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1、第三節(jié)凝結(jié)水混床除鹽凝結(jié)水混床之所以用體外再生大致有以下幾個(gè)原因:可以簡(jiǎn)化混床的內(nèi)部結(jié)構(gòu),減少水流阻力,便于混床高流速運(yùn)行;混床失效樹(shù)脂在專用的設(shè)備中進(jìn)行反洗、分離和再生,有利于獲得較好的分離效果和再生效果;采用體外再生時(shí),酸堿管道與混床脫離,這樣可以避免因酸堿閥門誤動(dòng)作或關(guān)閉不嚴(yán)使酸堿漏入凝結(jié)水中;(4)在體外再生系統(tǒng)中有存放已再生好樹(shù)脂的貯存設(shè)備,所以能縮短混床的停運(yùn)時(shí)間,提高設(shè)備的利用率。體外再生混床不足之處是:增加了樹(shù)脂輸送及再生、貯存設(shè)備;樹(shù)脂的損耗較大。5 .空氣擦洗凝結(jié)水精處理系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),水中金屬腐蝕產(chǎn)物會(huì)被混床樹(shù)脂所截留,或粘附在樹(shù)脂顆粒表面,使混床運(yùn)行壓降增大,常規(guī)的水洗是無(wú)
2、法將這些金屬腐蝕產(chǎn)物洗干凈的。因此,混床樹(shù)脂需采用空氣擦洗,使樹(shù)脂顆粒表面粘附的腐蝕產(chǎn)物脫落,用水從上向下淋洗,將其從下部排掉。二、對(duì)凝結(jié)水混床樹(shù)脂性能的要求凝結(jié)水混床特定的運(yùn)行環(huán)境,對(duì)樹(shù)脂有如下特殊的要求:6 .機(jī)械強(qiáng)度大孔型樹(shù)脂的孔徑大和交聯(lián)度較高,抗膨脹和收縮性能較好,因而不易破碎。凝結(jié)水混床的實(shí)際運(yùn)行結(jié)果也表明,選用大孔型樹(shù)脂或高強(qiáng)度凝膠型樹(shù)脂,樹(shù)脂破損率大大降低。7 .粒徑凝結(jié)水混床所用樹(shù)脂的粒度,一般應(yīng)稍大,以降低混床的阻力。凝結(jié)水混床通常采用均粒樹(shù)脂。所謂均粒樹(shù)脂是指90隊(duì)上重量的樹(shù)脂顆粒集中在粒徑偏差土0.1mm這一狹窄范圍內(nèi)顆粒幾乎相同的樹(shù)脂,或樹(shù)脂的均一系數(shù)小于1.2。傳統(tǒng)
3、樹(shù)脂的粒度范圍較寬,最大粒徑與最小粒徑之比約為3:1,而均粒樹(shù)脂的粒度范圍較窄,最大粒徑與最小粒徑之比約為1.35: 1。凝結(jié)水混床之所以采用均粒樹(shù)脂,是因?yàn)椋? 便于樹(shù)脂分離,減輕交叉污染。2 樹(shù)脂層壓降小。水流過(guò)樹(shù)脂層時(shí)的壓降與樹(shù)脂層的空隙率有關(guān),而空隙率又與樹(shù)脂的堆積狀態(tài)有關(guān),普通粒度樹(shù)脂的粒徑分布范圍寬,小顆粒會(huì)填充在大顆??障吨g,減少了樹(shù)脂顆粒間的空隙,因此水流阻力大、壓降大。均粒樹(shù)脂無(wú)小顆粒樹(shù)脂填充空隙,床層斷面空隙率較大,所以水流阻力小、壓降小。水耗低。再生后殘留在樹(shù)脂中的再生液和再生產(chǎn)物,在清洗期間必須從樹(shù)脂顆粒內(nèi)部擴(kuò)散出來(lái),清洗所需時(shí)間將由樹(shù)脂層中最大的樹(shù)脂顆粒所控制。由于
4、均粒樹(shù)脂顆粒均勻性好,有著較小且均勻的擴(kuò)散距離,清洗時(shí)無(wú)大顆粒樹(shù)脂拖長(zhǎng)時(shí)間,所以清洗時(shí)間短,清洗水耗低。3 .耐熱性空冷機(jī)組凝結(jié)水水溫較高,一般高于環(huán)境溫度30-40C。因此,用于空冷機(jī)組凝結(jié)水混床的樹(shù)脂要求具有較高溫度的承壓能力。用于凝結(jié)水混床的樹(shù)脂應(yīng)滿足表5-3的要求?;齑策€會(huì)因下述原因影響出水水質(zhì):水中有機(jī)物含量會(huì)影響混床出水水質(zhì)?;齑驳姆怕痊F(xiàn)象,導(dǎo)致出水Cl-比進(jìn)水的大,這在運(yùn)行后期更為明顯,此時(shí)混床出水的電導(dǎo)率隨C泄漏量的增加而增高。引起混床放氯的原因是再生用堿不純引起的,這可用離子交換平衡來(lái)解釋:C與OH在離子交換過(guò)程中的選擇性系數(shù)KohC1=10-20,即Cl-對(duì)樹(shù)脂的親合力比O
5、H約大10-20倍,所以在再生時(shí)堿液中的Cl-極容易被陰樹(shù)脂吸著,當(dāng)含有痕量離子的凝結(jié)水通過(guò)樹(shù)脂時(shí),陰樹(shù)脂中的Cl-與凝結(jié)水中Cl-達(dá)到一個(gè)新的平衡。假如樹(shù)脂中Cl-含量高,則凝結(jié)水中的痕量離子不但不能被吸著,反而樹(shù)脂中的Cl-會(huì)釋放到水中,使凝結(jié)水中Cl-含量增高。因此,提高再生用堿的質(zhì)量,是解決混床放氯的根本措施。此外,樹(shù)脂混合不均勻,即上部陰樹(shù)脂多陽(yáng)樹(shù)脂少也是混床放氯的原因之一。運(yùn)行時(shí)上部RHW脂很快被NHOH肖耗而失效,于是樹(shù)脂在堿性條彳下工作,使交換反應(yīng)Cl-+ROH一RCl+OH向進(jìn)行,使先吸著的Cl-又釋放到水中。混床中陰、陽(yáng)樹(shù)脂混合不均,在同時(shí)存在放氯的情況下,會(huì)使混床出水pH
6、直偏低。這是因?yàn)楫?dāng)混床下層陽(yáng)樹(shù)脂較多時(shí),有足夠能力將水中陽(yáng)離子交換成H,在陰樹(shù)脂放氯的情況下,混床出水中便有可能有極微量HCl,由于水質(zhì)很純,故微量的酸會(huì)導(dǎo)至出水pH顯著降低。此外,使出水pH低的原因還可能有強(qiáng)堿陰樹(shù)脂的降解,降解使強(qiáng)堿基團(tuán)減少,弱堿基團(tuán)增加。帶有弱堿基團(tuán)的樹(shù)脂被酸污染后變?yōu)辂}型,水解而釋放出酸造成pH低。四、混床的周期產(chǎn)水量混床周期產(chǎn)水量主要與進(jìn)水的含氨量、凝汽器泄漏量及陽(yáng)陰樹(shù)脂比例有關(guān),還與再生工況、樹(shù)脂的交換容量等因素有關(guān)?;齑驳闹芷诋a(chǎn)水量,可用產(chǎn)水比表示,即一個(gè)運(yùn)行周期中每立方米樹(shù)脂產(chǎn)水的噸數(shù),單位為t/m在凝汽器無(wú)泄漏的情況下,H/OH昆床的產(chǎn)水比一般為10-15kt
7、/m3。五、凝結(jié)水高速混床凝結(jié)水中壓高速混床有柱形和球形兩種,球形混床為垂直壓力容器,承壓能力高?;齑驳膬?nèi)部結(jié)構(gòu)有多種形式,但基本要求是相同的,一是保證進(jìn)、出水的水流分布均勻;二是進(jìn)樹(shù)脂要保持樹(shù)脂面平整,排樹(shù)脂要徹底。圖5-3為目前應(yīng)用較多的球形高速混床的內(nèi)部結(jié)構(gòu)?;齑采喜康倪M(jìn)水裝置為二級(jí)布水形式,即進(jìn)水經(jīng)擋板反濺至交換器的頂部,再通過(guò)進(jìn)水擋圈和布水板上的水帽,使水流均勻地流入樹(shù)脂層,保證了良好的進(jìn)水分配效果?;齑驳撞康募b置采用雙盤碟型設(shè)計(jì),上盤上安裝有雙流速水帽,出水經(jīng)水帽流入位于下盤上的水管。上盤中心處設(shè)排脂管,雙速水帽反向進(jìn)水可清掃底部殘留的樹(shù)脂,使樹(shù)脂輸送徹底,無(wú)死角,樹(shù)脂排出率可
8、達(dá)99.9%以上。另外,混床內(nèi)還設(shè)置有壓力平衡管,可平衡床內(nèi)的壓差。第四節(jié)凝結(jié)水精處理系統(tǒng)及運(yùn)行二、凝結(jié)水精處理系統(tǒng)凝結(jié)水精處理系統(tǒng)如圖5-5所示。4 .管式微孔過(guò)濾器每臺(tái)機(jī)組設(shè)有兩臺(tái)管式微孔過(guò)濾器,每臺(tái)出力為凝結(jié)水全流量的50%不設(shè)備用。規(guī)格。過(guò)濾器直徑DN1700mm參數(shù)。設(shè)計(jì)壓力4.5Mpa,運(yùn)行壓力不大于4.2Mpa;設(shè)計(jì)水溫60C,運(yùn)行水溫不大于50C。濾芯。濾元形式管式;骨架材料316不銹鋼;過(guò)濾材料聚丙烯纖維;過(guò)濾精度10ml(4)外部管道流速。正常流速1.8-2.3m/s,最大流速2.4-2.6m/s。兩臺(tái)過(guò)濾器共用一臺(tái)壓縮空氣儲(chǔ)罐,用于過(guò)濾器濾芯的空氣擦洗。j).1圖5-5凝
9、結(jié)水精處理系統(tǒng)1-前置過(guò)濾器;2-高速混床;3-樹(shù)脂捕捉器;4-再循環(huán)泵5 .高速混床每臺(tái)機(jī)組設(shè)有三臺(tái)高速混床,每臺(tái)出力為凝結(jié)水全流量的50%兩臺(tái)運(yùn)行,一臺(tái)備用。規(guī)格。直徑DN3000mrmi形高速混床。參數(shù)。正常流速90-100m/h,最大流速100-120m/h;設(shè)計(jì)壓力4.5Mpa,運(yùn)行壓力不大于4.2Mpa;設(shè)計(jì)水溫60C,運(yùn)行水溫不大于50Co樹(shù)脂。每臺(tái)混床的樹(shù)脂裝填體積8.0m3,陰陽(yáng)樹(shù)脂的比例1:1。高速混床外形為球形,具備最好的受力條件,可以比傳統(tǒng)的圓柱式混床更好的耐受內(nèi)部壓力,延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命,減少維護(hù)、檢修工作量。混床內(nèi)部配有進(jìn)水裝置,底部排水裝置,進(jìn)樹(shù)脂以及底部排脂裝置
10、。進(jìn)水裝置的設(shè)計(jì)為多孔板加梯形繞絲水帽(繞絲間隙1.5mm,在正常運(yùn)行狀態(tài)下能夠完全滿足布水均勻的要求,即使有少量碎樹(shù)脂在運(yùn)行或混合過(guò)程中到達(dá)上部進(jìn)水裝置,也能很容易沖洗出來(lái),不會(huì)在進(jìn)水裝置上造成差壓損壞進(jìn)水裝置。底部排水裝置設(shè)計(jì)為穹形多孔板加梯形繞絲水帽(繞絲間隙0.25mm),布水均勻,不易形成死區(qū),并防止樹(shù)脂逃逸。排脂裝置設(shè)在孔板最底部,以利樹(shù)脂徹底送出。另外,在出水管處設(shè)有壓縮空氣進(jìn)口,用以混合床內(nèi)陽(yáng)陰樹(shù)脂。6 .樹(shù)脂捕捉器每臺(tái)混床的出口安裝有直徑DN600mmi樹(shù)脂捕捉器一臺(tái),用于截留混床出水可能帶有的破碎樹(shù)脂。設(shè)備出力、設(shè)計(jì)壓力和工作溫度與高速混床相同。過(guò)濾元件由縫隙為0.2mm的
11、316不銹鋼繞絲制成。一般情況下,進(jìn)、出口壓力差小于0.05Mpa,當(dāng)壓力差大于0.1Mpa時(shí),應(yīng)對(duì)其進(jìn)行反沖洗,洗去截留的碎樹(shù)脂微粒。樹(shù)脂捕捉器配備有差壓變送器,具有壓差顯示和報(bào)警功能,并配有沖洗濾芯的管路系統(tǒng)。7 .再循環(huán)單元混床系統(tǒng)中設(shè)有再循環(huán)單元,以供混床投運(yùn)初期正洗水再循環(huán)處理,其流量為一臺(tái)混床流量的50%-70%再循環(huán)單元由再循環(huán)管路、再循環(huán)泵進(jìn)水門、再循環(huán)泵、再循環(huán)泵出口門和混床進(jìn)水門組成。再循環(huán)泵由長(zhǎng)沙天鵝工業(yè)泵股份有限公司生產(chǎn),流量Q=500m/h,壓力P=0.3Mpa。8 .旁路單元系統(tǒng)設(shè)有三套旁路。在前置過(guò)濾器入口母管和混床出水母管間裝有大旁路,在凝結(jié)水完全不處理和精處理
12、系統(tǒng)檢修時(shí)開(kāi)啟。當(dāng)大旁路壓差達(dá)到350KPa或凝結(jié)水母管壓力達(dá)到4.5MPa時(shí),大旁路100%F啟,凝結(jié)水全部由此旁路通過(guò)。過(guò)濾系統(tǒng)進(jìn)、出水母管之間設(shè)有過(guò)濾器旁路,旁路門有三種開(kāi)啟狀態(tài),即0-50%-100%。當(dāng)兩臺(tái)過(guò)濾器全部停止運(yùn)行時(shí),旁路門開(kāi)度為100%凝結(jié)水全部經(jīng)該旁路去混床系統(tǒng);當(dāng)只有一臺(tái)過(guò)濾器運(yùn)行時(shí),旁路門開(kāi)度為50%當(dāng)兩臺(tái)過(guò)濾器運(yùn)行時(shí),旁路門關(guān)閉。當(dāng)過(guò)濾器旁路壓差達(dá)到200KPa時(shí),過(guò)濾器旁路門100%F啟。高速混床系統(tǒng)進(jìn)、出水母管間設(shè)有混床旁路,旁路門也有三種開(kāi)啟狀態(tài),即0-50%-100%。當(dāng)機(jī)組啟動(dòng)初期凝結(jié)水含鐵量較高,混床不能投入運(yùn)行時(shí),旁路門開(kāi)度為100%過(guò)濾后的水經(jīng)此旁
13、路進(jìn)入熱力系統(tǒng)而不進(jìn)入混床;當(dāng)一臺(tái)混床投入運(yùn)行后,旁路門開(kāi)度為50%當(dāng)兩臺(tái)混床投入運(yùn)行后,旁路門全部關(guān)閉。當(dāng)一臺(tái)混床失效需要停運(yùn)時(shí),應(yīng)先投入備用混床,再將失效的混床退出運(yùn)行,此時(shí)混床旁路門不動(dòng)作。當(dāng)凝結(jié)水母管溫度過(guò)高(50C)時(shí),控制室盤上報(bào)警,且混床系統(tǒng)旁路閥100%自動(dòng)開(kāi)啟,混床自動(dòng)退出運(yùn)行,凝結(jié)水不進(jìn)入混床。當(dāng)凝結(jié)水溫度恢復(fù)正常時(shí),需人工投入混床運(yùn)行。當(dāng)混床旁路壓差達(dá)到300KPa時(shí),混床旁路門100好啟。旁路單元包括自動(dòng)旁路門和手動(dòng)旁路門,前者為電動(dòng)碟閥,并設(shè)有前后隔絕門,后者為事故人工旁路閥。三、凝結(jié)水精處理系統(tǒng)的運(yùn)行方式9 .過(guò)濾器的運(yùn)行機(jī)組啟動(dòng)初期,凝結(jié)水含鐵量超過(guò)1000ug/
14、L時(shí),不進(jìn)入凝結(jié)水精處理混床系統(tǒng),僅投運(yùn)前置過(guò)濾器,迅速降低系統(tǒng)中的鐵懸浮物含量,使機(jī)組盡早轉(zhuǎn)入運(yùn)行階段。當(dāng)發(fā)生壓降過(guò)高,表明截留了大量固體,過(guò)濾器旁路閥開(kāi)啟50%,該臺(tái)前置過(guò)濾器退出運(yùn)行,用反洗水泵和壓縮空氣進(jìn)行清洗,待反洗合格投入運(yùn)行后關(guān)閉旁路閥;當(dāng)兩臺(tái)過(guò)濾器都停運(yùn)時(shí),旁路門全開(kāi),100%勺凝結(jié)水通過(guò)旁路。失效的過(guò)濾器用水和壓縮空氣進(jìn)行清洗,待清洗合格后重新投入運(yùn)行或備用。通常情況下,過(guò)濾器運(yùn)行至進(jìn)、出口壓差超過(guò)設(shè)定值(80-100Kpa)時(shí)應(yīng)對(duì)濾元進(jìn)行清洗。濾元的清洗步驟如下:排水至頂部。打開(kāi)過(guò)濾器的反洗排水門和空氣門,進(jìn)行排水??諝獠料础jP(guān)閉過(guò)濾器的反洗排水門。打開(kāi)混合樹(shù)脂進(jìn)氣門和過(guò)濾
15、器的壓縮空氣入口門,進(jìn)行空氣擦洗。水沖洗。關(guān)閉混合樹(shù)脂進(jìn)氣門和過(guò)濾器的壓縮空氣入口門和空氣門。打開(kāi)過(guò)濾器的反洗進(jìn)水門和反洗排水門,啟動(dòng)反洗水泵,進(jìn)行水沖洗。(4)水位調(diào)整。關(guān)閉反洗排水門,打開(kāi)空氣門,進(jìn)行水位調(diào)整。重復(fù)到的操作數(shù)次。(6)升壓。停反洗水泵,關(guān)反洗進(jìn)水門和空氣門。打開(kāi)混合樹(shù)脂進(jìn)氣門和過(guò)濾器的壓縮空氣入口門,進(jìn)行升壓。曝氣清洗。關(guān)混合樹(shù)脂進(jìn)氣門和過(guò)濾器的壓縮空氣入口門。打開(kāi)過(guò)濾器的反洗排水門,進(jìn)行曝氣清洗。水位調(diào)整。關(guān)閉過(guò)濾器的反洗排水門。打開(kāi)過(guò)濾器的反洗入口門和空氣門,啟動(dòng)反洗水泵,進(jìn)行水位調(diào)整。重復(fù)到的操作數(shù)次。(10)充水1。關(guān)閉過(guò)濾器的空氣門,打開(kāi)中部排水門,進(jìn)行充水。(1
16、1)充水2。關(guān)閉過(guò)濾器的中部排水門,打開(kāi)空氣門,進(jìn)行充水。備用。停反洗水泵,關(guān)閉過(guò)濾器的反洗進(jìn)水門和空氣門。過(guò)濾器即可投入運(yùn)行或進(jìn)行備用狀態(tài)。清洗步驟和閥門狀態(tài)表(略)。10 混床的運(yùn)行機(jī)組在正常運(yùn)行情況下,兩臺(tái)混床處于連續(xù)運(yùn)行狀態(tài),凝結(jié)水經(jīng)混床處理后進(jìn)入熱力系統(tǒng)。當(dāng)一臺(tái)混床出水電導(dǎo)率或SiO2超標(biāo),或進(jìn)出口壓差0.35Mpa時(shí),啟動(dòng)另一臺(tái)備用混床并進(jìn)行循環(huán)正洗直至出水合格并入系統(tǒng)。同時(shí)將失效混床退出運(yùn)行,并將失效樹(shù)脂送至再生系統(tǒng)進(jìn)行再生,然后將貯存塔中已再生清洗并經(jīng)混合后的樹(shù)脂送入該混床備用。在混床投運(yùn)初期,如果出水水質(zhì)不能滿足要求,則通過(guò)再循環(huán)單元,將出水送回混床進(jìn)行循環(huán)處理,直至出水電導(dǎo)
17、率合格。當(dāng)凝結(jié)水溫度高于50c或系統(tǒng)壓差大于0.35Mpa時(shí),精處理系統(tǒng)旁路閥自動(dòng)打開(kāi),同時(shí)混床退出運(yùn)行,凝結(jié)水100%!過(guò)旁路。四、凝結(jié)水混床運(yùn)行操作步驟凝結(jié)水混床運(yùn)行操作由十個(gè)步驟構(gòu)成一個(gè)循環(huán)。這十個(gè)步驟是:升壓;循環(huán)正洗;運(yùn)行;卸壓;樹(shù)脂送出;樹(shù)脂送入;排水;樹(shù)脂混合;沉降;充水。下面依次介紹每步驟操作及作用。1 .升壓混床由備用狀態(tài)表壓力為零升到凝結(jié)水壓力的過(guò)程稱升壓。為使混床壓力平穩(wěn)逐漸上升,專設(shè)小管徑升壓進(jìn)水旁路,以保證小流量進(jìn)水。若直接從進(jìn)水主管進(jìn)水,因流量大進(jìn)水太快,會(huì)造成壓力驟增,可能引起設(shè)備機(jī)械損壞。所以升壓階段禁止從主管道進(jìn)水升壓。當(dāng)床內(nèi)壓力升至與凝結(jié)水壓力相等時(shí),再切換
18、至主管進(jìn)水。2 .循環(huán)正洗同補(bǔ)給水混床一樣,凝結(jié)水混床再生混合好的樹(shù)脂在投運(yùn)前需經(jīng)過(guò)正洗出水水質(zhì)才能合格。不同之處是,凝結(jié)水混床正洗出水不直接排放而是經(jīng)過(guò)專用再循環(huán)單元送回混床對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行循環(huán)清洗,直至出水水質(zhì)合格。正洗水循環(huán)使用,可節(jié)省大量凝結(jié)水,減少水耗。3 .運(yùn)行運(yùn)行是指混床除腐蝕產(chǎn)物和除鹽制水的階段,合格的混床出水經(jīng)加氨調(diào)節(jié)pH直后送入熱力系統(tǒng)。運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)注意監(jiān)測(cè)各種運(yùn)行參數(shù),當(dāng)出現(xiàn)下列情況之一者,則停止混床運(yùn)行:出水水質(zhì)超過(guò)DL/T9122005規(guī)定的數(shù)值;混床進(jìn)、出水壓力差大于0.35MPa;凝結(jié)水水溫高于50C;進(jìn)入混床的凝結(jié)水鐵含量大于1000科g/L;配套機(jī)組停止運(yùn)行。第種情
19、況是混床正常失效停運(yùn),出水水質(zhì)不合格表明混床需要再生;其它為混床非正常停運(yùn)或非失效停運(yùn),遇這些情況時(shí),混床只需停運(yùn)但不需再生,等情況恢復(fù)正常后又繼續(xù)啟動(dòng)運(yùn)行?;齑彩_\(yùn)須經(jīng)下述4-10步操作,才能重新回到備用狀態(tài)。4 .卸壓混床必須將壓力降至零后,才能解列退出運(yùn)行。卸壓是用排水或排氣的方法將床內(nèi)壓力降下來(lái),直至與大氣壓平衡。5 .樹(shù)脂送出是指將混床失效樹(shù)脂外移至體外再生系統(tǒng)。其方法是啟動(dòng)沖洗水泵利用沖洗水將混床中失效樹(shù)脂送到體外再生系統(tǒng)的分離塔中。樹(shù)脂送出前先用壓縮空氣松動(dòng)樹(shù)脂層,樹(shù)脂送出后再用壓縮空氣將混床及管道內(nèi)殘留的樹(shù)脂吹洗到分離塔。6 .樹(shù)脂送入混床中失效樹(shù)脂全部移至分離塔以后,再將
20、樹(shù)脂貯存塔中經(jīng)再生清洗并混合好的樹(shù)脂送入混床。7 .排水,調(diào)整水位樹(shù)脂在送入混床過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定程度的分層,為保證混床出水水質(zhì),需要在混床內(nèi)通入壓縮空氣進(jìn)行第二次混合。但是水送樹(shù)脂完成后,混床中樹(shù)脂表面以上有較多的積水,若不排除,會(huì)影響混合效果。因?yàn)橥V惯M(jìn)氣后,陽(yáng)陰樹(shù)脂會(huì)由于沉降速度不同而重新分開(kāi)。為了保證樹(shù)脂混合效果,必須先將這部分積水放至樹(shù)脂層面以上約100-200mna。8 .樹(shù)脂混合用壓縮空氣攪動(dòng)樹(shù)脂層,打亂陽(yáng)、陰樹(shù)脂的分層排列狀態(tài),達(dá)到陽(yáng)樹(shù)脂與陰樹(shù)脂的均勻混合。氣量2.3-2.4m3/(m2-min),氣壓0.1-0.15MPa,時(shí)間約10min。9 .樹(shù)脂沉降被攪動(dòng)均勻的樹(shù)脂自然沉
21、降。10 .充水充水就是將床內(nèi)充滿水。因?yàn)闃?shù)脂沉降后,樹(shù)脂層以上只有100-200mn的水層,如果不將上部空間充滿水,運(yùn)行啟動(dòng)過(guò)程中樹(shù)脂層中容易脫水而進(jìn)入空氣。至此,混床進(jìn)入備用狀態(tài)?;齑驳倪\(yùn)行步驟及閥門狀態(tài)(略)。第五節(jié)混床樹(shù)脂的分離及體外再生凝結(jié)水混床常采用體外再生方式,體外再生是指將混床中的失效樹(shù)脂外移到另一專用的設(shè)備中進(jìn)行再生,經(jīng)再生后的樹(shù)脂又送回混床運(yùn)行。設(shè)計(jì)規(guī)定,每?jī)膳_(tái)機(jī)組的混床設(shè)一套體外再生系統(tǒng)。體外再生系統(tǒng)應(yīng)具有以下主要功能:一是分離陰、陽(yáng)樹(shù)脂,二是空氣擦洗樹(shù)脂除去金屬腐蝕產(chǎn)物,三是對(duì)失效的樹(shù)脂進(jìn)行再生和清洗。因此,對(duì)體外再生系統(tǒng)的技術(shù)要求是:獨(dú)特的樹(shù)脂分離技術(shù);高效的樹(shù)脂擦洗
22、技術(shù);去除細(xì)碎樹(shù)脂的有效方法;(4)樹(shù)脂的徹底輸送措施。體外再生系統(tǒng)還包括了下述輔助單元:用于酸堿貯存、計(jì)量、投加的酸、堿單元;用于樹(shù)脂反洗、清洗、輸送及稀釋再生劑的自用水單元;用于擦洗樹(shù)脂、混合樹(shù)脂的壓縮空氣單元。一、混床失效樹(shù)脂的分離提高混床樹(shù)脂再生度的前提之一就是再生前將失效的陰、陽(yáng)樹(shù)脂完全分離,這也是混床能否在運(yùn)行中由H/O出轉(zhuǎn)為NH4/OH®運(yùn)行的關(guān)鍵?;齑矘?shù)脂的分離是基于陰、陽(yáng)樹(shù)脂的濕真密度不同而實(shí)現(xiàn)的。在火力發(fā)電廠水處理中,目前都是用水力篩分法對(duì)陰、陽(yáng)樹(shù)脂進(jìn)行反洗分層。這種方法就是借反洗的水力將樹(shù)脂懸浮起來(lái),使樹(shù)脂層達(dá)到一定的膨脹高度,維持一段時(shí)間,然后停止進(jìn)反洗水,樹(shù)
23、脂靠重力沉降。由于陰、陽(yáng)樹(shù)脂的濕真密度不同,所以沉降速度不等,從而達(dá)到分層的目的。陰樹(shù)脂的密度較陽(yáng)樹(shù)脂的小,分層后陰樹(shù)脂在上,陽(yáng)樹(shù)脂在下。但由于樹(shù)脂顆粒的大小不可能完全相同,大顆粒的陰樹(shù)脂和小顆粒的陽(yáng)樹(shù)脂(或碎粒)會(huì)因沉降速度相近而混雜,形成混脂層。下面介紹目前電廠凝結(jié)水混床常用的幾種樹(shù)脂分離技術(shù)。1 .中間抽出法(又稱T塔系統(tǒng)法)該分離技術(shù)是在由分離塔(兼作陽(yáng)樹(shù)脂再生塔,簡(jiǎn)稱陽(yáng)再生塔)、陰樹(shù)脂再生塔(簡(jiǎn)稱陰再生塔)、貯存塔和混脂(兼樹(shù)脂處理)塔組成的系統(tǒng)中進(jìn)行的,如圖5-6所示。此系統(tǒng)中,也可不單設(shè)樹(shù)脂貯存塔,而由陽(yáng)再生塔兼作。%制麻樹(shù)脂圖5-6某電廠的中間抽出法分離系統(tǒng)1-混脂塔;2-分離
24、/陽(yáng)再生塔;3-陰再生塔;4-樹(shù)脂貯存塔塔系統(tǒng)中設(shè)有樹(shù)脂處理塔,結(jié)構(gòu)如圖分離塔結(jié)構(gòu)。分離塔直徑圖5-7樹(shù)脂處理塔在分離塔中設(shè)定“混脂區(qū)”作為陽(yáng)、陰樹(shù)脂的隔離層,隔離層中的混脂體積約占樹(shù)脂總體積的15%-20%當(dāng)失效的混床樹(shù)脂在分離塔中反洗分層后,上部是密度小的陰樹(shù)脂層,下部是密度大的陽(yáng)樹(shù)脂層,在陽(yáng)、陰樹(shù)脂的界面處會(huì)有一混脂層。轉(zhuǎn)移樹(shù)脂時(shí),先將混脂層上部的陰樹(shù)脂送出至陰再生塔,再將中間的混脂層從分離塔中抽出,送入混脂塔,陽(yáng)樹(shù)脂留在分離塔中進(jìn)行再生,樹(shù)脂的轉(zhuǎn)移是由水力輸送完成的?;熘瑢拥拇嬖谥饕菢?shù)脂顆粒大小不均造成的,混入陽(yáng)樹(shù)脂中的陰樹(shù)脂可在陽(yáng)再生塔中經(jīng)水反洗使其漂浮到陽(yáng)樹(shù)脂上面而隨反洗水排去;
25、但混入陰樹(shù)脂中的小顆粒陽(yáng)樹(shù)脂或陽(yáng)樹(shù)脂碎粒,則不可能通過(guò)水反洗的方式除去,因?yàn)殛?yáng)樹(shù)脂的密度比陰樹(shù)脂大的原因。因此,在T5-7所示。樹(shù)脂處理塔內(nèi)設(shè)有斜狀篩板,需要處理的樹(shù)脂送入該塔后,在塔內(nèi)進(jìn)行循環(huán),在樹(shù)脂循環(huán)過(guò)程中篩去破碎的樹(shù)脂,并由篩板下方排除。但在篩脂過(guò)程中,樹(shù)脂卡于網(wǎng)孔,堵塞篩網(wǎng),同時(shí)斜狀篩板上堆積樹(shù)脂過(guò)多產(chǎn)生架橋,細(xì)碎樹(shù)脂篩除率低,故分離效果不理想。在T塔系統(tǒng)中,因分離塔上出脂口的位置是固定的,所以樹(shù)脂的總體積及陽(yáng)、陰樹(shù)脂的比例應(yīng)保持不變,否則樹(shù)脂界面與出脂口會(huì)發(fā)生錯(cuò)位。2 .錐體分離法它是因分離塔底部設(shè)計(jì)成錐形而得名。錐體分離系統(tǒng)由錐形分離塔(兼陰再生)、陽(yáng)再生塔(兼貯存)、混脂塔(習(xí)
26、慣稱隔離罐)及樹(shù)脂界面檢測(cè)裝置等組成,我公司三期工程就是采用這種分離方法。DN2000mm下部呈錐體形,設(shè)計(jì)壓力為0.70Mpa。工作溫度V50C,采用碳鋼橡膠襯里,按樹(shù)脂反洗膨脹率100溜有反洗空間。底部配水裝置為母支管埋入石英膠結(jié)砂中,上部進(jìn)水裝置為316不銹鋼擋板式,塔體上設(shè)有若干窺視窗和必要的接口,如圖5-8所示。該分離法是用常規(guī)的水力反洗分層,然后從底部轉(zhuǎn)移陽(yáng)樹(shù)脂。在轉(zhuǎn)移樹(shù)脂過(guò)程中,從底部向上引出一股水流,托住整個(gè)樹(shù)脂層,維持界面平穩(wěn)下移。在輸送樹(shù)脂的管道中設(shè)計(jì)有樹(shù)措氣口底部些那口圖5-8錐體分離塔結(jié)1-底部進(jìn)水裝置;2-出脂管;脂輸送檢測(cè)裝置,隨時(shí)檢測(cè)界面的來(lái)到和終止樹(shù)脂的輸送。錐
27、體分離法的特點(diǎn)。 分離塔采用了錐體結(jié)構(gòu),樹(shù)脂在下降過(guò)程中,過(guò)脂斷面不斷縮小,所以界面處的混脂體積?。诲F形底較易控制反洗流速,避免樹(shù)脂在輸送過(guò)程中界面擾動(dòng)。有資料指出,分離后的混脂量?jī)H占樹(shù)脂總量的0.3%。底部進(jìn)水下部排脂系統(tǒng),確保樹(shù)脂面平整下降。樹(shù)脂輸送管上安裝有“樹(shù)脂界面檢測(cè)裝置”,利用陰、陽(yáng)樹(shù)脂具有不同電導(dǎo)信號(hào)或光電信號(hào)來(lái)檢測(cè)陰、陽(yáng)樹(shù)脂的界面,控制其輸送量。陰樹(shù)脂再生后進(jìn)行“二次分離”,進(jìn)一步降低陰樹(shù)脂中破碎陽(yáng)樹(shù)脂含量。分離過(guò)程。混床失效樹(shù)脂送入分離塔后,首先按下述步驟進(jìn)行清洗,即排水及水位調(diào)整一空氣擦洗一正洗一排水一充水一水位調(diào)節(jié)一空氣擦洗一補(bǔ)水,然后進(jìn)行反洗分離。樹(shù)脂分離按下述過(guò)程進(jìn)行
28、: 反洗分層。由底部通入反洗水,先快速進(jìn)水反洗約20分鐘,接著慢速反洗約10分鐘,利用陽(yáng)、陰樹(shù)脂膨脹高度及下降速度不同而分層。靜置,使樹(shù)脂自然沉降。陽(yáng)樹(shù)脂送出。從分離塔底部進(jìn)水,將陽(yáng)樹(shù)脂送至陽(yáng)再生塔。在送出陽(yáng)樹(shù)脂的同時(shí)再引一向上的水流通過(guò)樹(shù)脂層,使樹(shù)脂交界面沿錐體平穩(wěn)下移。 留在分離塔中的樹(shù)脂用NaOH處理(陰樹(shù)脂再生為ROH型,陽(yáng)樹(shù)脂轉(zhuǎn)為RNa型),增大陽(yáng)、陰樹(shù)脂密度差,然后進(jìn)行第二次分離;并將分離后的陽(yáng)樹(shù)脂送至陽(yáng)再生塔。將下部混脂送入隔離罐,參與下次分離。用水沖洗樹(shù)脂管道中可能殘留的樹(shù)脂,分別沖至陽(yáng)再生塔、隔離塔和陰再生塔。在樹(shù)脂分離過(guò)程中,為了提高陰、陽(yáng)樹(shù)脂界面的靈敏度,構(gòu)在輸送陽(yáng)樹(shù)脂的
29、后期,在輸送水中引入CO氣體,增大水的電3-窺視窗導(dǎo)。但當(dāng)CO遇到陰樹(shù)脂時(shí),因被吸著(ROH+CO-RHCO)而又使電導(dǎo)率降低。由于上述原因,所以當(dāng)陰樹(shù)脂經(jīng)過(guò)檢測(cè)裝置時(shí),電導(dǎo)率就急劇下降,此時(shí)立即停止陽(yáng)樹(shù)脂的輸送。(4)效果。應(yīng)用該法分離后,可達(dá)到陽(yáng)樹(shù)脂中的陰樹(shù)脂或陰樹(shù)脂中的陽(yáng)樹(shù)脂均W0.1%。3 .高塔分離法(又稱完全分離法)高塔分離系統(tǒng)是由樹(shù)脂分離塔、陰再生塔、陽(yáng)再生塔(兼貯存)組成?;齑彩?shù)脂的分離是在分離塔中進(jìn)行的。圖5-9為某電廠凝結(jié)水精處理高塔分離系統(tǒng)。分離塔結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。該塔結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是塔的下部為一個(gè)直徑較小的長(zhǎng)筒體,上部為直徑逐漸擴(kuò)大的錐體,直徑DN2400/1600mm塔高約85
30、00mm設(shè)計(jì)壓力為0.65MPa,工作溫度5-50C。塔體上設(shè)有失效樹(shù)脂進(jìn)脂口和陽(yáng)、陰樹(shù)脂出脂口,及必要數(shù)量的窺視窗。塔內(nèi)上部有布水裝置,底部有配/排水裝置。在塔內(nèi)設(shè)定一過(guò)渡區(qū),即混脂區(qū),高度不大于1m在此區(qū)內(nèi)陰、陽(yáng)樹(shù)脂比例約25:75,即在陰、陽(yáng)樹(shù)脂的理論界面上250mm設(shè)陰樹(shù)脂出脂口。分離塔上部布水裝置為輻射型梯形繞絲支管形式,下部配/排水裝置為雙盤蝶形板+雙速水帽形式。分離塔獨(dú)特的結(jié)構(gòu)能起到以下作用: 反洗時(shí)水流在直段筒體內(nèi)呈均勻的柱狀流動(dòng)。塔內(nèi)沒(méi)有會(huì)引起攪動(dòng)及影響樹(shù)脂分離的中間集管裝置,所以反洗、沉降及輸送樹(shù)脂時(shí)能將內(nèi)部攪動(dòng)減到最小。將分離塔的斷面減小,使高度和直徑的比例更為合理,減少
31、了樹(shù)脂混脂區(qū)的容積。上部倒錐體提供了陽(yáng)樹(shù)脂充分膨脹,而陰樹(shù)脂又不被沖走的空間;下部的細(xì)長(zhǎng)筒體使陰陽(yáng)樹(shù)脂界面處有近1米高度的隔離樹(shù)脂層保留在分離塔中,從而保證了陰、陽(yáng)樹(shù)脂的徹底分離,分離后陰、陽(yáng)樹(shù)脂的混脂率都在0.1%以下。-dj士一77圖5-9某電廠高塔分離系統(tǒng)1-分離塔;2-陰再生塔;3-陽(yáng)再生/貯存塔樹(shù)脂的分離過(guò)程。失效混床中的樹(shù)脂送至分離塔后,按下述步驟進(jìn)行:進(jìn)行一次空氣擦洗使較重的腐蝕產(chǎn)物從樹(shù)脂層中分離出來(lái)。擦洗前先將分離塔水位降至樹(shù)脂層上面約200mmL,擦洗后接著用水從上至下淋洗除去,或先進(jìn)水,然后用從上部進(jìn)壓縮空氣,下部排水的方法將腐蝕產(chǎn)物除去。 水反洗使陰、陽(yáng)樹(shù)脂分層。反洗初期
32、,用高流速,即超過(guò)兩種樹(shù)脂的終端沉降速度,將塔內(nèi)樹(shù)脂提升到上部錐體部位,然后調(diào)節(jié)閥門開(kāi)度,使流速降至陽(yáng)樹(shù)脂的終端沉降速度,并維持一段時(shí)間,再慢慢降低速度,使陽(yáng)樹(shù)脂平整沉降下來(lái);進(jìn)一步調(diào)整閥門開(kāi)度使流速降至陰樹(shù)脂的終端沉降速度,并維持一段時(shí)間,再慢慢降低流速使陰樹(shù)脂沉降。上述過(guò)程是通過(guò)調(diào)節(jié)反洗進(jìn)水閥門的開(kāi)度,控制其反洗強(qiáng)度,或通過(guò)控制主、輔反洗閥門來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在樹(shù)脂的分離過(guò)程中,由陽(yáng)樹(shù)脂出脂門少量脈沖進(jìn)水,對(duì)最底部的樹(shù)脂進(jìn)行擾動(dòng),以防形成樹(shù)脂死角。 樹(shù)脂的轉(zhuǎn)移。待樹(shù)脂沉降分離后,上部陰樹(shù)脂用水力輸送,由陰樹(shù)脂出脂管送至陰樹(shù)脂再生塔,直至陰樹(shù)脂出脂口底線界面以上的樹(shù)脂已完全送出。分離塔中剩下的混脂及
33、陽(yáng)樹(shù)脂經(jīng)第二次分離后,再將下部的陽(yáng)樹(shù)脂用水力通過(guò)位于分離塔底部的陽(yáng)樹(shù)脂出脂管送至陽(yáng)樹(shù)脂再生塔。陽(yáng)樹(shù)脂的送脂量是由位于塔內(nèi)側(cè)壁上適當(dāng)位置的樹(shù)脂位開(kāi)關(guān)控制的,當(dāng)樹(shù)脂面降至樹(shù)脂位開(kāi)關(guān)處,即停止輸送陽(yáng)樹(shù)脂。中部的“界面樹(shù)脂”(即混脂)留在塔內(nèi)參與下次分離。在樹(shù)脂從分離塔送出過(guò)程中,除從上部進(jìn)水將樹(shù)脂送出外,仍有部分水從底部進(jìn)入,以維待樹(shù)脂不亂層。效果。分離后陽(yáng)樹(shù)脂中的陰樹(shù)脂或陰樹(shù)脂中的陽(yáng)樹(shù)脂均W0.1%。國(guó)內(nèi)某電廠采用高塔分離的精處理混床出水電導(dǎo)率v0.15wS/cm,Na+vlg/L,SiO2V2pg/L。此分離法中,樹(shù)脂總體積和陽(yáng)、陰樹(shù)脂比例應(yīng)保持不變,否則樹(shù)脂界面與陰樹(shù)脂的出脂口會(huì)發(fā)生錯(cuò)位。4.
34、浮選分離法(又稱濃堿分離法)通常強(qiáng)酸陽(yáng)樹(shù)脂的濕真密度為1.24-1.26,強(qiáng)堿陰樹(shù)脂的濕真密度為1.09-1.10,若選用一種密度介于陽(yáng)、陰樹(shù)脂之間的溶液浸泡混合樹(shù)脂,那么陽(yáng)樹(shù)脂會(huì)下沉,而陰樹(shù)脂則上浮。利用這一特性,從而實(shí)現(xiàn)陽(yáng)、陰樹(shù)脂完全分離,這就是所謂的浮選分離法。為了分離陰樹(shù)脂中夾雜的陽(yáng)樹(shù)脂,可用NaOlB浮選劑(注意:陽(yáng)樹(shù)脂中夾雜的陰樹(shù)脂應(yīng)用反洗漂浮除去,而不能用NaOlB浮選劑,因?yàn)檫@樣將使全部陽(yáng)樹(shù)脂轉(zhuǎn)為RN星)。通常浮選劑都是選擇14%-16%JNaO解液,對(duì)應(yīng)其密度為1.15-1.18,介于陽(yáng)、陰樹(shù)脂的濕真密度之間。浮選分離過(guò)程是這樣的:首先在分離塔中用水力反洗的方法使陽(yáng)、陰樹(shù)脂分
35、層,然后將上部陰樹(shù)脂和界面處的混脂送入陰樹(shù)脂再生塔,并向其通入14%-16%JNaOH這時(shí)陰樹(shù)脂轉(zhuǎn)為ROH1而上浮,混脂中的陽(yáng)樹(shù)脂轉(zhuǎn)為RN儂而下沉,再將下沉的陽(yáng)樹(shù)脂送至陽(yáng)樹(shù)脂再生塔。浮選分離法主要用于有細(xì)顆粒的陽(yáng)樹(shù)脂混雜在陰樹(shù)脂中時(shí),分離效果十分徹底。但混床樹(shù)脂再生的堿耗較高,另外高濃度的堿液對(duì)普通凝膠型樹(shù)脂產(chǎn)生滲透壓,對(duì)其破壞程度較大,、樹(shù)脂的輸送但有試驗(yàn)證實(shí)對(duì)均粒樹(shù)脂及大孔型樹(shù)脂的強(qiáng)度沒(méi)有明顯影響。樹(shù)脂的輸送是指混床失效樹(shù)脂送至體外再生單元、貯存塔中再生后混合好的樹(shù)脂送入混床、以及分離塔中樹(shù)脂的轉(zhuǎn)移等?;齑仓袠?shù)脂送至分離塔或貯存塔中樹(shù)脂送入混床,一般由下述步驟完成:氣力輸送一水力/氣力合送一沖洗器壁和樹(shù)脂管道。樹(shù)脂的輸送應(yīng)徹底,尤其是混床中失效樹(shù)脂的送出,其送出率要在99.9%以上,如果失效樹(shù)脂送出去不徹底,那么,即使好的分離和再生都是無(wú)濟(jì)于事的。為圖
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