甄长红 版权所有
|
copyright 1991-2019 青果园电厂化学资料网 ( www.qgyhx.cn ) All rights reserved 陇ICP备09001450号 |
2.1.3 “裸混床”的运行周期
在凝汽器没有明显泄漏的情况下,氢型混床的运行周期取决于阳树脂对氨的交换量。
在凝汽器发生泄漏,需要混床进行盐类离子交换时,由于阴树脂的交换容量不能得到充
分发挥,将使得运行周期明显缩短,降低了凝结水精处理系统对热力设备的保护作用。
在阴树脂再生剂质量差时,由于再生度低,将缩短运行周期和减少周期制水量
2.1.4“裸混床”的优缺点
⑴“裸混床”的优点:
设备少,与热力设备连接系统简单,操作方便,容易实现中压系统运行;在凝汽器没有
泄漏时,能够保证出水水质和使运行周期达到3~7 天(取决于凝结水中的含氨量);采用
空气擦洗工艺后,具有一定的除铁作用;技术成熟,运行安全、可靠。
⑵“裸混床”的缺点:
在凝汽器泄漏时,维持热力设备继续运行的时间短;运行周期短,需要对混床树脂进行
频繁再生;必须使用价格昂贵的均粒树脂和复杂的再生系统;再生过程中排出的废酸碱量很
大,对环境有一定影响。
2.1.5 使用条件
“裸混床”的适用条件为:
⑴凝汽器严密,进水中盐类杂质含量低;
⑵能够获得较高的树脂再生度:
使用质量良好,数量足够的再生剂;
必须采用良好的树脂分离设备,防止两种树脂的交叉污染;
再生后,防止两种树脂的混合污染。
⑶两种树脂能够良好地混合。
2.2 氢离子交换器-混床系统
为了使凝结水处理设备中的树脂能够发挥良好地去除水中盐类杂质的作用,需要避免阴树脂直接接触高pH 值的凝结水,采用带有氢离子交换器的凝结水处理系统能够达到此效果。
此系统为:在混床前面设置前置氢离子交换器,去除凝结水中的氨和腐蚀产物,使水的pH值降至7.0 左右,凝结水中的金属离子大部分已经被交换成H+,然后进入混床。
2.2.1 离子交换机理
对前置氢离子交换器来说,其离子交换反应简单,主要是凝结水中的氨与氢型树脂进行交换,其反应如下:
RH + NH4+ → RNH4 + H+ ⑷
其他金属离子通过前置氢离子交换器转变为氢离子,降低了混床内阳树脂的负荷。
对混床来说,由于进水的pH 值已接近中性,因此,不要求树脂具有非常高的再生度,换言之,在同等树脂再生度条件下,能够获得质量更好的出水。
当混床内部两种树脂混合良好时,阳、阴树脂可以达到同时失效,大大提高了对盐类离子的交换量。两种树脂混合不好时,由于混床内顶部树脂层以阴树脂为主,底部以阳树脂为主,即使两种树脂混合不好,也能够相对达到良好的除盐效果。
2.2.2.除盐效果
此系统的除盐效果取决于前置阳床的出水中是否有氨漏过,如果前置阳床的出水漏氨则进入混床水的pH 值升高,直接影响混床的除盐效率。
对燃煤电厂水冷机组,该系统可以满足对凝结水电导率< 0.2 uS/cm,Na+<1 μg/L,Cl―<1 μg/L 的要求。在机组正常运行期间,系统出水的氢电导率能够小于0.1 uS/cm。
由于此系统具有良好的除盐效果,所以对水质要求高的超临界机组和核电站,一般都采用此系统处理凝结水。
2.2.3.运行周期和周期制水量
由于混床工作在中性介质条件下,大大提高了树脂的交换容量,因此,也明显地延长了混床的运行周期,增加周期制水量。
当氢离子交换器失效漏氨时,可以单独进行再生,不需要再生混床。
2.2.4.优缺点
⑴此系统的优点:
通过对腐蚀产物和悬浮物的过滤和吸附,能够去除80%以上的腐蚀产物和胶体杂质;对树脂再生度要求不高,节省再生剂耗量,降低运行费用;对阳、阴树脂的混合程度要求不高;提高了混床内阴树脂交换容量的利用率,延长了运行周期;由于前置氢离子交换器内装填了数量比较多的阳树脂,因此,既可以延长前置氢离子交换器的运行周期,又大大增加了混床的运行时间和周期制水量,减少再生次数和废酸碱的排放量;两种树脂能够互相吸收另一树脂的浸出物,减少出水中有机物和微量离子的含量,对防止热力设备的腐蚀与结垢有利。
⑵此系统的缺点:
设备台数多,占地面积大,投资高。
2.2.5.使用条件
适于对出水水质要求高的机组使用。
2.3 阳-阴-阳单床串联系统
用阳1-阴-阳2 单床串联系统取代凝结水处理混床,始于20 世纪70 年代,英国首先提出,并逐渐在欧洲推广。近年来,美国已开始应用。单床系统的出现,是对高pH 值凝结水处理认识进一步深化的结果。正是由于使用条件的改变,造成混床难以适应凝结水处理的要求,同时,混床的基本原理——无穷多级阳、阴离子交换,对含盐量很低的凝结水也是不必要的。
单床技术从根本上解决了阳、阴树脂再生前分离和再生后混合的矛盾。同时也改变了离子交换反应的机理。
2.3.1 离子交换机理
在单床(顺流运行)中,出水水质取决于树脂层底部树脂的再生度。
在阳1 交换器内,氢型阳树脂与凝结水中的氨和金属离子发生离子交换,其反应如下:
HR + NH4OH RNH4 + H2O
HR + NaCl RNa + HCl
在阴床内,氢氧型阴树脂与阳1 出水中的酸进行离子交换,其反应如下:
ROH+ HCl RCl + H2O
ROH+ H2SiO3 RHSiO3 + H2O
因为反应产物为解离度很低的水以及数量很小的反离子,因此,离子交换反应能够进行彻底,从而获得高纯度的出水。
阳2 交换器的作用是除去阴树脂再生过程中吸附的NaOH,它们将在运行中释放出来,进入出水中,增加出水的含钠量和比电导率(但不增加氢电导率)。阳2 交换器的设置能够明显降低出水的含钠量,但是对硫酸根含量要求非常严格的压水堆核电站,阳树脂的浸出物可能会污染出水水质。
甄长红 版权所有
|
copyright 1991-2019 青果园电厂化学资料网 ( www.qgyhx.cn ) All rights reserved 陇ICP备09001450号 |