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1、1 1500mm混合离子交换器单机操作 1.1 混床简介 混合离子交换器简称混床，它是将阴阳离子交换树脂放在同一交换器内，并且在运行时将它们混合均匀的化学除盐设备。混床内阴阳离子交换树脂处于均匀混合状态，互相接触、相互排列，因此每一对毗邻的阴阳树脂都可看作一级复床，整个混床由许多级的这样的复床连续叠加而成，据推算，一台混床包含的复床级数可达1000-2000。在混床中经阳树脂交换生成的H+离子和阴树脂交换生成的OH-离子立即得到中和，不存在反离子的干扰，因此离子交换反应进行的十分彻底，出水纯度很高。 其具有如下特点： l 出水纯度高； l 出水水质稳定； l 交换终点明显； l
2、间断运行对出水水质影响较小 本系统设置2台直径为1500mm的混合离子交换器，交换剂高度为阳树脂500mm，阴树脂1000mm，单台设备出力为70-105m£/h，设计出力为80m£/h，混合离子交换器1用1备，中排采用不锈钢材料制成，底部采用多孔板加装滤帽装置具有配水均匀，离子交换器内表面衬胶防腐，并配套设置一只树脂捕捉器，从根本上保证了离子交换器的运行安全性能（最大限度地防止由于布水装置损坏树脂漏入管道）。 混合离子交换器产水，电导≤0.2us/cm，SiO2≤20μg/l。符合锅炉进水要求。 1.2 混床自动阀门组成 混床由以下阀门组成如下图及下表（分别为1只）： VG1 进
3、酸阀 VG2 正排阀 VG3 反进阀 VG4 进水阀 VG5 进碱阀 VG6 反排阀 VG7 中排阀 VG8 产水阀 VG9 进气阀 VG10 排气阀 VG11 放水阀 1.3 混床运行工艺 混床采用如下运行工艺： ···运行→反洗分层→酸碱同步再生→排水→树脂混合→正洗→备用··· 1.4 工艺运行及阀门开关表 运行 反洗分层 酸碱同步再生 排水 树脂混合 正洗 投运 进水阀 ○ × × × × ○ ○ 反洗阀 × ○ × × × × × 产水阀 ○ × × × × × ○
4、 正排阀 × × × × × ○ × 反排阀 × ○ × × ○ × × 进酸阀 × × ○ × × × × 进气阀 × × × × ○ × × 中排阀 × × ○ × × × × 进碱阀 × × ○ × × × × 排气阀 × × □ ○ ○ □ □ 放水阀 × × □ ○ × × × ○：开；×：关；□先开后关 1.5 混床手动运行操作 1.5.1 手动运行操作（以1#为例） a） 打开进水阀； b） 打开产水阀； c） 打开排气阀； d） 启动中间水
5、泵； e） 等待排气管道出水后关闭排气阀； f） 混床正常运行。 1.5.2 手动停运操作（以1#为例） a） 手动停止中间水泵； b） 关闭产水阀； c） 关闭进水阀； d） 混床停止运行。 2 混床再生 混床初步运行时需要进行再生处理，或在运行过程中，当出水水质变差（如电导率高于0.2us/cm或者出水硅大于20ug/L，表示混床已经失效，就需要进行再生。 再生时遵循以下流程： 进碱（可选）→反洗分层→放水（防止稀释碱再生液）→进酸进碱（再生）→置换→小正洗（去除碱再生液）→大正洗（去除酸再生液）→放水→混脂→进水正放水（压脂）→排气正洗→备用 2.1 再生前的准备
6、工作 2.1.1 设备检漏 在再生前要对设备进行检漏处理，一般可保持0.2MPa试漏。 由于设备再生的过程中需要放空树脂层上部的水，因此，要避免出现设备泄露的情况，否则，在再生的过程中将会出现液面下降到树脂层以下的现象，从而会导致再生的失败。 2.1.2 仪器仪表的准备 需要准备的仪器仪表有： 酸碱浓度计：检测酸碱再生液的浓度，其中为反洗进碱的浓度控制在1.5-2%，再生时的酸碱浓度控制在4%左右（3-5%）； PH仪表或试纸：检测中排出口的PH值或者小正洗、大正洗的终点。 2.2 进碱加强反洗分层 功能：增加阴阳树脂密度差，利于分层操作。 当反洗分层不明显的时候，可以通过
7、进入碱再生液，将阴树脂转换为OH型，将阳树脂转换为Na型，从而使阴阳树脂的密度差进一步增大，再进行反洗的时候，更加容易分层，具体操作如下： 反洗完毕后，待树脂落实下来；保持树脂层上部有200mm－300mm厚的水层。开启碱喷射器向混床内注入少量（如200L）的碱，注碱浓度为1.5％－2.0％。注碱完毕后，关闭正洗排水阀，静置10min，以使泡碱反应时间较为充分，静置完毕，开始反洗分层。 注碱作用： 1）消除阴阳树脂间静电引力，解决“抱团”； 2)使阴树脂尽可能地转变为OH型；使阳离子转变为Na型，增加密度差，强化分层。 2.3 反洗分层 功能：将树脂分层以利于酸碱再生，防止阴阳树脂
8、再生时的交叉污染。 注意：反洗分层需要缓慢进行，可多次反洗分层。 先打开反洗排放阀，再打开反洗进水阀，同时启动1台中间水泵，控制反洗进水的开度，逐步打开以增加反洗流量，观察树脂反洗层的高度，以达到上视镜为限，当阴树脂达到上视镜的时候，可关小反洗进水阀或停止中间水泵进行静置，观察分层的效果，若效果不好的话可再进行分层操作，直到阴树脂与阳树脂分层界限明显为止，关闭反洗进水阀和反洗排放阀。 2.4 放水 功能：排放掉阴树脂上部水防止稀释碱再生液。 反洗分层完成后，打开排气阀，打开放水阀，将水放到树脂层上200-300mm处，为防止混床上部大量的水稀释碱再生液，可大大提高再生的效率和减少碱的
9、用量。放水完毕后关闭放水阀和排气阀。 2.5 酸碱同步再生 功能：利用大量的酸和过量的碱对阴阳树脂进行再生，恢复混床性能。 注意：要调整好进酸进碱量，防止过大或过小。 2.5.1 酸碱再生流速及时间 酸碱再生流速控制在4-5m/h，酸碱在生流量为7-8.8吨/小时，进酸进碱浓度控制在4%，每小时纯进酸碱重量0.28-0.35吨，折算为30%浓度时为0.93-1.17吨，进酸碱时间为45分钟，则再生一次进酸碱为0.69-0.87吨（45分钟再生30%浓度），其中30%盐酸密度为1.149吨/立方，30%碱浓度为1.328吨/立方。 2.5.2 再生操作 （1） 将酸计量箱内放到1.
10、1米高度30%盐酸； （2） 将碱计量箱内放1.1米高度30%碱； （3） 首先打开中排阀，打开混床上进酸进碱阀； （4） 启动再生泵； （5） 调节酸喷射器出口流量为6.5m3/h； （6） 调节碱喷射器出口流量为6.5m3/h； （7） 全部打开喷射器进酸进碱入口阀，调节酸碱再生液浓度为4%； （8） 调节酸喷射器出口流量7.5m3/h； （9） 调节碱喷射器出口流量7.5 m3/h； （10） 进酸45分钟，将酸计量箱内酸吸到0.1m高度； （11） 进碱再生45分钟，将计量箱内碱吸到0.1m高度； 备注：1、进酸进碱时要保持液位始终在树脂层以上200-300mm处
11、2、过滤器保持无压状态； 2.6 置换 功能：将残留在树脂内的再生液置换出。 注意：要保持树脂上层水位，防止上层树脂暴露在空气中。 （1） 关闭进酸进碱阀，进行置换； （2） 检测中排出口PH值，开始时显示碱性，后显示酸性； （3） 中排出口PH值接近中性，停止再生水泵； （4） 关闭混床本体上的进酸进碱阀； 2.7 小正洗 功能：消除残留碱再生液的影响，由上进水，中排出水。 注意：要保持树脂上层水位，防止上层树脂暴露在空气中。 （1） 打开进水阀； （2） 启动中间水泵； （3） 检测中排出口的PH值接近进水PH值时完成； 2.8 大正洗 功能：消除残留酸再生
12、液的影响，由上进水、正洗排放阀出水。 注意：要保持树脂上层水位，防止上层树脂暴露在空气中。 （1） 打开正洗排放阀，关闭中排阀； （2） 检测中排出口的PH值由低变高，接近进水PH值时完成； （3） 停止中间水泵，关闭进水阀和正洗排放阀。 2.9 混脂 功能：将阴阳树脂均匀混合，提高混床的产水水质。 注意：混脂时要均匀，需要时可延长混脂的时间，同时要注意放水沉降的时候防止树脂暴露空气中。 （1） 打开放水阀，将液位控制在树脂层上200mm左右； （2） 打开反洗排放阀和排气阀（给压缩空气提供通道）； （3） 缓慢打开压缩空气进气阀，启动罗茨风机； （4） 观察树脂混合的均
13、匀度，一般以10分钟为宜，根据情况可适当延长； （5） 混合均匀后停止罗茨风机，关闭进气阀； （6） 快速打开正排阀，以使树脂进行沉降； 备注：若罗茨风机混脂的效果不理想的话，可启动中间水泵进行1-2分钟的反洗，托起树脂后再进行混脂操作。混脂过程中观察下面两个视镜，树脂出现上下翻腾的时候为正常过程。 2.10 正洗 功能：消除混脂后反离子干扰，使混床产水水质达到要求； 注意：要先排气，正洗流速控制在10-20m/h，时间在20分钟左右，根据产水水质达可适当延长正洗时间。 （1） 打开进水阀，排气阀，稍微开启正排阀； （2） 启动中间水泵进水； （3） 当排气阀出水后关闭排气阀
14、开大正排阀进行正洗； 当产水合格后停止中间水泵，关闭正排阀，混床处于备用状态。 2.11 手动操作注意事项 在手动操作的过程中，必须注意几个事项： a） 阀门遵循先开后关的原则，防止混床产生憋压现象； b） 在反洗分层的过程中，要注意观察反洗出水是否有树脂冲出，当有树脂冲出的时候则需要中间水泵出口隔膜阀或反洗进水阀关小； c） 在酸碱同步再生和置换的过程中，要控制中排阀的开度，防止过大的开度使混床内的水被放空，产生再生时的偏流现象，影响再生效果； d） 在树脂混合的时候，要注意观察树脂混合的均匀性，若混合不均匀则需要延长树脂混合的时间； e） 当采用罗茨风机进行混脂时，若混合
15、的效果不好，则可对数值进行反洗1-2分钟后再进行通风混脂； f） 再生完成后则需要重新往酸碱计量箱内放入定量的酸和碱； g） 由于温度、分层等关系，有可能产生再生失败的现象，当产水水质大于0.2us/cm时则需要重新进行再生； h） 若因混脂不理想，可重新将混床反洗分层及进行放水、混脂等操作，以使产水水质达标； i） 若再生不理想需要重新进行再生时，可适当增大酸碱的用量以及进酸碱的流量和时间，并以此作为下次再生酸碱消耗的标准参考值，如酸碱计量箱酸碱高度为1.2m，并全部吸完； j） 当混床运行较长时间后，会出现树脂相互粘结现象，将不利于混床的分层，当混床分层不彻底时，就需要将混床进行
16、碱泡：混床在失效后，再生前先通入NaOH溶液浸泡，的目是使阴树脂再生成OH型，阳树脂再生成Na型，使阴阳树脂密度差加大，利于分层，另外，也可消除 H型和OH型树脂互相粘结现象，也有利于分层。碱泡时的关键是让床内所有树脂得到充分浸泡转型，一般碱泡的时间为30分钟。 3 混床大小及酸碱用量 下表为各混床在保守的再生条件下所需要消耗的酸碱量，而实际的再生过程中，应再生技术控制的不同、酸碱纯度的不同而有所差别，下表仅作为参考（实际再生的过程中一般都有可能低于下表所列出的数值）。其中再生剂酸碱浓度为30%，酸碱经过稀世后的再生液浓度为4%，酸碱消耗量是指消耗的是30%浓度的酸碱。 混床直径 mm
17、 截面积 m2 酸（30%/4%） 碱（30%/4%） 流速 m/h 再生流量 t/h 酸耗量 kg 流速 m/h 再生流量 t/h 碱耗量 kg DN800 0.5 4 2.00 267 4 2.00 267 DN1000 0.78 4 3.10 413 4 3.10 413 DN1200 1.13 4 4.56 608 4 4.56 608 DN1500 1.76 4 7.04 938 4 7.04 938 DN1600 2.00 4 8.00 1066 4 8.00 1066 DN1800 2.50 4 10.00 1333 4 10.00 1333 DN2000 3.14 4 12.56 1674 4 12.56 1674 DN2200 3.79 4 15.16 2021 4 15.16 2021 DN2500 5.00 4 20.00 2666 4 20.00 2666 5 / 6
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