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混合離子交換器

更新時間:2017-09-13點(diǎn)擊次數(shù):1652

一、概述

混合離子交換器是用于初級純水的進(jìn)一步精制。一般設(shè)置于陰、陽離子交換器之后,也可設(shè)置在電滲析或反滲透后串聯(lián)使用。出水水質(zhì)可達(dá)到SiO20.02 mg/L,導(dǎo)電度0.02µS/cm,處理后的高純水可供高壓鋼爐、電子、醫(yī)藥、造紙、化工和石油等工業(yè)部門。

二、工作原理

混合離子交換法,就是把陰、陽離子交換樹脂放在同一個交換器中,將它們混合,所以可看成是由無數(shù)陰、陽交換樹脂交錯排列的多級式復(fù)床。水中所含鹽類的陰、陽離子通過該交換器,則被樹脂交換,而得到高純度的水。

在混床中,由于陰、陽樹脂是相互均勻的,所以其陰、陽離子交換反應(yīng)幾乎同時進(jìn)行。或者說,水的陽離子交換和陰離子交換是多次交錯進(jìn)行的。經(jīng)H型交換所產(chǎn)生的H+和OH-都不能積累起來,基本上消除了反離子的影響,交換進(jìn)行得比較*。

其反應(yīng)式:

           Na+      SO42-          Na+          SO42-

RH+R´OH+   Ca2+      CL    R   Ca2+   + R´   CL-    +H2O

           Mg2+      CO32+          Mg2+         CO32+

                    HSiO3-                     HSiO3-

本混合床采用體內(nèi)再生法。再生時利用兩種樹脂的比重不同,用反洗使陰、陽離子交換樹脂*分離,陽樹脂沉積在下,陰樹脂浮在上面,然后陽樹脂用鹽酸(或硫酸)再生,陰樹脂用燒堿再生。

三、技術(shù)數(shù)據(jù)表

設(shè)備名稱

混合離子交換器

運(yùn)行流速(m/h

4060

反洗

流速(m/h

10

時間 (min)

15

再生

藥劑

HCL

NaOH

耗量 (g/mol)

100150

200250

含量 (%)

5

4

流速(m/h

5

5

四、結(jié)構(gòu)簡述:

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.再生裝置

在陰離子交換樹脂上方設(shè)有進(jìn)液母管,進(jìn)液母管采用母支管形式,支管采用加強(qiáng)型T型繞絲管。陰離子交換樹脂再生用堿液即由該進(jìn)液母管送入。再生陽離子交換樹脂用的酸液由底部排水裝置進(jìn)入,再生酸、堿廢液均由中排口排出。

3.中排裝置

中排裝置設(shè)置在陰、陽樹脂的分界面上,用于排泄再生時酸、堿廢液和沖洗液,型式為雙母管式或支管母管式,支管采用加強(qiáng)型T型繞絲管。

4.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,在陰陽樹脂分界面外、樹脂表面處及大反洗膨脹高度處各設(shè)視鏡一個,用以觀察樹脂表面及反洗樹脂的情況。

筒體上部設(shè)樹脂輸入口,在筒體下部近多孔板處設(shè)樹脂卸出口。樹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:

閥門名稱

 

狀態(tài)步驟

進(jìn)

k1

k2

進(jìn)

k3

k4

k5

k6

進(jìn)

k7

進(jìn)

k8

進(jìn)

k9

k10

控制指標(biāo)

參考數(shù)據(jù)

1

運(yùn)    行

流速4060m/h

2

反洗分層

流速10 m/h、15min

3

沉    降

510min

4

強(qiáng)迫沉降

5

預(yù) 噴 射

1min

6

再    生

流速5 m/h

7

置    換

流速5 m/h

8

清    洗

9

排    水

放水至樹脂層表面上100mm左右處

10

混    合

壓力0.10.12MPa,

氣量23m3/(m2.min),0.51min

11

灌    水

12

正    洗

流速1530 m/h

表中“”表示閥門開啟狀態(tài),“” 表示閥門關(guān)閉狀態(tài)。

表中所列各步驟的時間,應(yīng)在調(diào)試時再確認(rèn)。

1、運(yùn)行操作

啟動前檢查:

(1)設(shè)備處于備用,各閥門處于關(guān)閉位置。

(2)流量表、壓力表完好,考克開啟。

(3)一級除鹽水箱水位在1/2以上(或根據(jù)二級水位情況決定)。

啟動與停止操作:

啟動:

(1)除鹽泵投入運(yùn)行,開進(jìn)水門k1,空氣門k10,當(dāng)空氣門出水即關(guān)閉。

(2)開正洗排水門k5,沖洗至出水符合標(biāo)準(zhǔn)。

(3)關(guān)正洗排水門k5,開出水門k2,向二級水箱送水,并調(diào)整流量至需要值。

停止:

關(guān)出水門k2,進(jìn)水門k1,停止除鹽泵運(yùn)行。

運(yùn)行維護(hù)及監(jiān)督:

(1)運(yùn)行中每2小時取樣化驗(yàn)SiO2,電導(dǎo)率一次,臨近失效增加分析次數(shù)。

(2)運(yùn)行中應(yīng)檢查各表計指示正常,一級水箱水位供應(yīng)充足。

(3)檢查樹脂捕捉器內(nèi)是否有樹脂漏出。

(4)增減負(fù)荷應(yīng)緩慢進(jìn)行。

2、再生操作

再生前準(zhǔn)備:

(1)按照規(guī)定日期或出水質(zhì)量下降,即將堿,酸分別壓入計量箱內(nèi)。

(2)準(zhǔn)備好再生所需藥品、儀器、記錄表單等。

再生操作:

按規(guī)定日期或出水質(zhì)量下降,即進(jìn)行再生,再生操作如下:

a.反洗分層:

關(guān)出水門k2,進(jìn)水門k1,硅表取樣門待塔內(nèi)壓力降為0時二次關(guān)閉出水門k2,開反洗進(jìn)水門k3,反洗排水門k4,流量由小至大,待樹脂層松動膨脹后,增加至30—40t/h樹脂層上升至上窺視孔時,穩(wěn)定流量同時觀察下窺視孔樹脂情況,分層一段時間,每隔2分鐘,降低流量5 t/h,下窺視孔樹脂界面明顯時,關(guān)閉反洗進(jìn)水門k3,關(guān)反洗排水門k4,停止除鹽泵運(yùn)行,反洗結(jié)束,分層效果不明顯可重新分層。

b.靜置放水:

待樹脂沉降下來以后,開空氣門k10,正洗排水門k5,將水放至上窺視孔中心線處,關(guān)閉正洗排水門k5,空氣門k10。

c.陰樹脂進(jìn)堿:

除鹽泵投運(yùn),開酸、堿計量箱出口門,開混床進(jìn)堿門k9、進(jìn)酸門k8,開堿噴射器進(jìn)水門,酸噴射器進(jìn)水門,流量全部調(diào)整在5—8t/h,開中間排水門k6,以中間排水門控制器內(nèi)液位穩(wěn)定在上窺視孔中心,開噴射器進(jìn)堿門,進(jìn)堿濃度2—3%,流速2—4m/h

d.陰樹脂置換:

進(jìn)堿結(jié)束后,關(guān)噴射器進(jìn)堿門,關(guān)堿計量箱出口門,繼續(xù)進(jìn)水,進(jìn)行沖洗置換至出水堿度<0.5mmol/L。

e.陽樹脂進(jìn)酸:

開噴射器進(jìn)酸門,進(jìn)酸濃度2—3%,流速2—4米/時。

f.陽樹脂置換:

進(jìn)酸結(jié)束后,關(guān)噴射器進(jìn)酸門,酸計量箱出口門,繼續(xù)進(jìn)水,進(jìn)行沖洗置換至出水酸度≤0.5mmol/L關(guān)堿噴射器進(jìn)水門,進(jìn)堿門k9,酸噴射進(jìn)水門,進(jìn)酸門k8,中間排水門k6置換結(jié)束。

g.陰、陽樹脂串聯(lián)正洗:

開進(jìn)水門k1,當(dāng)空氣門k10出水后,關(guān)閉空氣門k10,開正洗排水門k5,調(diào)整流量65t/h,沖洗至出水導(dǎo)電度<1.0 µS/cm(正洗排水門取樣)關(guān)正洗排水門k5、進(jìn)水門k1,停除鹽泵運(yùn)行。

h.放水:開空氣門k10,正洗排水門k5,將水放至高出樹脂層10公分處,關(guān)正洗排水門k5。

i.混合樹脂:

空壓機(jī)投運(yùn),開混床進(jìn)氣門k7,保持器內(nèi)壓力0.10.2MPa,時間10分鐘左右,從窺視孔看到樹脂混合均勻后,關(guān)進(jìn)氣門k7,??諌簷C(jī)運(yùn)行。

j.混合后正洗:

除鹽泵投入運(yùn)行,開進(jìn)水門k1,待空氣門出水后即關(guān)閉。開正洗排水門k5調(diào)整流量65t/h,開硅表取樣門取樣合格,此時開出水門k2,關(guān)正洗排水門k5,設(shè)備投入運(yùn)行,或停止運(yùn)行列為備用。

維護(hù)及監(jiān)督:

(1)進(jìn)酸、堿及置換期間須控制器內(nèi)水位穩(wěn)定,不得忽高忽低。

(2)應(yīng)經(jīng)常檢查中間排水,底部排水是否有跑樹脂現(xiàn)象。

(3)如分層效果不明顯,可進(jìn)堿5—10升以增加陰、陽樹脂比重差。

(4)當(dāng)塔內(nèi)快要滿水時,應(yīng)適當(dāng)關(guān)小進(jìn)水門,慢慢進(jìn)水,以防設(shè)備受力而損壞。

(5)待樹脂沉降放水時對出口一、二道門進(jìn)行二次關(guān)閉。

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、水帽有無松動,有無漏裝的零部件。

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