技術(shù)文章
Technical articles一、概述
本產(chǎn)品是目前離子交換器中而實(shí)用的產(chǎn)品,將原來(lái)固定床順流再生工藝改為逆流再生,并按無(wú)頂壓再生進(jìn)行設(shè)計(jì),不但節(jié)約了酸(堿)耗,而且省略了氣頂?shù)臍庠础?/span>
將陰陽(yáng)離子交換器串聯(lián)一級(jí)復(fù)合床使用,則出水水質(zhì)可達(dá)到SiO2<0.1 mg/L,導(dǎo)電度≤10µS/cm,此類水廣泛用于工業(yè)鋼爐、電子、醫(yī)藥、造紙、化工和石油等工業(yè)部門(mén)。
二、工作原理
(1)陽(yáng)離子交換器
當(dāng)原水進(jìn)入裝H型的陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的陽(yáng)離子交換器,使水中含有各種陽(yáng)離子和離子交換樹(shù)脂上的H+發(fā)生如下反應(yīng):
Fe3++3HR→FeR+3H+
Ca2++2HR→CaR+2H+
Mg2++2HR→MgR+2H+
Na++HR→NaR+H+
上述反應(yīng)的結(jié)果是水中的各種陽(yáng)離子(Fe3+ Ca2+ Mg2+ Na+等)被吸附在離子交換樹(shù)脂上,而離子交換樹(shù)脂上的H+則到了水中,水中的陽(yáng)離子幾乎只含有H+,它和水中各種陰離子發(fā)生作用生成各種酸類。
(2)陰離子交換器
陰離子交換后帶有酸性的水進(jìn)入裝有OH型陰離子交換樹(shù)脂的陰離子交換器,發(fā)生如下反應(yīng):
H2SO4+2ROH→R2SO4+2H2O
H2CO3+2ROH→R2SO3+2H2O
HCL+ROH→RCL+H2O
H2SiO3+ROH→RHSiO3+H2O
由此可見(jiàn),經(jīng)陽(yáng)-陰離子交換處理后,水中的各種離子幾乎除去,一般可除去水中含鹽量99%以上。
三、技術(shù)數(shù)據(jù)表
設(shè) 備 名 稱 | 強(qiáng)酸陽(yáng)離子交換器 | 強(qiáng)堿陰離子交換器 | |||
運(yùn)行濾速(m/h) | 20~30 | 20~30 | |||
小反洗 | 流速(m/h) | 5~10 | 5~10 | ||
時(shí)間(min) | 15 | 15 | |||
放 水 | 至樹(shù)脂層之上 | 至樹(shù)脂層之上 | |||
頂壓 | 氣頂壓(MPa) | 0.03~0.05 | 0.03~0.05 | ||
水頂壓(MPa) | 0.05,流量為再生流量的0.4~1 | 0.05,流量為再生流量的0.4~1 | |||
再生 | 藥劑 | H2SO4 | HCl | NaOH | |
耗量(g/mol) | ≤70 | 50~55 | ≤60~65 | ||
濃度(%) | 1.5~3 | 1~3 | |||
流速(m/h) | ≤5 | ≤5 | |||
置換 (逆洗) | 流速(m/h) | 8~10 | ≤5 | ≤5 | |
時(shí)間(min) | 30 | 30 | |||
小正洗 | 流速(m/h) 時(shí)間(min) | 10~15 5~10 | 7~10 5~10 | ||
正洗 | 流速(m/h) 水耗(m3/m3樹(shù)脂) | 10~15 1~3 | 10~15 1~3 | ||
工作交換容量(mol/m3樹(shù)脂) | 500~650 | 800~900 | 250~300 | ||
出水質(zhì)量 | Na+<50µg/L | SiO2<100µg/L |
四、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)述:
1.進(jìn)水裝置
在交換器上部設(shè)有進(jìn)水裝置使水能均勻分布。
2.中排裝置
中排裝置設(shè)置在陽(yáng)(陰)樹(shù)脂和壓脂層的分界面上,用于排泄再生時(shí)酸(堿)廢液和進(jìn)小反洗水,型式為雙母管式或支管母管式,支管為T(mén)型繞絲管。
3.排水裝置
均采用多孔板上裝設(shè)水帽,多孔板采用鋼襯膠。
另外,在交換器下部排水帽處,樹(shù)脂面處及大反洗膨脹高度處各設(shè)視鏡一個(gè),用以觀察體內(nèi)工況。
筒體上部設(shè)樹(shù)脂輸入口,在筒體下部近多孔板處設(shè)樹(shù)脂卸出口。樹(shù)脂的輸入和卸出均可采用水力輸送。
五、運(yùn)行及再生操作
程序控制表:
閥門(mén)名稱
狀態(tài)步驟 | 進(jìn) 水 口 K1 (A1) | 出 水 口 K2 (A2) | 反 洗 進(jìn) 水 口 K3 (A3) | 反 洗 排 水 口 K4 (A4) | 正 洗 排 水 口 K5 (A5) | 小 反 洗 進(jìn) 水 口 K6 (A6) | 排 廢 液 口 K7 (A7) | 進(jìn) 再 生 液 口 K8 (A8) | 排 氣 口 K9 (A9) | 樹(shù) 脂 裝 卸 孔 K10 (A10) | 備 注 |
運(yùn)行 | ∨ | ∨ | - | - | - | - | - | - | - | - | |
小反洗 | - | - | - | ∨ | - | ∨ | - | - | - | - | |
排水 | - | - | - | - | - | - | ∨ | - | ∨ | - | |
進(jìn)再生液 | - | - | - | - | - | - | ∨ | ∨ | - | - | |
置換 | - | - | - | - | - | - | ∨ | ∨ | - | - | |
小正洗 | ∨ | - | - | - | - | - | ∨ | - | - | - | |
正洗 | ∨ | - | - | - | ∨ | - | - | - | - | - | |
大反洗 | - | - | ∨ | ∨ | - | - | - | - | - | - |
l 表中“∨”表示閥門(mén)開(kāi)啟狀態(tài),“-” 表示閥門(mén)關(guān)閉狀態(tài)。
l 表中所列各步驟的時(shí)間,應(yīng)在調(diào)試時(shí)再確認(rèn)。
1、運(yùn)行操作
啟動(dòng)前檢查:
(1)、該系統(tǒng)處于備用,各閥門(mén)在關(guān)閉狀態(tài)。
(2)、生水系統(tǒng)運(yùn)行,清水箱水位在1/2以上。
(3)、壓力表、流量表完整無(wú)損,指針在“零”考克開(kāi)啟。
(4)、對(duì)系統(tǒng)內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備檢查均符合啟動(dòng)條件。
(5)、照明充足、化驗(yàn)藥品,儀表齊全。
啟動(dòng)與停止操作:
啟動(dòng)操作:
(1)、當(dāng)清水泵投入運(yùn)行,開(kāi)陽(yáng)床進(jìn)水門(mén)K1,空氣門(mén)K9,當(dāng)空氣門(mén)出水后即關(guān)閉。
(2)、待器內(nèi)壓力升至額定值時(shí),開(kāi)正洗排水門(mén)K5,沖洗至出水合格,關(guān)正洗排水門(mén)。
(3)、鼓風(fēng)機(jī)投入運(yùn)轉(zhuǎn)。開(kāi)陽(yáng)床出水門(mén)K2,向除CO2器送水,調(diào)整流量至需要值。
(4)、中間水箱水位上升至1/2以上時(shí),中間水泵投入運(yùn)行,開(kāi)陰床進(jìn)水門(mén)A1,空氣門(mén)A9,當(dāng)空氣門(mén)出水后即關(guān)閉。
(5)、待器內(nèi)壓力升至額定值時(shí),開(kāi)陰床正洗排水門(mén)A5,沖洗至出水合格。
(6)、開(kāi)陰床出水門(mén)A2,關(guān)正洗排水門(mén)向一級(jí)除鹽水箱送水,調(diào)整流量,至需要值,大不得超過(guò)額定出力。
停止操作:
(1)、關(guān)陰床進(jìn)水門(mén)A1、出水門(mén)A2,停止中間水泵運(yùn)行。
(2)、關(guān)陽(yáng)床進(jìn)水門(mén)K1、出水門(mén)K2,停止清水泵運(yùn)行,停鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行。
運(yùn)行監(jiān)督及維護(hù):
(1)、除鹽設(shè)備停運(yùn)8小時(shí)以上,啟動(dòng)前必須沖洗至出水合格,方可向水箱送水。
(2)、設(shè)備運(yùn)行中應(yīng)按照水質(zhì)各指標(biāo)、項(xiàng)目、及時(shí)間加強(qiáng)對(duì)水質(zhì)的監(jiān)督,設(shè)備臨近失效時(shí)應(yīng)增加化驗(yàn)次數(shù)。
(3)、運(yùn)行中應(yīng)勤檢查、勤調(diào)整,保持陰、陽(yáng)床流量平衡,防止中間水箱溢流或中間泵打空和除CO2風(fēng)機(jī)掉閘。
(4)、一級(jí)設(shè)備臨近失效,應(yīng)將再生所需酸、堿量壓入計(jì)量箱。
(5)、除鹽設(shè)備全部停用,清水箱滿后,生水系統(tǒng)停止運(yùn)行。
2、再生操作
再生前準(zhǔn)備:
(1)、將再生所需的HCL、NaOH分別壓入計(jì)量箱。
(2)、準(zhǔn)備好所需的藥品、儀器、記錄表單等。
系統(tǒng)在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)出水質(zhì)量逐漸降低,當(dāng)達(dá)到規(guī)定指標(biāo)極限即為失效,失效后再生操作
順序如下進(jìn)行:
Ⅰ、小反洗:
(1)、陰床小反洗,關(guān)進(jìn)水門(mén)A1、出水門(mén)A2,待塔內(nèi)壓力降為0時(shí)二次關(guān)閉出水門(mén)A2,開(kāi)小反洗進(jìn)水門(mén)A6、反洗排水門(mén)A4,流量調(diào)整至40—50t/h,時(shí)間10—15分鐘,關(guān)小反洗進(jìn)水門(mén)A6、反洗排水門(mén)A4,停止中間泵鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行。
(2)、陽(yáng)床小反洗,關(guān)進(jìn)水門(mén)K1、出水門(mén)K2,開(kāi)小反洗進(jìn)水門(mén)K6、反洗排水門(mén)K4,調(diào)整流量50—60t/h,洗至出水清徹透明,關(guān)小反洗進(jìn)水門(mén)K6,反洗排水門(mén)K4,停止清水泵運(yùn)行。
Ⅱ、放水:
(1)、陽(yáng)床:開(kāi)空氣門(mén)K9、正洗排水門(mén)K5,開(kāi)度≥60%。
(2)、陰床:開(kāi)空氣門(mén)A9、正洗排水門(mén)A5,開(kāi)度≥60%。
Ⅲ、進(jìn)酸、進(jìn)堿:
(1)、陽(yáng)床進(jìn)酸:開(kāi)酸噴射器進(jìn)水門(mén),酸噴射泵投入運(yùn)行,調(diào)整流量15—20t/h,流速3—4m/h,開(kāi)酸計(jì)量箱出口門(mén),噴射口進(jìn)酸門(mén),取樣測(cè)定進(jìn)酸濃度穩(wěn)定在2.0—2.5%。
(2)、陰床進(jìn)堿,開(kāi)堿噴射器進(jìn)水門(mén),堿噴射泵投入運(yùn)行,調(diào)整流量15—20t/h,流速3—4m/h,開(kāi)堿計(jì)量箱出口門(mén),噴射器進(jìn)堿門(mén),取樣測(cè)定進(jìn)堿濃度穩(wěn)定在0.8—1.2%。
Ⅳ、置換:
(1)、陽(yáng)床:進(jìn)酸結(jié)束后,關(guān)噴射器進(jìn)酸門(mén),酸計(jì)量箱出口門(mén),保持原流量、流速繼續(xù)進(jìn)行逆沖洗,至中間排水取樣酸度<5.0mmol/L,關(guān)噴射器進(jìn)水門(mén),中間排水門(mén),停酸噴射泵。
(2)、陰床:進(jìn)堿結(jié)束后,關(guān)噴射器進(jìn)堿門(mén),堿計(jì)量箱出口門(mén),保持原流量、流速進(jìn)行逆沖洗,中間排水取樣至出水堿度<0.5mmol/L,導(dǎo)電度<100µS/cm時(shí),關(guān)噴射器進(jìn)水門(mén),中間排水門(mén),停堿噴射泵運(yùn)行。
Ⅴ、陽(yáng)床小正洗:
清水泵投入運(yùn)行,開(kāi)進(jìn)水門(mén)K1,待空氣門(mén)出水后即關(guān)閉空氣門(mén)K9,開(kāi)中間排水門(mén)K7,流量50—60t/h,至中間排水甲基橙指示劑顯橙色,關(guān)中間排水門(mén)K7。
Ⅵ、陽(yáng)床大正洗:
開(kāi)正洗排水K5,流量65t/h時(shí),至出水合格,鼓風(fēng)機(jī)投運(yùn),開(kāi)出水門(mén)K2,關(guān)正洗排水門(mén)向除CO2器送水。
Ⅶ、陰床小正洗:
中間水箱水位升至1/2以上時(shí),中間水泵投入運(yùn)行,開(kāi)陰床進(jìn)水門(mén)A1,待空氣門(mén)A9,出水后關(guān)閉空氣門(mén),開(kāi)中間排水門(mén)A7,流量50—60t/h至中間排水無(wú)酚酞堿度即關(guān)閉中間排水門(mén)A7。
Ⅷ、陰床大正洗:
開(kāi)正洗排水門(mén)A5,沖洗至出水合格此時(shí)可開(kāi)出水門(mén)A2,關(guān)正洗排水門(mén)投入運(yùn)行,或一級(jí)設(shè)備全部停運(yùn)列為備用。
3、大反洗:
一級(jí)除鹽設(shè)備每運(yùn)行10個(gè)周期進(jìn)行大反洗,操作步驟從失效開(kāi)始。
(1)、陰床大反洗:關(guān)進(jìn)水門(mén)A1,出水門(mén)A2,待塔內(nèi)壓力降為0時(shí),二次關(guān)閉出水門(mén)A2,開(kāi)反洗進(jìn)水門(mén)A3,反洗排水門(mén)A4流量30—50 t/h,待樹(shù)脂層徐徐上升至上窺視孔時(shí),調(diào)整流量穩(wěn)定樹(shù)脂層,出水清徹透明,無(wú)雜物時(shí),關(guān)反洗排水門(mén)A4、反洗進(jìn)水門(mén)A3,停中間水泵運(yùn)行。
(2)、陽(yáng)床大反洗:關(guān)進(jìn)水門(mén)K1,出水門(mén)K2,停鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行,開(kāi)反洗進(jìn)水門(mén)K3,反洗排水門(mén)K4,流量30—50t/h,待樹(shù)脂層徐徐上升至窺視孔時(shí),出水清徹透明,關(guān)反洗排水門(mén)K4,反洗進(jìn)水門(mén)K3,停清水泵運(yùn)行。
(3)、大反洗操作后的再生操作同正常再生程序相同,進(jìn)酸、堿量增加一倍。
4、監(jiān)督及維護(hù)檢查:
(1)、大、小反洗時(shí)注意監(jiān)督樹(shù)脂層上升速度不可過(guò)快,反洗排水門(mén)不跑樹(shù)脂。
(2)、放水、進(jìn)酸、堿置換步驟,注意用三角瓶從中間排水取樣檢查有無(wú)跑樹(shù)脂現(xiàn)象。
(3)、大、小反洗結(jié)束,在進(jìn)酸、堿時(shí)應(yīng)重新檢查設(shè)備出口門(mén)是否正確關(guān)嚴(yán),以防污染水箱。
(4)、堿再生系統(tǒng)冬季應(yīng)注意保溫,不得低于10℃。
(5)、壓酸、堿時(shí)應(yīng)有專人負(fù)責(zé),以防溢流。
六、安裝要點(diǎn)
1、設(shè)備安裝前根據(jù)發(fā)貨清單清點(diǎn)設(shè)備、部件數(shù)量。檢查設(shè)備是否在運(yùn)輸中損壞。并檢查設(shè)備襯膠面有無(wú)損壞、擦傷。
2、設(shè)備就位后運(yùn)行前檢查內(nèi)部中排裝置、堿液分配裝置、水帽有無(wú)松動(dòng),有無(wú)漏裝的零部件。
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