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阴、阳离子交换器

发布时间：2017-10-11浏览次数：1754返回列表

本产品是目前离子交换器中而实用的产品，将原来固定床顺流再生工艺改为逆流再生，并按无顶压再生进行设计，不但节约了酸（碱）耗，而且省略了气顶的气源。

将阴阳离子交换器串联一级复合床使用，则出水水质可达到SiO2<0.1 mg/L，导电度≤10µS/cm，此类水广泛用于工业钢炉、电子、医药、造纸、化工和石油等工业部门。

二、工作原理

（1）阳离子交换器

当原水进入装H型的阳离子交换树脂的阳离子交换器，使水中含有各种阳离子和离子交换树脂上的H+发生如下反应：

Fe3++3HR→FeR+3H+

Ca2++2HR→CaR+2H+

Mg2++2HR→MgR+2H+

Na++HR→NaR+H+

上述反应的结果是水中的各种阳离子（Fe3+ Ca2+ Mg2+ Na+等）被吸附在离子交换树脂上，而离子交换树脂上的H+则到了水中，水中的阳离子几乎只含有H+，它和水中各种阴离子发生作用生成各种酸类。

（2）阴离子交换器

阴离子交换后带有酸性的水进入装有OH型阴离子交换树脂的阴离子交换器，发生如下反应：

H2SO4+2ROH→R2SO4+2H2O

H2CO3+2ROH→R2SO3+2H2O

HCL+ROH→RCL+H2O

H2SiO3+ROH→RHSiO3+H2O

由此可见，经阳－阴离子交换处理后，水中的各种离子几乎除去，一般可除去水中含盐量99%以上。

三、技术数据表

设备名称			强酸阳离子交换器		强碱阴离子交换器
运行滤速(m/h)			20～30		20～30
小反洗	流速(m/h)		5～10		5～10
	时间(min)		15		15
放水			至树脂层之上		至树脂层之上
顶压		气顶压(MPa)	0.03～0.05		0.03～0.05
		水顶压(MPa)	0.05，流量为再生流量的0.4～1		0.05，流量为再生流量的0.4～1
再生		药剂	H2SO4	HCl	NaOH
		耗量(g/mol)	≤70	50～55	≤60～65
		浓度(%)	1.5～3	1～3
		流速(m/h)	≤5	≤5
置换（逆洗）		流速(m/h)	8～10	≤5	≤5
		时间(min)	30		30
小正洗		流速(m/h) 时间(min)	10～15 5～10		7～10 5～10
正洗		流速(m/h) 水耗(m3/m3树脂)	10～15 1～3		10～15 1～3
工作交换容量(mol/m3树脂)			500～650	800～900	250～300
出水质量			Na+<50µg/L		SiO2<100µg/L

四、结构简述：

1.进水装置

在交换器上部设有进水装置使水能均匀分布。

2.中排装置

中排装置设置在阳（阴）树脂和压脂层的分界面上，用于排泄再生时酸（碱）废液和进小反洗水，型式为双母管式或支管母管式，支管为T型绕丝管。

3.排水装置

均采用多孔板上装设水帽，多孔板采用钢衬胶。

另外，在交换器下部排水帽处，树脂面处及大反洗膨胀高度处各设视镜一个，用以观察体内工况。

筒体上部设树脂输入口，在筒体下部近多孔板处设树脂卸出口。树脂的输入和卸出均可采用水力输送。

五、运行及再生操作

程序控制表：

阀门名称状态步骤	进水口 K1 (A1)	出水口 K2 (A2)	反洗进水口 K3 (A3)	反洗排水口 K4 (A4)	正洗排水口 K5 (A5)	小反洗进水口 K6 (A6)	排废液口 K7 (A7)	进再生液口 K8 (A8)	排气口 K9 (A9)	树脂装卸孔 K10 (A10)	备注
运行	∨	∨	－	－	－	－	－	－	－	－
小反洗	－	－	－	∨	－	∨	－	－	－	－
排水	－	－	－	－	－	－	∨	－	∨	－
进再生液	－	－	－	－	－	－	∨	∨	－	－
置换	－	－	－	－	－	－	∨	∨	－	－
小正洗	∨	－	－	－	－	－	∨	－	－	－
正洗	∨	－	－	－	∨	－	－	－	－	－
大反洗	－	－	∨	∨	－	－	－	－	－	－

l 表中“∨”表示阀门开启状态，“－” 表示阀门关闭状态。

l 表中所列各步骤的时间，应在调试时再确认。

1、运行操作

启动前检查：

（1）、该系统处于备用，各阀门在关闭状态。

（2）、生水系统运行，清水箱水位在1/2以上。

（3）、压力表、流量表完整无损，指针在“零”考克开启。

（4）、对系统内转动设备检查均符合启动条件。

（5）、照明充足、化验药品，仪表齐全。

启动与停止操作：

启动操作：

（1）、当清水泵投入运行，开阳床进水门K1，空气门K9，当空气门出水后即关闭。

（2）、待器内压力升至额定值时，开正洗排水门K5，冲洗至出水合格，关正洗排水门。

（3）、鼓风机投入运转。开阳床出水门K2，向除CO2器送水，调整流量至需要值。

（4）、中间水箱水位上升至1/2以上时，中间水泵投入运行，开阴床进水门A1，空气门A9，当空气门出水后即关闭。

（5）、待器内压力升至额定值时，开阴床正洗排水门A5，冲洗至出水合格。

（6）、开阴床出水门A2，关正洗排水门向一级除盐水箱送水，调整流量，至需要值，大不得超过额定出力。

停止操作：

（1）、关阴床进水门A1、出水门A2，停止中间水泵运行。

（2）、关阳床进水门K1、出水门K2，停止清水泵运行，停鼓风机运行。

运行监督及维护：

（1）、除盐设备停运8小时以上，启动前必须冲洗至出水合格，方可向水箱送水。

（2）、设备运行中应按照水质各指标、项目、及时间加强对水质的监督，设备临近失效时应增加化验次数。

（3）、运行中应勤检查、勤调整，保持阴、阳床流量平衡，防止中间水箱溢流或中间泵打空和除CO2风机掉闸。

（4）、一级设备临近失效，应将再生所需酸、碱量压入计量箱。

（5）、除盐设备全部停用，清水箱满后，生水系统停止运行。

2、再生操作

再生前准备：

（1）、将再生所需的HCL、NaOH分别压入计量箱。

（2）、准备好所需的药品、仪器、记录表单等。

系统在运行中发现出水质量逐渐降低，当达到规定指标限即为失效，失效后再生操作

顺序如下进行：

Ⅰ、小反洗：

（1）、阴床小反洗，关进水门A1、出水门A2，待塔内压力降为0时二次关闭出水门A2，开小反洗进水门A6、反洗排水门A4，流量调整至40—50t/h，时间10—15分钟，关小反洗进水门A6、反洗排水门A4，停止中间泵鼓风机运行。

（2）、阳床小反洗，关进水门K1、出水门K2，开小反洗进水门K6、反洗排水门K4，调整流量50—60t/h，洗至出水清彻透明，关小反洗进水门K6，反洗排水门K4，停止清水泵运行。

Ⅱ、放水：

（1）、阳床：开空气门K9、正洗排水门K5，开度≥60%。

（2）、阴床：开空气门A9、正洗排水门A5，开度≥60%。

Ⅲ、进酸、进碱：

（1）、阳床进酸：开酸喷射器进水门，酸喷射泵投入运行，调整流量15—20t/h，流速3—4m/h，开酸计量箱出口门，喷射口进酸门，取样测定进酸浓度稳定在2.0—2.5%。

（2）、阴床进碱，开碱喷射器进水门，碱喷射泵投入运行，调整流量15—20t/h，流速3—4m/h，开碱计量箱出口门，喷射器进碱门，取样测定进碱浓度稳定在0.8—1.2%。

Ⅳ、置换：

（1）、阳床：进酸结束后，关喷射器进酸门，酸计量箱出口门，保持原流量、流速继续进行逆冲洗，至中间排水取样酸度<5.0mmol/L，关喷射器进水门，中间排水门，停酸喷射泵。

（2）、阴床：进碱结束后，关喷射器进碱门，碱计量箱出口门，保持原流量、流速进行逆冲洗，中间排水取样至出水碱度<0.5mmol/L，导电度<100µS/cm时，关喷射器进水门，中间排水门，停碱喷射泵运行。

Ⅴ、阳床小正洗：

清水泵投入运行，开进水门K1，待空气门出水后即关闭空气门K9，开中间排水门K7，流量50—60t/h，至中间排水甲基橙指示剂显橙色，关中间排水门K7。

Ⅵ、阳床大正洗：

开正洗排水K5，流量65t/h时，至出水合格，鼓风机投运，开出水门K2，关正洗排水门向除CO2器送水。

Ⅶ、阴床小正洗：

中间水箱水位升至1/2以上时，中间水泵投入运行，开阴床进水门A1，待空气门A9，出水后关闭空气门，开中间排水门A7，流量50—60t/h至中间排水无酚酞碱度即关闭中间排水门A7。

Ⅷ、阴床大正洗：

开正洗排水门A5，冲洗至出水合格此时可开出水门A2，关正洗排水门投入运行，或一级设备全部停运列为备用。

3、大反洗：

一级除盐设备每运行10个周期进行大反洗，操作步骤从失效开始。

（1）、阴床大反洗：关进水门A1，出水门A2，待塔内压力降为0时，二次关闭出水门A2，开反洗进水门A3，反洗排水门A4流量30—50 t/h，待树脂层徐徐上升至上窥视孔时，调整流量稳定树脂层，出水清彻透明，无杂物时，关反洗排水门A4、反洗进水门A3，停中间水泵运行。

（2）、阳床大反洗：关进水门K1，出水门K2，停鼓风机运行，开反洗进水门K3，反洗排水门K4，流量30—50t/h，待树脂层徐徐上升至窥视孔时，出水清彻透明，关反洗排水门K4，反洗进水门K3，停清水泵运行。

（3）、大反洗操作后的再生操作同正常再生程序相同，进酸、碱量增加一倍。

4、监督及维护检查：

（1）、大、小反洗时注意监督树脂层上升速度不可过快，反洗排水门不跑树脂。

（2）、放水、进酸、碱置换步骤，注意用三角瓶从中间排水取样检查有无跑树脂现象。

（3）、大、小反洗结束，在进酸、碱时应重新检查设备出口门是否正确关严，以防污染水箱。

（4）、碱再生系统冬季应注意保温，不得低于10℃。

（5）、压酸、碱时应有专人负责，以防溢流。

六、安装要点

1、设备安装前根据发货清单清点设备、部件数量。检查设备是否在运输中损坏。并检查设备衬胶面有无损坏、擦伤。

2、设备就位后运行前检查内部中排装置、碱液分配装置、水帽有无松动，有无漏装的零部件。

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