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陰、陽離子交換器
發(fā)布時間:2017-10-11瀏覽次數(shù):1867返回列表
本產(chǎn)品是目前離子交換器中而實用的產(chǎn)品,將原來固定床順流再生工藝改為逆流再生,并按無頂壓再生進行設計,不但節(jié)約了酸(堿)耗,而且省略了氣頂?shù)臍庠础?/span>
將陰陽離子交換器串聯(lián)一級復合床使用,則出水水質(zhì)可達到SiO2<0.1 mg/L,導電度≤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。
二、工作原理
(1)陽離子交換器
當原水進入裝H型的陽離子交換樹脂的陽離子交換器,使水中含有各種陽離子和離子交換樹脂上的H+發(fā)生如下反應:
Fe3++3HR→FeR+3H+
Ca2++2HR→CaR+2H+
Mg2++2HR→MgR+2H+
Na++HR→NaR+H+
上述反應的結果是水中的各種陽離子(Fe3+ Ca2+ Mg2+ Na+等)被吸附在離子交換樹脂上,而離子交換樹脂上的H+則到了水中,水中的陽離子幾乎只含有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入裝有OH型陰離子交換樹脂的陰離子交換器,發(fā)生如下反應:
H2SO4+2ROH→R2SO4+2H2O
H2CO3+2ROH→R2SO3+2H2O
HCL+ROH→RCL+H2O
H2SiO3+ROH→RHSiO3+H2O
由此可見,經(jīng)陽-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、技術數(shù)據(jù)表
設 備 名 稱
|
強酸陽離子交換器
|
強堿陰離子交換器
|
|||
運行濾速(m/h)
|
20~30
|
20~30
|
|||
小反洗
|
流速(m/h)
|
5~10
|
5~10
|
||
時間(min)
|
15
|
15
|
|||
放 水
|
至樹脂層之上
|
至樹脂層之上
|
|||
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
|
|
時間(min)
|
30
|
30
|
|||
小正洗
|
流速(m/h)
時間(min)
|
10~15
5~10
|
7~10
5~10
|
||
正洗
|
流速(m/h)
水耗(m3/m3樹脂)
|
10~15
1~3
|
10~15
1~3
|
||
工作交換容量(mol/m3樹脂)
|
500~650
|
800~900
|
250~300
|
||
出水質(zhì)量
|
Na+<50μg/L
|
SiO2<100μg/L
|
四、結構簡述:
1.進水裝置
在交換器上部設有進水裝置使水能均勻分布。
2.中排裝置
中排裝置設置在陽(陰)樹脂和壓脂層的分界面上,用于排泄再生時酸(堿)廢液和進小反洗水,型式為雙母管式或支管母管式,支管為T型繞絲管。
3.排水裝置
均采用多孔板上裝設水帽,多孔板采用鋼襯膠。
另外,在交換器下部排水帽處,樹脂面處及大反洗膨脹高度處各設視鏡一個,用以觀察體內(nèi)工況。
筒體上部設樹脂輸入口,在筒體下部近多孔板處設樹脂卸出口。樹脂的輸入和卸出均可采用水力輸送。
五、運行及再生操作
程序控制表:
閥門名稱
狀態(tài)步驟
|
進
水
口
K1
(A1)
|
出
水
口
K2
(A2)
|
反
洗
進
水
口
K3
(A3)
|
反
洗
排
水
口
K4
(A4)
|
正
洗
排
水
口
K5
(A5)
|
小
反
洗
進
水
口
K6
(A6)
|
排
廢
液
口
K7
(A7)
|
進
再
生
液
口
K8
(A8)
|
排
氣
口
K9
(A9)
|
樹
脂
裝
卸
孔
K10
(A10)
|
備
注
|
運行
|
∨
|
∨
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
小反洗
|
-
|
-
|
-
|
∨
|
-
|
∨
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
排水
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
∨
|
-
|
∨
|
-
|
|
進再生液
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
∨
|
∨
|
-
|
-
|
|
置換
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
∨
|
∨
|
-
|
-
|
|
小正洗
|
∨
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
∨
|
-
|
-
|
-
|
|
正洗
|
∨
|
-
|
-
|
-
|
∨
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
|
大反洗
|
-
|
-
|
∨
|
∨
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
l 表中“∨”表示閥門開啟狀態(tài),“-” 表示閥門關閉狀態(tài)。
l 表中所列各步驟的時間,應在調(diào)試時再確認。
1、運行操作
啟動前檢查:
(1)、該系統(tǒng)處于備用,各閥門在關閉狀態(tài)。
(2)、生水系統(tǒng)運行,清水箱水位在1/2以上。
(3)、壓力表、流量表完整無損,指針在“零”考克開啟。
(4)、對系統(tǒng)內(nèi)轉動設備檢查均符合啟動條件。
(5)、照明充足、化驗藥品,儀表齊全。
啟動與停止操作:
啟動操作:
(1)、當清水泵投入運行,開陽床進水門K1,空氣門K9,當空氣門出水后即關閉。
(2)、待器內(nèi)壓力升至額定值時,開正洗排水門K5,沖洗至出水合格,關正洗排水門。
(3)、鼓風機投入運轉。開陽床出水門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,中間水泵投入運行,開陰床進水門A1,空氣門A9,當空氣門出水后即關閉。
(5)、待器內(nèi)壓力升至額定值時,開陰床正洗排水門A5,沖洗至出水合格。
(6)、開陰床出水門A2,關正洗排水門向一級除鹽水箱送水,調(diào)整流量,至需要值,大不得超過額定出力。
停止操作:
(1)、關陰床進水門A1、出水門A2,停止中間水泵運行。
(2)、關陽床進水門K1、出水門K2,停止清水泵運行,停鼓風機運行。
運行監(jiān)督及維護:
(1)、除鹽設備停運8小時以上,啟動前必須沖洗至出水合格,方可向水箱送水。
(2)、設備運行中應按照水質(zhì)各指標、項目、及時間加強對水質(zhì)的監(jiān)督,設備臨近失效時應增加化驗次數(shù)。
(3)、運行中應勤檢查、勤調(diào)整,保持陰、陽床流量平衡,防止中間水箱溢流或中間泵打空和除CO2風機掉閘。
(4)、一級設備臨近失效,應將再生所需酸、堿量壓入計量箱。
(5)、除鹽設備全部停用,清水箱滿后,生水系統(tǒng)停止運行。
2、再生操作
再生前準備:
(1)、將再生所需的HCL、NaOH分別壓入計量箱。
(2)、準備好所需的藥品、儀器、記錄表單等。
系統(tǒng)在運行中發(fā)現(xiàn)出水質(zhì)量逐漸降低,當達到規(guī)定指標限即為失效,失效后再生操作
順序如下進行:
Ⅰ、小反洗:
(1)、陰床小反洗,關進水門A1、出水門A2,待塔內(nèi)壓力降為0時二次關閉出水門A2,開小反洗進水門A6、反洗排水門A4,流量調(diào)整至40—50t/h,時間10—15分鐘,關小反洗進水門A6、反洗排水門A4,停止中間泵鼓風機運行。
(2)、陽床小反洗,關進水門K1、出水門K2,開小反洗進水門K6、反洗排水門K4,調(diào)整流量50—60t/h,洗至出水清徹透明,關小反洗進水門K6,反洗排水門K4,停止清水泵運行。
Ⅱ、放水:
(1)、陽床:開空氣門K9、正洗排水門K5,開度≥60%。
(2)、陰床:開空氣門A9、正洗排水門A5,開度≥60%。
Ⅲ、進酸、進堿:
(1)、陽床進酸:開酸噴射器進水門,酸噴射泵投入運行,調(diào)整流量15—20t/h,流速3—4m/h,開酸計量箱出口門,噴射口進酸門,取樣測定進酸濃度穩(wěn)定在2.0—2.5%。

(2)、陰床進堿,開堿噴射器進水門,堿噴射泵投入運行,調(diào)整流量15—20t/h,流速3—4m/h,開堿計量箱出口門,噴射器進堿門,取樣測定進堿濃度穩(wěn)定在0.8—1.2%。
Ⅳ、置換:
(1)、陽床:進酸結束后,關噴射器進酸門,酸計量箱出口門,保持原流量、流速繼續(xù)進行逆沖洗,至中間排水取樣酸度<5.0mmol/L,關噴射器進水門,中間排水門,停酸噴射泵。
(2)、陰床:進堿結束后,關噴射器進堿門,堿計量箱出口門,保持原流量、流速進行逆沖洗,中間排水取樣至出水堿度<0.5mmol/L,導電度<100μS/cm時,關噴射器進水門,中間排水門,停堿噴射泵運行。
Ⅴ、陽床小正洗:
清水泵投入運行,開進水門K1,待空氣門出水后即關閉空氣門K9,開中間排水門K7,流量50—60t/h,至中間排水甲基橙指示劑顯橙色,關中間排水門K7。
Ⅵ、陽床大正洗:
開正洗排水K5,流量65t/h時,至出水合格,鼓風機投運,開出水門K2,關正洗排水門向除CO2器送水。
Ⅶ、陰床小正洗:
中間水箱水位升至1/2以上時,中間水泵投入運行,開陰床進水門A1,待空氣門A9,出水后關閉空氣門,開中間排水門A7,流量50—60t/h至中間排水無酚酞堿度即關閉中間排水門A7。
Ⅷ、陰床大正洗:
開正洗排水門A5,沖洗至出水合格此時可開出水門A2,關正洗排水門投入運行,或一級設備全部停運列為備用。
3、大反洗:
一級除鹽設備每運行10個周期進行大反洗,操作步驟從失效開始。
(1)、陰床大反洗:關進水門A1,出水門A2,待塔內(nèi)壓力降為0時,二次關閉出水門A2,開反洗進水門A3,反洗排水門A4流量30—50 t/h,待樹脂層徐徐上升至上窺視孔時,調(diào)整流量穩(wěn)定樹脂層,出水清徹透明,無雜物時,關反洗排水門A4、反洗進水門A3,停中間水泵運行。
(2)、陽床大反洗:關進水門K1,出水門K2,停鼓風機運行,開反洗進水門K3,反洗排水門K4,流量30—50t/h,待樹脂層徐徐上升至窺視孔時,出水清徹透明,關反洗排水門K4,反洗進水門K3,停清水泵運行。
(3)、大反洗操作后的再生操作同正常再生程序相同,進酸、堿量增加一倍。
4、監(jiān)督及維護檢查:
(1)、大、小反洗時注意監(jiān)督樹脂層上升速度不可過快,反洗排水門不跑樹脂。
(2)、放水、進酸、堿置換步驟,注意用三角瓶從中間排水取樣檢查有無跑樹脂現(xiàn)象。
(3)、大、小反洗結束,在進酸、堿時應重新檢查設備出口門是否正確關嚴,以防污染水箱。
(4)、堿再生系統(tǒng)冬季應注意保溫,不得低于10℃。
(5)、壓酸、堿時應有專人負責,以防溢流。
六、安裝要點
1、設備安裝前根據(jù)發(fā)貨清單清點設備、部件數(shù)量。檢查設備是否在運輸中損壞。并檢查設備襯膠面有無損壞、擦傷。
2、設備就位后運行前檢查內(nèi)部中排裝置、堿液分配裝置、水帽有無松動,有無漏裝的零部件。