[离子交换] 脱盐水系统运行工况的调整_电厂化学_青果园电厂化学资料网（燃料智能化、电厂化学、QC资料、汽轮机、锅炉、电气、电力能源、脱硫燃料、电力题库、电力应用文、电力标准大全）

[离子交换] 脱盐水系统运行工况的调整

发布时间：2009/6/13 阅读次数：1217 字体大小: 【小】【中】【大】

本广告位全面优惠招商！欢迎大家投放广告！广告投放联系方式

脱盐水系统运行工况的调整

罗晟　徐波　袁金才

　　摘要　保证大庆油田化工总厂动力厂主体装置用水的500m³脱盐水站（简称化学二站），自投产以来，存在着脱盐水成本高、蒸汽品质差、影响下游用水装置平衡运行等问题。对该厂水汽系统进行了分析查定、树脂分析及脱盐水系统核算，定性和定量地找出了脱盐水系统存在问题的原因。应用正交实验法，调整该系统化学二站的运行工况，使脱盐水水质达到国家二级脱盐水水质标准，酸耗达到了国内同类装置的较好水平，碱耗也有极大的降低，从而保证了蒸汽锅炉低排污率的长周期运行，蒸汽品质也有较大的提高。
　　主题词　大庆油田　化工厂　油田化学　装置　脱盐　水质　调整

Adjustment of Wark Circumstance of Desaltwater System

Luo Sheng etc

1．系统的查定

1．1　生水水质系统的查定
　　化学二站原设计为使用南水源地下水，后因外部管网调整变化，引入了龙虎泡的地表水。经过一段时间的运行，发现在阳离子交换器入口树脂层表面有明显的胶状物层，影响了一级阳浮床运行的经济性。为此，对生水水质进行了全面分析查定，以了解来水水质状况。查定结果表明：①化学二站的生水来水为含盐量较高的负硬水，含盐量较原设计高出2～3倍；②在原水浊度远远高于国家标准（＜1mg/L）的情况下，离子交换器运行阻力增大，降低了离子交换效果和再生效果，胶体硅含量远大于0．5mg/L，使生水中所含胶体铁、胶体硅难以除去；③重碳酸根含量高，增加了阴离子交换器负荷；④氯根含量是一般生水的3～5倍，而化学二站的阴单室沸腾浮动床所装填的树脂为强碱阴树脂，交换器周期制水量较低。
1．2　除碳器运行状况的查定
　　化学二站阴床的运行时间在系统查定之前只能维持5～8h，平均单床周期制水量很难达到要求，一般不超过1000t。其主要影响因素是除碳器的除碳效果。经查定证明，除碳器运行效果不好（除碳效率仅为70％～80％），是阴床周期制水量较低的主要原因。打开除碳器发现内部结构存在问题：一是缺少水封圈；二是没有水封管，使大量的风从底部随出水进入中间水箱，导致上部CO₂分压不足。
1．3　除盐水水质状况的查定
　　通过对生水水质、除碳器运行状况的查定，充分认识了对除盐水水质的影响因素。通过对脱盐水水质的重要指标分析，得以证实前2项查定结论的正确性。查定清楚地表明，阴床出口水的pH值偏低，虽然给除盐水母管的加氨量增大，但pH值仍偏低（除盐水母管中的NH₃含量一般在1．0～1．5mg/L）。
　　对201×7强碱性苯乙烯阴离子交换树脂的浸泡液分析表明，该树脂存在不同程度的铁和有机物污染，老化污染比较严重，破碎较多，其质量交换容量仅为新树脂的37％～46％，不能满足水处理生产的需要。一是因为再生用碱液中NaClO和铁含量超标，使树脂老化，降解并破碎，交换容量下降。二是因为原水中氯根含量较高，树脂转型造成交换器工作层增高，工作交换容量下降。
　　D113大孔弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂其质量全交换容量仅为合格品的12．3％～24．4％，由于其本身交换容量较高，尚可满足生产需要，但同合格品相比，运行经济性较差，混脂严重。

2．工艺计算

　　对系统的查定表明，化学二站的酸碱单耗较高，周期出水量较低。原水浊度较高，阳床树脂不同程度被污染，装填高度存在问题，是阳床酸耗较高、运行周期较短的主要原因。除碳效果不好是使阴床负荷增高、使用周期较短的主要原因。
　　重新装填树脂后，对化学二站的阳床树脂装填高度、除碳器的运行参数又进行了核算。
　　考虑到原水中Na^＋含量较高，为暂时硬度的2～3倍，以及该站为阳双室沸腾浮动床的客观因素，可在运行中将有关比例调整为3∶1。此时，阳双室浮动床与阳单室浮动床的树脂层总高度为5．6m，即D113总高度为1．4m，001×7总高度为4．2m，阳单室浮动床中001×7的装填高度为2．8m，阳双室浮动床中D113与001×7的装填高度分别为1．4m。
　　此时一套阳离子交换器的周期制水量为4130m³。
　　将除碳器的直径调整为1．8米，则经过计算得出除碳多面空心球高度为2．67m。风机的风量为3000m³/h，风压为817Pa。

3．调整试验

　　经过系统查定分析以及工艺上的理论计算，应用正交实验方法，进行调整试验。即通过阳床调整、阴床调整、混床调整试验确定了最佳运行参数。
3．1　5^＃阳床的调整试验结果
　　5^＃阳床的调整试验结果见表1。

表1　5^＃阳床调整试验数据

	原工况	调整工况1	调整工况2
用酸（31％HCl）量（t）	5.9	5.9	7.7
再生流速（m/h）	6.73	6.73	6.73
再生液浓度（％）	1.5～4.8	1.5～3.5	1.5～3.0
周期制水量（t）	3200	4400	6100
工作交换流量（mol/m³）	1005	1237	1681
酸耗（g/mol）	57.3	41.57	39.93

　　从表1中可看出，调整工况2为最佳。与原工况相比，进酸量增加了30．5％，周期制水量增加了90．6％，运行周期由设计的16h提高到40h左右。
　　酸耗由57．3g/mol下降到39．93g/mol，降幅为30．3％。吨水酸耗由571．5g下降到391．3g。与设计相比，酸单耗由50g/mol降为39．93g/mol，降幅为20．1％。
　　阳床出水水质有了根本的改善。阳单床出口经常性漏钠由35μg/L下降到10μg/L以下。
3．2　阴床调整试验结果
　　阴床调整试验结果见表2。

表2　阴床调整试验数据

	原工况	调整工况1	调整工况2
用碱（21％NaOH）量（t）	1.88	1.88	1.5
再生流速（m/h）	6.73	6.73	6.37
再生液浓度（％）	1.2～2.5	1.2～2.5	1.2～2.5
周期制水量（t）	890	2000	1600
工作交换流量（mol/m³）	294	384	307
碱（NaOH）耗（g/mol）	76.9	58.6	56.79
入口CO₂含量	115	31	31

　　调整工况2与工况1相比，每再生一次少用碱0．38t，而周期制水量由2000t下降到1600t，降幅为20％；树脂工作交换容量由384mol/m³下降到307mol/m³，降幅为20％；碱耗由58．6g/mol下降到56．8g/mol，降幅为3．1％。
　　从表2中的数据可以看出，工况1周期制水量最大，工况2经济性最好。如果考虑到再生增加自用水率的因素，工况2比工况1更经济，周期制水量更大。
3．3　混床调整试验结果
　　混床的调整试验结果见表3。

表3　混床调整试验数据

项　目		3＃混床	4＃混床
再生用碱（21％）量（t）		1.8	1.8
再生用酸（31％）量（t）		0.5	0.5
碱液浓度（％）		4	4
酸液浓度（％）		4	4
碱液流速（m/h）		5	5
酸液流速（m/h）		5	5
运行周期制水量（t）		23000	21000
混床出水	电导率（μs/cm）	0.5～1.3	0.8～3.0
	含Na^＋（μg/L）	0.9～28	1.3～40
	含SiO₂（μg/L）	＜20	＜20

　　由于化学二站的混床在调整试验之前一直未投运，主要原因是混床运行周期太短，再生频率很高。
　　从表3中的数据可以看出，混床周期制水量由原设计的13328t提高到21000t，提高了57．6％，运行周期满足实际需要。
　　混床出水水质各项指标均达到国家二级脱盐水水质标准，取得了较好的效果。

作者单位：大庆油田化工总厂　黑龙江省大庆市　163411

上一篇：[废水处理] 电厂脱硫废水技术总结下一篇：[预处理] 垃圾渗滤液的混凝－吸附预处理研究

我要评论