离子交换脱盐系统

脱盐系统的再生工艺

除盐设备采用的再生工艺与树脂的工作交换容量、出水水质和再生剂耗量有着密切的关系。再生工艺有顺流和对流两种,在第一节中已阐述;另外有体外再生,一般用于电厂凝结除盐的混床设备。各种交换剂的再生要求如下。

氢离子交换器

氢离子交换器可用硫酸或盐酸再生。用硫酸时,在运输和贮存方面比较简单,硫酸浓度高,在偏僻地区运输量少,使用方便;用盐酸时,要注意Cl再生对不锈钢的腐蚀,由于其挥发性,在运输和贮存中也要注意防止腐蚀。两者可根据当地的具体情况选用。

因为CaSO4在水中溶解度低,特别有过剩酸和硫酸同离子效应时,就有可能在树脂中沉淀,导致交换剂污染、交换容量降低、出水质量下降、漏硬度,直至交换剂中的全部溶解。防止CaSO4的措施有如下几种。

①再生时分步增加硫酸含量。最初为低于2%的溶液,然后逐渐增加至最大为6也可以根据硫酸的再生水平决定再生步骤,例如再生水平为64kg/m3时,则第一步含量2%,第二步4%;若再生水平为96kg/m3,则第一步2%,第二步4%,第三步6%等。再生过程中可以不明显分布,保持硫酸稀释水的流量一定,逐渐开启硫酸的输送阀或加大往复泵马达的转速,而使酸的浓度逐步增加,用磺化煤时,只要用2%硫酸就可以达到合适的再生。

②减少硫酸溶液和树脂的接触时间。因为CaSO4从达到饱和至沉淀析出需要一定的时间,在这个时间内,酸溶液中保持CaSO4过饱和度,因此硫酸溶液流量增加到足以在沉淀析出前,废酸液已离开交换剂层且排入地沟,则可防止沉淀产生在再生过程中,要校核硫酸是否足以达到上述要求或者在交换剂层内已产生沉淀。可取排出的废酸液观察,如浑浊,表明有沉淀,而且在若干时间前就发生了。一般当水中Ca2+占总阳离子比例越高,则稀酸流量必须较大,有一个粗略的规律。

式中阳离子的单位均为mg/L（以计）。

硫酸溶液的最佳含量应由调整试验取得,为防止沉淀也可以根据入口水中的组成即占阳离子浓度的百分数估计硫酸浓度,如图9-31所示。当水中钙浓度高时,硫酸溶液浓度控制在1.5%以下,为防止溶液浓度控制在1.5%以下,为防止沉淀,也可考虑在稀酸中加入一些复合磷酸盐(如六偏磷酸钠)。

用盐酸再生就不会出现沉淀,而且阳树脂的交换容量大于硫酸再生,在交换容量一样的条件下,盐酸用量比硫酸小,有的电厂用预热到40℃的盐酸溶液再生强酸型阳树脂,大大改善了树脂中铁及其氧化物的清除,而且在下周期的交换过程中,的泄漏量减少。

强酸型阳离子交换器再生时排出一部分过剩酸液可以回收,贮存在槽中作为下次再生时第一部分酸液,然后再通过新鲜酸液以完成全部再生作用。选择回收点应在再生废液中排代出来的总阳离子(、等）含量最低时，一般在置换开始后进行回收,这样可降低酸耗量,节省运行费。以盐酸作为再生剂时,节约酸量的效果最好。当回收硫酸废液时,废酸液一定要回收在有锥底的贮存槽中以分离CaSO4沉淀物,并要洗去槽壁上的沉淀物,尽管有这些困难,但回收硫酸已有实效。

某电厂采用一级除盐系统,出力达1000t/h,每年耗用31%盐酸和40%的液碱达3000~4000t,该厂采用阳离子交换器串联再生,将一台置换排出的废酸液通入另一台失效的阳离子交换器进行预再生,一方面可以利用废酸中的盐酸,另一方面使废液的酸浓度进一步降低,有利于废酸、碱中和。表9-36为阳离子交换器串联再生时废酸利用效果。