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當(dāng)前位置:首頁技術(shù)文章陰、陽離子交換器

陰、陽離子交換器

更新時(shí)間:2017-09-14點(diǎn)擊次數(shù):1871

一、概述

本產(chǎn)品是目前離子交換器中而實(shí)用的產(chǎn)品,將原來固定床順流再生工藝改為逆流再生,并按無頂壓再生進(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。

二、工作原理

(1)陽離子交換器

當(dāng)原水進(jìn)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(yīng):

Fe3++3HRFeR+3H+

Ca2++2HRCaR+2H+

Mg2++2HRMgR+2H+

Na++HRNaR+H+

上述反應(yīng)的結(jié)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(jìn)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(yīng):

H2SO4+2ROHR2SO4+2H2O

H2CO3+2ROHR2SO3+2H2O

HCL+ROHRCL+H2O

H2SiO3+ROHRHSiO3+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(shù)數(shù)據(jù)表

設(shè) 備 名 稱

強(qiáng)酸陽離子交換器

強(qiáng)堿陰離子交換器

運(yùn)行濾速(m/h)

2030

2030

小反洗

流速(m/h)

510

510

時(shí)間(min)

15

15

放      水

至樹脂層之上

至樹脂層之上

頂壓

氣頂壓(MPa)

0.030.05

0.030.05

水頂壓(MPa)

0.05,流量為再生流量的0.41

0.05,流量為再生流量的0.41

再生

藥劑

H2SO4

HCl

NaOH

耗量(g/mol)

70

5055

6065

濃度(%)

1.53

13

流速(m/h)

5

5

置換

(逆洗)

流速(m/h)

810

5

5

時(shí)間(min)

30

30

小正洗

流速(m/h)

時(shí)間(min)

1015

510

710

510

正洗

流速(m/h)

水耗(m3/m3樹脂)

1015

13

1015

13

工作交換容量(mol/m3樹脂)

500650

800900

250300

出水質(zhì)量

Na+<50µg/L

SiO2<100µg/L

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.中排裝置

中排裝置設(shè)置在陽(陰)樹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

(A1)

K2

(A2)

進(jìn)

K3

(A3)

K4

(A4)

K5

(A5)

進(jìn)

K6

(A6)

K7

(A7)

進(jìn)

K8

(A8)

K9

(A9)

K10

(A10)

運(yùn)行

小反洗

排水

進(jìn)再生液

置換

小正洗

正洗

大反洗

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(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、流量表完整無損,指針在“零”考克開啟。

  (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,開陽床進(jìn)水門K1,空氣門K9,當(dāng)空氣門出水后即關(guān)閉。

  (2)、待器內(nèi)壓力升至額定值時(shí),開正洗排水門K5,沖洗至出水合格,關(guān)正洗排水門。

  (3)、鼓風(fēng)機(jī)投入運(yùn)轉(zhuǎn)。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(shí),中間水泵投入運(yùn)行,開陰床進(jìn)水門A1,空氣門A9,當(dāng)空氣門出水后即關(guān)閉。

  (5)、待器內(nèi)壓力升至額定值時(shí),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(guān)正洗排水門向一級(jí)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(guān)陰床進(jìn)水門A1、出水門A2,停止中間水泵運(yùn)行。

  (2)、關(guān)陽床進(jìn)水門K1、出水門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:

、小反洗:

   (1)、陰床小反洗,關(guān)進(jìn)水門A1、出水門A2,待塔內(nèi)壓力降為0時(shí)二次關(guān)閉出水門A2,開小反洗進(jìn)水門A6、反洗排水門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A6、反洗排水門A4,停止中間泵鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行。

   (2)、陽床小反洗,關(guān)進(jìn)水門K1、出水門K2,開小反洗進(jìn)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(guān)小反洗進(jìn)水門K6,反洗排水門K4,停止清水泵運(yùn)行。

 、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%。

、進(jìn)酸、進(jìn)堿:

(1)、陽床進(jìn)酸:開酸噴射器進(jìn)水門,酸噴射泵投入運(yùn)行,調(diào)整流量15—20t/h,流速3—4m/h,開酸計(jì)量箱出口門,噴射口進(jìn)酸門,取樣測(cè)定進(jìn)酸濃度穩(wěn)定在2.02.5%。

     

   (2)、陰床進(jìn)堿,開堿噴射器進(jìn)水門,堿噴射泵投入運(yùn)行,調(diào)整流量15—20t/h,流速3—4m/h,開堿計(jì)量箱出口門,噴射器進(jìn)堿門,取樣測(cè)定進(jìn)堿濃度穩(wěn)定在0.81.2%。

、置換:

   (1)、陽床:進(jìn)酸結(jié)束后,關(guān)噴射器進(jìn)酸門,酸計(jì)量箱出口門,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,中間排水門,停酸噴射泵。

   (2)、陰床:進(jìn)堿結(jié)束后,關(guān)噴射器進(jìn)堿門,堿計(jì)量箱出口門,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,中間排水門,停堿噴射泵運(yùn)行。

、陽床小正洗:

清水泵投入運(yùn)行,開進(jìn)水門K1,待空氣門出水后即關(guān)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(guān)中間排水門K7

、陽床大正洗:

開正洗排水K5,流量65t/h時(shí),至出水合格,鼓風(fēng)機(jī)投運(yùn),開出水門K2,關(guān)正洗排水門向除CO2器送水。

、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,開陰床進(jìn)水門A1,待空氣門A9,出水后關(guān)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(guān)閉中間排水門A7。

、陰床大正洗:

開正洗排水門A5,沖洗至出水合格此時(shí)可開出水門A2,關(guān)正洗排水門投入運(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,操作步驟從失效開始。

(1)、陰床大反洗:關(guān)進(jìn)水門A1,出水門A2,待塔內(nèi)壓力降為0時(shí),二次關(guān)閉出水門A2,開反洗進(jìn)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(shí),調(diào)整流量穩(wěn)定樹脂層,出水清徹透明,無雜物時(shí),關(guān)反洗排水門A4、反洗進(jìn)水門A3,停中間水泵運(yùn)行。

(2)、陽床大反洗:關(guān)進(jìn)水門K1,出水門K2,停鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行,開反洗進(jìn)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(shí),出水清徹透明,關(guān)反洗排水門K4,反洗進(jìn)水門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)督樹脂層上升速度不可過快,反洗排水門不跑樹脂。

   (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跑樹脂現(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(dòng),有無漏裝的零部件。

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