一种四塔式混合离子交换器树脂体外分离再生方法技术

一种四塔式混合离子交换器树脂体外分离再生方法，失效树脂从混床底部通过管路、阀门输送至第一塔即树脂分离罐，在树脂分离罐内以水力、风力进行擦洗、分离，阴阳离子树脂被分层，上部阴树脂通过上部阀门和管路输送至第二塔即阴离子树脂再生罐，下部阳离子树脂通过下部阀门和管路输送至第三塔即阳离子再生罐，阴离子树脂在第二塔中用过量碱液再生，阳离子树脂在第三塔中用过量酸液再生，再生后，全部阴离子树脂转为ＯＨ型，全部阳离子树脂转为Ｈ型，分别从第二、第三塔输送至第四塔即树脂贮存罐；本发明专利技术解决了大容量火力发电厂、核电站等高参数工业锅炉、蒸汽发生器冷凝水深度处理（凝结水精处理）的混床树脂体外分离、再生的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是超大容量、高参数工业锅炉、蒸汽发生器凝结水精处理混床树脂体外分离、再生的方法及装置，可使凝结水精处理混床出水达到极高品质，满足超大容量火 力发电厂、核电站等高参数工业锅炉、蒸汽发生器凝结水精处理的要求，具有节能、节水、节 约酸耗、碱耗和全自动运行的特点。
技术介绍
大型火力发电厂锅炉、核电站蒸汽发生器的高参数蒸汽做功后凝结成凝结水(冷 凝水)，必须经过深度处理后，才能被循环使用。目前凝结水处理装置均采用离子交换法，即 采用混床(混合离子交换器)对凝结水进行深度处理，统称为凝结水精处理。混床内混合 状态的阴、阳离子交换树脂(简称树脂)运行一段时间后失去去除离子的能力，即失效，需 要移出混床体外进行分离、再生。本专利技术即提供了一种能达到极高分离、再生效果的方法。 常规的树脂分离再生装置，目前有2 3台罐体设备组成，或者树脂分离设备兼做 再生设备，或者再生设备兼做贮存、混合设备，由于需要功能兼顾，或者存在阴、阳树脂分离 不彻底，或者树脂再生过程中互相污染影响再生效果等不足，导致混床出水水质难以满足 超大容量火力发电厂、核电站等高参数工业锅炉、蒸汽发生器凝结水精处理要求。 常规火力发电厂对混床出水水质指标是阳导(25°C )《0. 15 ii s/cm、钠《3 y g/ 1、氯离子《3ii g/l，假定酸碱再生树脂时都能100%成功转型，混床树脂输送无残留，则所 有的交叉污染全部来自于分离再生装置，以此计算，再生装置要求实现阳树脂中阴树脂含 量不大66.2%即可。对于该指标，常规再生装置，如2塔、3塔组成的装置，都可以满足。但 是，对于超大容量火力发电机组和核电机组，其出水指标期望值是阳导(25°C)《0.06us/ cm、钠《0. 05卯b、氯《0. l卯b、硫酸盐《0. l卯b，同样以树脂再生时100%成功转型、混床 无残留为假定依据，则再生装置要求实现阳树脂中阴树脂含量小于1.65%。如果考虑常规 系统，树脂输送、分离难以避免有一定的残余或不彻底，则会更低，这对于现有常规的2塔、 3塔再生装置，是难以满足的。 再生装置产生阴阳树脂交叉污染的可能性主要有几种因素(1)树脂在分离设备 内分离不彻底；(2)分离设备输送至再生设备时，输送过程不彻底，使得输送阴树脂时混入 了阳树脂，或者在输送阳树脂时混入了阴树脂；(3)再生设备兼做混合设备，再生好的树脂 向混床输送不彻底，混在下一批再生好的单一阳树脂或阴树脂中；(4)部分管路同时用作 输送阴树脂和阳树脂，管路内局部管段存有死区留有树脂，混在另一种性质中。本专利技术可以 避免产生上述问题。 混床运行过程中，阳树脂会缓慢降解，产生对热力系统有害的硫酸根等阴离子。由 于含量极低，对常规火力发电厂无明显影响，但对目前最新型的IOOO丽级核电站会产生难 以忽略的危害。本专利技术提供了消除上述问题的方法。
技术实现思路
本专利技术目的是提出及装置——四塔式混合离子交换器，提供一套能满足超大型火力发电厂和核电厂凝结水精处理用混床树脂体外分离、再生装置，由四塔(罐体)设备和必要阀门、管路、监督仪表组成，并能根据使用要求，灵活配置，增加备用树脂量，整套再生装置能全自动运行。 本专利技术的技术方案是四塔式混合离子交换器树脂体外分离再生方法，混床失效树脂从混床底部通过管路、阀门输送至第一塔即树脂分离罐，在树脂分离罐内以水力、风力进行擦洗、分离，阴阳离子树脂被分层，上部是阴树脂，下部是阳离子树脂，上部阴树脂通过上部阀门和管路输送至第二塔即阴离子树脂再生罐，下部阳离子树脂通过下部阀门和管路输送至第三塔即阳离子再生罐，阴阳树脂中间分离不彻底的混合树脂层被留在第一塔内，留待与下一批树脂进行处理；阴离子树脂在第二塔中用过量碱液再生，阳离子树脂在第三塔中用过量酸液再生，再生后，全部阴离子树脂转为0H型，全部阳离子树脂转为H型，分别从第二、第三塔输送至第四塔即树脂贮存罐，第四塔采用是贮存和混合功能的贮存罐，阴阳树脂在此彻底混合，经试运行制水合格后贮存，需要时即可输送至混床运行。 在各塔内，以及输送树脂的管路、阀门，不会同时用作输送或留存两种树脂，因此，即使有树脂残留，也不会造成交叉污染。第四塔中即便有残留树脂，虽然两种性质的都残留了，但因为已经是再生好的树脂，不会影响混床内的树脂性能，即不会影响混床出水水质。正常配置时，可以根据需要，在混床底部预铺阴离子树脂层，以吸收阳离子树脂降解产生的硫酸根等阴性离子，防止这些杂质进入运行系统。 四塔式混合离子交换器，包括第一塔树脂分离罐ll，第二塔阴树脂再生罐12，第 三塔阳树脂再生罐13和第四塔树脂贮存罐14，混床15输出端失效树脂从混床15底部通过 管路、树脂分离罐11进口阀门1连接并输送至第一塔树脂分离罐ll，第一塔分离罐上部阴 树脂通过管路、树脂分离罐11的阀门3连接至第二塔阴树脂再生罐12，下部阳树脂通过管 路、树脂分离罐11的下部阀门2、阳树脂再生罐阀门5输送至阳树脂再生罐13 ;第二塔底部 阀门4、第三塔底部阀门6通过管路和树脂贮存罐的阀门7连接第四塔树脂贮存罐14，第四 塔设输出底部阀门8。 本专利技术改进是在树脂分离罐11连接至第三塔阳树脂再生罐13的管道上串接三 通阀门10、三通阀门10的第三路连接的管道接第二三通阀门9及其管路，三通阀门9串接 在第三塔底部阀门6至第二塔底部阀门4之间的输出管道上，第二三通阀门9的第三路连 接管道接第四塔的底部阀门8输出的管道。 加大第三塔的容积，使之具备阳树脂再生功能的同时，具备混合、贮存和试运行制 水功能，即可在不增加总设备数量的情况下，实现一套装置，同时具有处理两套树脂的能 力，其实现方法是在第四塔中贮存有一套再生、混合好的树脂的同时，第一塔对混合树脂 进行分离，阴树脂从第一塔通过阀门进入第二塔，并进行再生，阳树脂通过第三塔进行再 生，再生好的阴树脂通过再输入第三塔，并在第三塔内与再生好的阳树脂混合。此时，第三 塔和第四塔内分别贮存了一套再生、混合好的树脂，根据需要，可以任意选择第三塔或第四 塔树脂输入混床运行。 正常配置时，树脂在第四塔内混合后试运行，如果树脂再生不彻底，再生度不够， 其出水将难以达到要求，此时，可以将树脂通过第四塔底部阀门输至第一塔，重新进行分离、再生。 在增加一套备用树脂量的特殊配置时，树脂在第三塔试制水时如果发现出水达不 到要求，即树脂再生度不够时，也可以通过管路，将第三塔内混合后的树脂，将树脂通过第 三塔底部阀门6、阀门9和第一塔阀门1、阀门ll，将未能成功再生的树脂输送回第一塔，重 新进行分离、再生。 本专利技术由四塔即四台功能独立的罐体容器通过管路、阀门连接组成，四台容器互 相之间功能互不干扰，树脂在输送进入第一塔后直至再生完成输入第四塔，其间没有公用 的设备和管路，能彻底杜绝设备内树脂输送不彻底、管路死区树脂残留等因素造成树脂交 叉污染的可能。如采用本申请人的树脂分离罐设备，专利号ZL 20052070245. 8，此设备采用 弧形底板+水帽结构，可以最大限度避免设备底部树脂残留，达到最大的树脂输送率。 如果用于核电站等需要防止阳树脂降解产生的硫酸根等阴离子带入凝结水，可以 通过再生装置将部分阴树脂首先输入混床，在混床底部形成阴树脂防护层，吸收上部阳树 脂释放的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种四塔式混合离子交换器树脂体外分离再生方法，其特征是混床失效树脂从混床底部通过管路、阀门输送至第一塔即树脂分离罐，在树脂分离罐内以水力、风力进行擦洗、分离，阴阳离子树脂被分层，上部是阴离子树脂，下部是阳离子树脂。上部阴树脂通过上部阀门和管路输送至第二塔即阴离子树脂再生罐，下部阳离子树脂通过下部阀门和管路输送至第三塔即阳离子再生罐，阴阳树脂中间分离不彻底的混合树脂层被留在第一塔内，留待与下一批树脂进行处理。阴离子树脂在第二塔中用过量碱液再生，阳离子树脂在第三塔中用过量酸液再生，再生后，全部阴离子树脂转为ＯＨ型，全部阳离子树脂转为Ｈ型，分别从第二、第三塔输送至第四塔即树脂贮存罐，第四塔采用是贮存和混合功能的贮存罐，阴阳树脂在此彻底混合，经试运行制水合格后贮存，需要时即可输送至混床运行。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周谷平，张伟，南晓东，
申请(专利权)人：南京中电联环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]