн давсгүйжүүлэх хэсгийн зураг төсөлд тусгасан болно.

Баяжуулсан болон шингэрүүлсэн хүчлийн уусмал дахь металл дамжуулах хоолойн зэврэлтээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд баяжуулсан хүчлийн нэгжийн шугам хоолой, холигчоос H-катион солилцооны шүүлтүүрт нөхөн сэргээх хүчлийн уусмалыг нийлүүлэх замыг фторопластик доторлогоотой шугам хоолойгоор хийсэн.

Ашиглалтад оруулах" href="/text/category/vvod_v_dejstvie/" rel="bookmark">2007 оны 8 сард ашиглалтад орсон, ашиглалтын хугацаа 20 орчим жил, бохир ус түгээх радиус нь 3 км орчим байна.

Ийнхүү гүний хогийн цэгийг ашиглалтад оруулснаар үйлдвэрлэлийн цацраг идэвхт бус бохир усыг байгальд хаях боломжийг үгүй ​​болгож байна гэж дүгнэж болно.

3.4. Блокны давсгүйжүүлэх байгууламжийн бүдүүвч диаграмын тайлбар (конденсат цэвэршүүлэх)

Блокны давсгүйжүүлэх үйлдвэрт конденсат цэвэршүүлэх ажлыг хоёр үе шаттайгаар явуулдаг.

Эхний үе шат нь зөөлөн соронзон ган бөмбөлөгөөр ачаалагдсан цахилгаан соронзон шүүлтүүрийг ашиглан бүтцийн материалаас уусаагүй зэврэлтээс хамгаалах бүтээгдэхүүнийг зайлуулах;

Хоёрдахь шат нь холимог үйлдэлтэй ион солилцооны шүүлтүүр ашиглан ууссан ионы хольц, коллоид тархсан бодисоос цэвэршүүлэх явдал юм.

Турбины конденсатыг эхний шатны конденсат насосоор цахилгаан соронзон шүүлтүүрт нийлүүлж, механик хольц, гол төлөв бүтцийн материалын уусаагүй зэврэлтээс цэвэрлэдэг.

Цахилгаан соронзон шүүлтүүрийн дараа конденсат нь 2-р шатны конденсат шахуургын сорох коллекторт (блок давсгүйжүүлэх хэсгийн ион солилцооны хэсэг унтарсан) орж, эсвэл ууссан болон коллоид тархсан хольцоос цэвэрлэхийн тулд холимог ажиллагаатай шүүлтүүр рүү илгээдэг. .

Бөмбөгний ачаалалд үлдсэн ферросоронзон ба соронзон бус төмрийн ислийг зайлуулахдаа цахилгаан соронзон шүүлтүүрийг ороомог дээрх хүчдэлийг зайлуулж, соронзгүйжүүлсэн төлөвт доод талаас дээшээ эрдэсгүйжүүлсэн усаар угаана.

Хэрэв ажиллаж байгаа холимог шүүлтүүрийн ард байгаа конденсатын чанар хангалтгүй байвал шүүлтүүрийг нөхөн сэргээлтэнд гаргаж, нөөц хольцтой шүүлтүүрийг ажиллуулна.

Нөхөн сэргээх зорилгоор зайлуулсан холимог давирхайг шүүлтүүр-нөхөн сэргээгч рүү дахин ачаалж, гидравлик байдлаар катион солилцогч ба анионы солилцоонд хуваана. Катион солилцогч ба анионы солилцоог ажлын хэлбэрт шилжүүлэхийн тулд тэдгээрийг дахин сэргээнэ.


Зураг 5. Блокны давсгүйжүүлэх үйлдвэрийн схем.

EMF - цахилгаан соронзон шүүлтүүр; FSD - холимог үйлдлийн шүүлтүүр; LFM - шүүлтүүр материалын урхи.

Бүх нөхөн сэргээгдэх усыг цацрагийн хяналтын саванд нийлүүлж, цацрагийн хяналтыг хийсний дараа тогтоосон хэмжээнээс хэтрээгүй тохиолдолд химийн ус цэвэршүүлэх зорилгоор саармагжуулах сав руу шахдаг.

Холимог үйлдэлтэй шүүлтүүр бүрийн дараа шүүлтүүрийг суурилуулсан - ион солилцуурын хавхнууд.

Калинины АЦС-тай танилцах үеэр блокийн давсгүйжүүлэх байгууламжийн үйл ажиллагааны талаар дараахь мэдээллийг олж авав.

Конденсатыг 100% цахилгаан соронзон шүүлтүүрээр дамжуулдаг бол холимог шүүлтүүрээр дамжуулан усыг 100% болон түүний хэсгийг хоёуланг нь дамжуулах боломжтой. Тиймээс нэг ажиллаж байгаа холимог шүүлтүүрээр (20% конденсатыг цэвэршүүлэх) цахилгаан дамжуулах хувийн чанар буурсан: χ = 0.23 μS/см - блок давсгүйжүүлэх байгууламжийн өмнө, χ = 0.21 μS/см - блок давсгүйжүүлэх үйлдвэрийн дараа.

3.5. Тусгай ус цэвэршүүлэх үйл ажиллагааны зарчмын онолын тайлбар

Анхдагч хэлхээний ион солилцооны шүүлтүүрүүд нь дүрмээр бол тасралтгүй ажилладаг бөгөөд хэлхээний гол усны урсгалын ойролцоогоор 0.2 - 0.5% нь тэдгээрт шилждэг.

Анхан шатны хэлхээний усыг холимог ажиллагаатай шүүлтүүрээс бүрдэх тусгай ус цэвэрлэх байгууламжид цэвэршүүлдэг. Энэ нь реакторын уснаас зэврэлтээс үүссэн бүтээгдэхүүнийг зайлуулах, усны физик, химийн найрлагыг зохицуулах (стандартчилсан үзүүлэлтүүдийг хадгалдаг) хоёуланд нь үйлчилдэг. Тусгай ус цэвэршүүлэх системийг суурилуулах нь цацрагийн нөхцөл байдлыг сайжруулж, хөргөлтийн цацраг идэвхт чанарыг нэг буюу хоёр баллын хэмжээгээр бууруулдаг.

Анхдагч хэлхээний эргэлтийн усыг үндсэн эргэлтийн насосоос тусгай ус цэвэрлэх байгууламжид нийлүүлж, цэвэрлэсний дараа хэлхээнд буцаана.

Цацраг идэвхт усыг цэвэршүүлэх холимог давхаргад ион солилцогчийг 1: 1 эсвэл 1: 2 харьцаатай катион солилцуур ба анионы солилцооны харьцаагаар ашигладаг.

Ион солилцогч (цэнэг) -ийн нэгэн төрлийн холимог нь хэлхээг дүүргэхтэй холбоотой суурилуулалтын шүүлтүүрийн урвалжаас чанар муутай цэвэрлэгээ хийх явцад санамсаргүйгээр орж ирсэн усны бохирдуулагчийг, түүнчлэн нөлөөн дор ион солилцох материалын задралын бүтээгдэхүүнээс зайлуулах боломжийг олгодог. ионжуулагч цацраг, өндөр температур.

Усыг шавхах үед тусгай ус цэвэрлэх байгууламжид ион солилцогчийг нөхөн төлжүүлдэг: катион солилцогч - азотын хүчилтэй (энэ тохиолдолд H-хэлбэрт хувирдаг), анион солилцуур - идэмхий натри эсвэл калийн гидроксидтэй (дахин OH хэлбэрт шилждэг). ).

Дүгнэлт

VVER-1000 төрлийн реактор бүхий АЦС-ын эрчим хүч үйлдвэрлэх технологийн материалыг судалж үзээд бид АЦС-ын найдвартай ажиллагааг хангах нэг чухал хүчин зүйл бол өндөр чанартай бэлтгэсэн ус юм гэсэн дүгнэлтэд хүрсэн. Энэ нь ус цэвэршүүлэх янз бүрийн физик, химийн аргуудыг ашиглах замаар, тухайлбал ион солилцооны аргыг ашиглан урьдчилсан цэвэршүүлэх - тодруулах, гүн давсгүйжүүлэх замаар хүрдэг.

Ус авах станц, тухайлбал, сургуульд ашигладаггүй багаж, тоног төхөөрөмж ашиглан химийн шинжилгээ хийсэн нь надад онцгой сэтгэгдэл төрүүлсэн. Энэ нь хотын хэрэгцээнд зориулж ус авах станцаас нийлүүлдэг ундны усны чанарт итгэх итгэлийг нэмэгдүүлсэн. Гэхдээ Калинины АЦС-д ашигласан усны чанарын үзүүлэлтүүд илүү их сэтгэгдэл төрүүлэв. Калинины АЦС-тай танилцах үеэр бидний танилцсан химийн цехийн ус бэлтгэх технологийн процессууд олны сонирхлыг татав.

Ион солилцооны аргыг ашиглан ус бэлтгэх нь төхөөрөмжийг аюулгүй, найдвартай, хэмнэлттэй ажиллуулахад шаардлагатай утгыг олж авах боломжийг олгодог. Гэсэн хэдий ч энэ нь нэлээд үнэтэй процесс юм: 1 м3 химийн давсгүй усны үнэ 20.4 рубль, ундны усны 1 м3 үнэ 6.19 рубль байна. (2007 оны мэдээлэл).

Үүнтэй холбогдуулан усны эргэлтийн хаалттай циклийг ашигладаг химийн давсгүй усыг илүү хэмнэлттэй ашиглах шаардлагатай байна. Усны шаардлагатай параметрүүдийг хадгалахын тулд (орж буй хольцыг зайлуулах), конденсат (хоёр дахь хэлхээнд) болон тусгай ус цэвэршүүлэх (анхдагч хэлхээнд) ашигладаг. Хаалттай цикл байгаа нь анхдагч болон хоёрдогч хэлхээний усыг байгаль орчинд урсахаас сэргийлж, үйлдвэрлэлийн бохир усыг саармагжуулах, дахин боловсруулах системтэй бөгөөд энэ нь антропоген ачааллыг бууруулдаг.

Төсөлд тусгагдсан материал нь сургуулийн сургалтын хөтөлбөрөөс хэтэрсэн хэдий ч түүнтэй танилцах нь ахлах ангийн сурагчдыг химийн чиглэлээр илүү гүнзгий судлах, түүнчлэн цөмийн энергитэй холбоотой ирээдүйн мэргэжлээ зөв сонгоход түлхэц болдог.

Ном зүй.

1. , Сенина - VVER бүхий атомын цахилгаан станцуудын технологийн горимууд: Их дээд сургуулиудад зориулсан сурах бичиг. – М.: MPEI хэвлэлийн газар, 2006. – 390 х.: өвчтэй.

2. , Атомын цахилгаан станцуудын Мартыновын дэглэм. – М.: Атомиздат, 1976. – 400 х.

3. Ион солилцогчтой мазо ус. – М.: Хими, 1980. – 256 х.: өвчтэй.

4. , Кострикины ус цэвэршүүлэх. – М.: Энергоиздат, 1981. – 304 х.: өвчтэй.

5. , Жгулевын эрчим хүчний блокууд. – М.: Energoatomizdat, 1987. – 256 х.: өвчтэй.

6. , Чурбанова усны чанар: Техникийн сургуулиудад зориулсан сурах бичиг. – М.: Стройиздат, 1977. – 135 х.: өвчтэй.

Эрчим хүч нь соёл иргэншил, үйлдвэрлэлийг хөгжүүлэх үндэс суурь болдог тул химийн үйлдвэрт гол үүрэг гүйцэтгэдэг. Цахилгаан эрчим хүчийг аж үйлдвэр, өдөр тутмын амьдрал, хөдөө аж ахуй зэрэгт цахилгаан төхөөрөмжүүдэд тэжээхэд ашигладаг.

Энэ нь химийн үйлдвэрлэлийн хэд хэдэн үйлдвэрлэлийн байгууламжид ашиглагддаг бөгөөд тодорхой технологийн процессуудад (электролиз) оролцдог. Олон талаараа эрчим хүчний ачаар шинжлэх ухаан, технологийн дэвшлийн хөгжлийн векторыг тогтоожээ.

Цахилгаан эрчим хүчний салбар нь "авангард гурван" сегментийн нэг гэж үздэг. Энэ нь юу гэсэн үг вэ? Энэ цогцолборыг мэдээлэлжүүлэлт, автоматжуулалттай ижил түвшинд байрлуулсан нь үнэн. Дэлхийн бүх улс оронд эрчим хүч хөгжиж байна. Үүний зэрэгцээ зарим нь атомын цахилгаан станц барихад анхаарлаа хандуулж, зарим нь дулааны цахилгаан станцуудад анхаарлаа хандуулж, зарим нь уламжлалт бус цахилгаан эрчим хүчний эх үүсвэрүүд хуучин эх үүсвэрийг орлох болно гэж үздэг.

Химийн аж үйлдвэрийн салбарт эрчим хүчний үүрэг

Химийн үйлдвэрт бүх үйл явц нь эрчим хүчийг нэг төрлөөс нөгөөд шилжүүлэх, ашиглах эсвэл хувиргах замаар явагддаг. Энэ тохиолдолд цахилгаан эрчим хүчийг зөвхөн химийн урвал, процесст төдийгүй хийн бодисыг тээвэрлэх, нунтаглах, шахах зэрэгт зарцуулдаг. Тиймээс химийн сегмент дэх бүх аж ахуйн нэгжүүд цахилгаан эрчим хүчний гол хэрэглэгчдийн тоонд ордог. Аж үйлдвэрт эрчим хүчний эрчим хүчний тухай ойлголт байдаг. Энэ нь үйлдвэрлэсэн бүтээгдэхүүний нэгжид ногдох цахилгаан эрчим хүчний зарцуулалтыг заана. Бүх аж ахуйн нэгжүүд үйлдвэрлэлийн процессын эрчим хүчний эрчим хүчний өөр өөр байдаг. Түүнээс гадна үйлдвэр бүр өөр өөрийн төрлийн эрчим хүчийг ашигладаг.

  1. Цахилгаан. Энэ нь цахилгаан химийн болон цахилгаан соронзон технологийн процессын үед ашиглагддаг. Цахилгаан эрчим хүчийг механик энерги болгон хувиргахад нэлээд өргөн хэрэглэгддэг: нунтаглах, бутлах, синтез, халаах. Цахилгаан эрчим хүчийг сэнс, компрессор, хөргөлтийн машин, шахуургын төхөөрөмжийг ажиллуулахад ашигладаг. Үйлдвэрийн цахилгаан эрчим хүчний гол эх үүсвэр нь атомын цахилгаан станц, дулааны цахилгаан станц, усан цахилгаан станц юм.
  2. Химийн үйлдвэр дэх дулааны эрчим хүчний. Дулааны энергийг үйлдвэрлэлд физик ажил гүйцэтгэхэд ашигладаг. Үүнийг халаах, хатаах, хайлуулах, ууршуулах зэрэгт ашиглаж болно.
  3. Цөмийн доторх. Энэ нь устөрөгчийн цөмийг гелий цөмд нэгтгэх явцад ялгардаг.
  4. Химийн шинж чанартай энерги. Галваник эс болон батерейнд ашигладаг. Эдгээр төхөөрөмжүүдэд энэ нь цахилгаан энерги болж хувирдаг.
  5. Гэрлийн энерги. Түүний хэрэглээний хамрах хүрээ нь фотохимийн урвал, устөрөгчийн хлоридын нийлэгжилт юм.

Газрын тос, байгалийн хийн салбар нь эрчим хүчний хамгийн эрчимтэй хөгжиж буй салбаруудын нэг гэж тооцогддог. Баялгийн олборлолт нь дэлхийн үйлдвэрлэлд өөрийн байр суурийг эзэлдэг бөгөөд бүх соёл иргэншлийн хөгжилд гол үүрэг гүйцэтгэдэг. Нефть, хий бол химийн үйлдвэрүүд хэвийн ажиллахгүй байх үндэс суурь юм.

Химийн салбарт эрчим хүч ихээхэн анхаарал хандуулдаг. Үүнгүйгээр орчин үеийн үйлдвэрлэлийн ихэнх химийн процессыг явуулах боломжгүй болно.

Химийн 2016 төслөөс юу хүлээж байна

Үзэсгэлэнд химийн сегментээс олон тооны шинэлэг бүтээн байгуулалт, технологийн процесс, техникийг дэлгэн үзүүлэх болно. Үзэсгэлэнгийн нэг сэдэв нь эрчим хүч, түүний химийн үйлдвэрлэлийн хөгжилд үзүүлэх нөлөөлөл байх юм.

Энэхүү арга хэмжээнд дэлхийн өнцөг булан бүрээс олон тооны оролцогчид оролцох төлөвтэй байна. Үүний зэрэгцээ үзэсгэлэнд хүрэлцэн ирсэн хүмүүс тэргүүлэх үйлдвэрлэгчдийн бүтээгдэхүүнтэй танилцахаас гадна харилцан ашигтай гэрээ байгуулах, хамтын ажиллагааны гэрээ байгуулах, одоо байгаа бизнесийн түншүүдийн харилцааг сэргээх боломжтой юм. “Хими” нь холбогдох үйлдвэрлэлийн бүхий л салбарыг хамарсан төсөл учраас химийн салбарын дотоод, гадаадын төлөөлөгчид энэхүү арга хэмжээнд хүрэлцэн ирсэндээ баяртай байна.

Химийн үйлдвэр нь олон төрлийн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэдэг тул үндэсний эдийн засгийн бүх салбартай нягт холбоотой байдаг. Үйлдвэрлэлийн энэ чиглэл нь материалын өндөр эрчим хүчээр тодорхойлогддог. Үйлдвэрлэлийн материал ба эрчим хүчний зардал нь эцсийн бүтээгдэхүүний өртгийн 2/3-аас 4/5 хооронд хэлбэлзэж болно.

Химийн технологийн хөгжил нь түүхий эд, эрчим хүчний нэгдсэн хэрэглээ, байгаль орчны аюулгүй байдал, өндөр даралт, температурын хэрэглээ, автоматжуулалт, технологийн дэвшлийг харгалзан тасралтгүй, хог хаягдалгүй процессыг дагаж мөрддөг. кибернетжилт.

Химийн үйлдвэр ялангуяа эрчим хүч их хэрэглэдэг. Эрчим хүчийг эндотермик процесс, материалыг тээвэрлэх, хатуу бодисыг бутлах, нунтаглах, шүүх, хийн шахах гэх мэт ажилд зарцуулдаг. Кальцийн карбид, фосфор, аммиак, полиэтилен, изопрен, стирол гэх мэтийг үйлдвэрлэхэд ихээхэн хэмжээний эрчим хүчний зардал шаардагдана. Химийн үйлдвэрлэл нь нефтийн химийн үйлдвэрлэлтэй хамт салбарын эрчим хүч ихтэй салбар юм. Аж үйлдвэрийн бүтээгдэхүүний бараг 7% -ийг үйлдвэрлэдэг тэд нийт үйлдвэрлэлийн эрчим хүчний 13-20% -ийг хэрэглэдэг.

Эрчим хүчний эх үүсвэр нь ихэвчлэн уламжлалт нөхөн сэргээгдэхгүй байгалийн нөөц - нүүрс, газрын тос, байгалийн хий, хүлэр, занар юм. Сүүлийн үед тэд маш хурдан шавхагдаж байна. Газрын тос, байгалийн хийн нөөц ялангуяа хурдацтай буурч байгаа боловч тэдгээр нь хязгаарлагдмал бөгөөд нөхөж баршгүй юм. Энэ нь эрчим хүчний асуудал үүсгэдэг нь гайхах зүйл биш юм.

80 жилийн хугацаанд эрчим хүчний зарим гол эх үүсвэрийг бусад эх үүсвэрүүдээр сольсон: модыг нүүрсээр, нүүрсийг газрын тосоор, газрын тосыг хийгээр, нүүрсустөрөгчийн түлшийг цөмийн түлшээр сольсон. 80-аад оны эхэн гэхэд дэлхийн эрчим хүчний хэрэгцээний 70 орчим хувийг газрын тос, байгалийн хий, 25 хувийг нүүрс, хүрэн нүүрсээр, зөвхөн 5 орчим хувийг бусад эрчим хүчний эх үүсвэрээр хангаж байв.



Өөр өөр улс оронд эрчим хүчний асуудлыг өөр өөрөөр шийддэг ч хими нь түүнийг шийдвэрлэхэд чухал хувь нэмэр оруулдаг. Тиймээс ирээдүйд (дахин 25-30 жил) газрын тос тэргүүлэх байр сууриа хадгална гэж химичүүд үзэж байна. Гэхдээ түүний эрчим хүчний нөөцөд оруулах хувь нэмэр мэдэгдэхүйц буурч, нүүрс, хий, цөмийн түлшний устөрөгчийн эрчим хүч, нарны эрчим хүч, газрын гүнээс авах эрчим хүч болон бусад төрлийн сэргээгдэх эрчим хүч, түүний дотор биоэнерги зэргийг нэмэгдүүлэх замаар нөхөх болно.

Өнөөдөр химичүүд түлшний нөөцийг эрчим хүч, технологийн хувьд хамгийн их, иж бүрэн ашиглах - байгаль орчинд үзүүлэх дулааны алдагдлыг бууруулах, дулааныг дахин боловсруулах, орон нутгийн түлшний нөөцийг дээд зэргээр ашиглах гэх мэт асуудалд санаа зовж байна.

Үндсэн цахилгаан эрчим хүчний эх үүсвэрүүд

Дулааны цахилгаан станцууд

Тэд органик түлш - түлш, нүүрс, хүлэр, хий, занар дээр ажилладаг. Дулааны цахилгаан станцууд нь гол төлөв байгалийн баялаг ихтэй бүс нутагт, газрын тос боловсруулах томоохон үйлдвэрүүдийн ойролцоо байрладаг.

Усан цахилгаан станцууд

Тэдгээр нь томоохон голуудыг далангаар хаасан газруудад баригдсан бөгөөд уналтын усны энергийн ачаар цахилгаан үүсгүүрийн турбинууд эргэлддэг. Энэ аргыг ашиглан цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх нь байгаль орчинд ээлтэй гэж тооцогддог тул янз бүрийн төрлийн түлш шатдаггүй тул хортой хог хаягдал байдаггүй.

Усан цахилгаан станц

Атомын цахилгаан станцууд

Ус халаахад цөмийн урвалын үр дүнд ялгардаг дулааны энерги шаардагддаг. Бусад талаараа дулааны цахилгаан станцтай төстэй.

Цөмийн цахилгаан станц

Уламжлалт бус эрчим хүчний эх үүсвэрүүд

Үүнд салхи, нар, дэлхийн турбины дулаан, далайн түрлэг орно. Сүүлийн үед тэдгээрийг уламжлалт бус нэмэлт эрчим хүчний эх үүсвэр болгон ашиглаж байна. Эрдэмтэд 2050 он гэхэд уламжлалт бус эрчим хүчний эх үүсвэрүүд голчлон, уламжлалт эх үүсвэрүүд ач холбогдлоо алдах болно гэж үзэж байна.

Нарны энерги

Үүнийг ашиглах хэд хэдэн арга байдаг. Нарны эрчим хүчийг физик аргаар олж авахдаа нарны энергийг шингээж, цахилгаан эсвэл дулааны энерги болгон хувиргах чадвартай гальван батерейг ашигладаг. Нарны туяаг тусгаж, нарны илч төвлөрсөн газрын тосоор дүүргэсэн хоолой руу чиглүүлэхийн тулд тольны системийг бас ашигладаг.

Зарим бүс нутагт нарны коллекторуудыг ашиглах нь илүү тохиромжтой бөгөөд тэдгээрийн тусламжтайгаар байгаль орчны асуудлыг хэсэгчлэн шийдэж, эрчим хүчийг дотоодын хэрэгцээнд ашиглах боломжтой юм.

Нарны эрчим хүчний гол давуу тал нь эх үүсвэрийн ерөнхий хүртээмж, шавхагдашгүй байдал, байгаль орчны бүрэн аюулгүй байдал, байгаль орчинд ээлтэй эрчим хүчний гол эх үүсвэр юм.

Гол сул тал нь нарны цахилгаан станц барихад их хэмжээний газар хэрэгтэй.

Нарны цахилгаан станц

Салхины эрчим хүч

Салхин цахилгаан станцууд хүчтэй салхитай үед л цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх боломжтой. "Салхины эрчим хүчний орчин үеийн гол эх үүсвэр" нь салхин турбин бөгөөд нэлээд төвөгтэй бүтэц юм. Энэ нь програмчлагдсан хоёр үйлдлийн горимтой - сул, хүчтэй салхитай, мөн хүчтэй салхитай бол хөдөлгүүрийг зогсооно.

Салхины цахилгаан станцын (ДЦС) гол сул тал нь сэнсний ирийг эргүүлэх явцад үүсэх чимээ шуугиан юм. Хамгийн тохиромжтой нь зуслангийн байшин эсвэл хувийн фермийг байгаль орчинд ээлтэй, хямд цахилгаан эрчим хүчээр хангах зориулалттай жижиг салхин турбинууд юм.

Салхин цахилгаан станц

Далайн цахилгаан станцууд

Түрлэгийн энергийг цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Энгийн түрлэгийн цахилгаан станц барихын тулд танд сав газар, далангийн ам, булан хэрэгтэй болно. Далан нь гидравлик турбин, ус дамжуулах хоолойгоор тоноглогдсон.

Өндөр түрлэгийн үед усан сан руу ус орж, усан сан болон далайн усны түвшинг харьцуулж үзэхэд ус дамжуулах хоолойг хаадаг. Далайн түрлэг ойртох тусам усны түвшин буурч, даралт хангалттай хүчтэй болж, турбин, цахилгаан үүсгүүрүүд ажиллаж эхэлдэг бөгөөд ус аажмаар усан сангаас гардаг.

Түрлэгийн цахилгаан станцын хэлбэрийн шинэ эрчим хүчний эх үүсвэрүүд нь зарим сул талуудтай байдаг - цэвэр, давстай усны хэвийн солилцоог тасалдуулах; уур амьсгалд нөлөөлдөг тул тэдний ажлын үр дүнд усны энергийн чадавхи, хөдөлгөөний хурд, талбай өөрчлөгддөг.

Давуу талууд: байгаль орчинд ээлтэй, үйлдвэрлэсэн эрчим хүчний хямд өртөг, чулуужсан түлшний олборлолт, шаталт, тээвэрлэлтийн түвшинг бууруулах.

Уламжлалт бус газрын гүний дулааны эрчим хүчний эх үүсвэрүүд

Дэлхийн турбины дулааныг (гүн халуун рашаан) эрчим хүч үйлдвэрлэхэд ашигладаг. Энэ дулааныг аль ч бүс нутагт ашиглах боломжтой боловч халуун ус нь дэлхийн царцдас буюу гейзер, галт уул идэвхтэй байдаг газарт л нөхөгдөх боломжтой.

Эрчим хүчний гол эх үүсвэрийг хоёр төрлөөр төлөөлдөг - байгалийн хөргөлтийн газар доорх усан сан (усан дулаан, уурын дулааны эсвэл уурын усны эх үүсвэр) ба халуун чулуулгийн дулаан.

Эхний төрөл нь ашиглахад бэлэн газар доорхи бойлерууд бөгөөд тэдгээрээс ердийн цооног ашиглан уур эсвэл ус гаргаж авах боломжтой. Хоёр дахь төрөл нь уур эсвэл хэт халсан ус үйлдвэрлэх боломжийг олгодог бөгөөд дараа нь эрчим хүчний зориулалтаар ашиглах боломжтой.

Хоёр төрлийн гол сул тал нь халуун чулуулаг эсвэл булаг гадаргад ойртох үед газрын гүний дулааны аномалийн сул концентраци юм. Дулааны ус нь гадаргын усны системд цутгах боломжгүй олон тооны хорт металлын давс, химийн нэгдлүүдийг агуулдаг тул бохир усыг газар доорхи давхрагад дахин шахах шаардлагатай байдаг.

Давуу талууд - эдгээр нөөц нь шавхагдашгүй юм. Газар нутаг нь дэлхийн талбайн 1/10 хувийг эзэлдэг галт уул, гейзерүүдийн идэвхтэй үйл ажиллагааны улмаас газрын гүний дулааны эрчим хүч маш их алдартай.

Газрын гүний дулааны цахилгаан станц

Шинэ ирээдүйтэй эрчим хүчний эх үүсвэрүүд - биомасс

Биомасс нь анхдагч болон хоёрдогч байж болно. Эрчим хүчийг олж авахын тулд та хатаасан замаг, хөдөө аж ахуйн хог хаягдал, мод гэх мэтийг ашиглаж болно. Эрчим хүчийг ашиглах биологийн хувилбар нь агаарт нэвтрэхгүйгээр исгэх үр дүнд ялгадасаас био хий үйлдвэрлэх явдал юм.

Өнөөдөр дэлхий дээр зохих хэмжээний хог хаягдал хуримтлагдаж, байгаль орчныг доройтуулж, хог нь хүн, амьтан, бүх амьд биетэд хортой нөлөө үзүүлж байна. Ийм учраас хоёрдогч биомассыг байгаль орчны бохирдлоос урьдчилан сэргийлэхэд ашиглах эрчим хүчийг хөгжүүлэх шаардлагатай байна.

Эрдэмтдийн хийсэн тооцоогоор хүн ам суурьшсан бүс нутаг зөвхөн хогноосоо л цахилгаан эрчим хүчийг бүрэн хангаж чадна. Түүнээс гадна хог хаягдал бараг байхгүй. Ингэснээр хүн амыг цахилгаан эрчим хүчээр хамгийн бага зардлаар хангахтай зэрэгцэн хог хаягдлын асуудал шийдэгдэнэ.

Давуу тал - нүүрстөрөгчийн давхар ислийн агууламж нэмэгдэхгүй, хог хаягдлыг ашиглах асуудал шийдэгдэж, хүрээлэн буй орчин сайжирна.


Ажлын зорилго: Атомын цахилгаан станцын усыг ион солилцооны аргаар бэлтгэх технологитой танилцах, усны чанарыг харьцуулах: АЦС, ундны болон нуурын усны технологийн хэрэгцээнд. Атомын цахилгаан станцуудад ион солилцооны аргаар ус бэлтгэх технологитой танилцах, усны чанарыг харьцуулах: АЦС, ундны болон нуурын усны технологийн хэрэгцээнд.


Ажлын зорилго Ажлын зорилго: Калинины АЦС-ын жишээн дээр орчин үеийн атомын цахилгаан станцын технологийн хэрэгцээнд ашигладаг усанд тавигдах шаардлагыг судлах. Калинины АЦС-ын жишээн дээр орчин үеийн атомын цахилгаан станцын технологийн хэрэгцээнд ашигладаг усанд тавигдах шаардлагыг судлах. ион солилцооны аргын онолтой танилцах, ион солилцооны аргын онолтой танилцах, Удомля хотын ус авах станцаар зочлох, ундны ус, нуурын усны химийн найрлагатай танилцах. Удомлягийн ус авах станцад зочилж, ундны ус, нуурын усны химийн найрлагатай танилцана. ундны ус болон атомын цахилгаан станцын хоёр дахь хэлхээний усны химийн шинжилгээний үзүүлэлтүүдийг харьцуулах. ундны ус болон атомын цахилгаан станцын хоёр дахь хэлхээний усны химийн шинжилгээний үзүүлэлтүүдийг харьцуулах.


Ажлын зорилго Ажлын зорилго: Калинины АЦС-ын химийн цехтэй танилцаж, танилцах: Калинины АЦС-ын химийн цехэд очиж танилцах: химийн ус цэвэршүүлэх үед ус бэлтгэх үйл явц; блок давсгүйжүүлэх үйлдвэрт ус цэвэршүүлэх үйл явцтай; хоёр дахь хэлхээний экспресс лабораторид зочлох; хоёр дахь хэлхээний экспресс лабораторид зочлох; тусгай ус цэвэршүүлэх ажилтай онолын хувьд танилцах. тусгай ус цэвэршүүлэх ажилтай онолын хувьд танилцах. ус бэлтгэхэд ион солилцооны ач холбогдлын талаар дүгнэлт хийх. ус бэлтгэхэд ион солилцооны ач холбогдлын талаар дүгнэлт хийх.


АЦС-ын тоног төхөөрөмж нь аюулгүй байдал, найдвартай байдал, ашиглалтын үр ашгийн талаар хатуу шаардлага тавьдаг. АЦС-ын тоног төхөөрөмж нь аюулгүй байдал, найдвартай байдал, ашиглалтын үр ашгийн талаар хатуу шаардлага тавьдаг. Атомын цахилгаан станцын усны химийн горим нь атомын цахилгаан станцын системийн тоног төхөөрөмж, дамжуулах хоолойд зэврэлт болон бусад нөлөөлөл нь түүний аюулгүй ажиллагааны хязгаар, нөхцлийг зөрчихгүй байхаар зохион байгуулагдсан байх ёстой. Атомын цахилгаан станцын усны химийн горим нь атомын цахилгаан станцын системийн тоног төхөөрөмж, дамжуулах хоолойд зэврэлт болон бусад нөлөөлөл нь түүний аюулгүй ажиллагааны хязгаар, нөхцлийг зөрчихгүй байхаар зохион байгуулагдсан байх ёстой. Хамааралтай байдал
















Атомын цахилгаан станцын 2-р хэлхээний ундны ус ба усны харьцуулсан шинж чанар Үзүүлэлт Хэмжих нэгж Ундны ус MPC 2-р хэлхээний ус Хяналтын утга Femg/l0.0945.00.005








Химийн ус цэвэрлэх (ионжуулах) давсгүйжүүлэх хэсгийн бүдүүвч диаграмм БСН FSD 14 OH II BCHOV OH I 10 H I H II 78 Урьдчилан цэвэршүүлсэн (тундруулсан) ус




Конденсатыг 100% цахилгаан соронзон шүүлтүүрээр дамжуулдаг бол холимог шүүлтүүрээр ус болон түүний хэсгийг 100% дамжуулах боломжтой. Тиймээс нэг ажиллаж байгаа холимог шүүлтүүрээр (20% конденсатыг цэвэршүүлэх) цахилгаан дамжуулах хувийн чанар буурсан: χ = 0.23 μS/см - блок давсгүйжүүлэх байгууламжийн өмнө, χ = 0.21 μS/см - блок давсгүйжүүлэх үйлдвэрийн дараа.


VVER-1000 төрлийн реактор бүхий эрчим хүчний нэгж нь бохир ус цуглуулах, боловсруулах дөрвөн хаалттай хэлхээтэй: зохион байгуулалттай гоожиж, анхдагч хэлхээний ус зайлуулах; борын баяжмал; уурын генераторын усыг цэвэршүүлэх; ус зайлуулах болон тусгай угаалгын ус. Эдгээр суурилуулалтанд механик шүүлтүүр, H-катион ба OH-анионы шүүлтүүр орно.


Дүгнэлт Урьдчилсан болон химийн ус цэвэршүүлэх төхөөрөмжөөс гарсан бүх ус зайлуулах хоолойг газар доорх ус зайлуулах саванд цуглуулдаг. Саармагжуулсны дараа усыг гүн булшлах газрын шүүлтүүр блок руу нийлүүлнэ. Суурин усыг 1.5 км орчим гүнд худагт шахдаг. Ийнхүү гүний хогийн цэгийг ашиглалтад оруулснаар үйлдвэрлэлийн цацраг идэвхт бус бохир усыг байгальд хаях боломжийг үгүй ​​болгож байна.


Дүгнэлт Ион солилцооны аргыг ашиглан ус бэлтгэх нь тоног төхөөрөмжийг аюулгүй, найдвартай, хэмнэлттэй ажиллуулахад шаардлагатай утгыг олж авах боломжийг олгодог. Гэсэн хэдий ч энэ нь нэлээд үнэтэй процесс юм: 1 м 3 ундны усны үнэ 6.19 рубль, химийн давсгүй 1 м 3 усны үнэ 20.4 рубль байна. (2007 оны өгөгдөл) - яагаад хаалттай усны эргэлтийн циклийг ашигладаг вэ.



Хуваалцах: