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阳离子树脂交换容量的强化恢复
来源: AnyBody | 日期: 2016-05-12 | 点击: 2772 | 打印本页 | 返回列表  

  一、离子交换床制水供锅炉系统基本情况介绍
  1、系统概况:某发电厂的离子交换制纯水系统。三台阳离子交换床并联,各床约装有15吨树脂,逆流再生,常见的复床式除盐系统,运行时根据需水量、出水水质、再生情况等开停或备用。采用稀硫酸两步再生。

 
型号
工作交换容量(新树脂)
标准
阳床
001×7
1.48mmol/g
1.5~2.0mmol/g


  2、制水用途
  制水用于供临界锅炉系统制蒸汽使用,以推动汽轮机发电,减轻高浓缩下汽轮机叶片的结垢发生。
  3、基本源水状况

项目
单位
数值
PH
7.0
电导
us/cm
200
浊度
NTU
2
总硬
mg/L(以CaCO3计)
105
COD
mg/L
2
Na+
mg/L
1.9
Ca+
mg/L(以CaCO3计)
60


  4、除盐水水质要求

项目
单位
指标要求
电导
us/cm
<0.2
二氧化硅
μg/L
<20
钠离子
μg/L
<10


  二、实际运行情况
  1、阳树脂床平均周期制水量为:4#床为3300吨,5#床为2600吨。
  2、树脂已经有5-7年没有更换,只是在每次检修时,根据树脂损失情况单个罐补充一定量的树脂。
  3、运行中反映的最大问题是,随着运行及再生,出现了树脂颜色变深,周期制水量大大下降,再生周期明显缩短的现象。
  4、树脂污染情况初步判定
  由于工业补充水的水质的波动,源水处理工艺比较简单,以及由于长周期运行中一些重金属等与有效基团结合后难以再生所导致的“中毒”,以及使用硫酸再生中可能的一定程度的结钙沉积,都可能会造成树脂交换能力的下降,并且通过常规的再生方法难以恢复到其最大的交换能力。
  三、实施小结
  1、树脂复苏的基本原理
  根据树脂日常运行可能出现的问题,诸如有机物污染和半径较大的重金属离子污染,基本的考虑是采用对有机物具有去除作用的强碱和表面活性剂,以及具有较强螯合增溶作用的多元酸等对有机物和金属离子进行去除,含有有机酸、表面活性剂、缓蚀剂等成分。

  2、实施过程
  ⑴充水,水面高于树脂表面2-5cm,按照5%的投加浓度投加药剂;
  ⑵加入后,进行搅拌,使之混合均匀,密闭,浸泡12-24小时,并每隔30-60分钟搅拌一次5分钟;
  ⑶之后排放,用大量水反洗至PH和电导率等没有明显变化为止。
  3、实施结果

工作交换交换容量
复苏前
复苏后
强酸型阳树脂
1.48(mmol/g)
2.01(mmol/g)


  根据小试结果,树脂复苏剂对树脂工作交换容量的提高非常明显,阳树脂交换容量提高了36%。
  四、实际运行效果
  在实施方案中,拟比较复苏前后再生周期的长短来看复苏效果。后来经了解,该车间的出水量时有变化,周期长短并不能真实反应交换容量恢复情况。所以调整为考察阳床周期出水量的大小,它也可以视为等同于衡量交换容量的大小的依据,同时核算投用后一段时间的平均酸耗。
  (一)周期出水量的统计和比较
  1、复苏前4#阳床,5#阳床周期出水量情况(三个周期)

复苏前三个周期
4#阳床周期出水量 (T)
5#阳床周期出水量 (T)
一周期
3120
2640
二周期
3580
2580
三周期
3220
2640
平均周期出水量
3306
2620


  2、复苏后连续三个周期4#阳床,5#阳床周期出水量情况

复苏后
4#阳床周期出水量 (T)
5#阳床周期出水量 (T)
第一个周期
4000
3680
第二个周期
3890
3400
第三个周期
3860
3350
平均周期出水量
3917
3477


  4#阳床树脂交换容量提高百分比:(3917-3306)/3306×100%=18.5%
  5#阳床树脂交换容量提高百分比:(3477-2620)/2620×100%=32.7%
  4#,5#两床阳树脂交换容量平均提高百分比:(18.5%+32.7%)/2=25.6%
  (二)酸耗

4#阳床
5#阳床
复苏前平均酸耗(g/mol)
78.6
86.1
复苏后平均酸耗(g/mol)
698
719
平均提高百分比(%)
12.6
19.7


  根据统计数据,酸耗减少量的百分比与根据周期出水量(前三个周期)计算的百分比相比较,略低。可能后期又有相应的沉积发生,但是平均比较有16%以上效率的提升。但是4#阳床初始情况较5#阳床好,所以提高的百分比稍低,但是复苏后二者的平均酸耗已经非常接近,相差约为2 g/mol,表明树脂已经达到其正常工作酸耗,树脂交换能力得到恢复。
  五、效益分析
  根据复苏后的实际情况,可以看到如下经济效益:
  1、延长了再生周期,降低了人力消耗。
  2、降低了酸耗。
  3、减少了酸的排放,减少了中和后盐的排放,减轻环境保护的压力,有很好的环境效益和社会效益。

 

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