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    • 苏青牌离子交换树脂在凝结水精处理上的应用
    •         凝结水精处理的目的是为了将汽轮机的凝结水、热力系统的各种疏水中的金属腐蚀产物和微量的有机物等去除到一定的标准后再予以回用。因此,凝结水精处理已成为大容量机组不可缺少的组成部分。

              由于凝结水的温度较高,处理的水量大,因此对树脂的要求不同于普通的补给水用树脂?;疽笫鞘髦牧6纫?、强度要好,耐温性能好、交换速度快(通常大于100m/h)等。其理化性能要求见相关的制订标准。有的凝结水处理前都设置前置氢处理系统,以减轻凝结水混床的负担。前置氢床实际就是一台强酸阳床,其作用主要是:去除凝结水中的氨、氧化铁及其他的阳离子,延长后面的凝结水混床的运行周期。

              前置阳床的再生方法同普通的补给水阳床的再生方法相同。若能配上空气的擦洗,则效果更佳。

              凝结水高速混床的阴阳树脂的配比根据凝结水的水质污染的情况和机组运行的工况来决定。在氨含量高(pH>9.1)的凝水系统中,阴阳树脂比以1:2较适宜;pH在7左右,且含盐量不高或采用氨化运行,阴、阳树脂以1:1较适宜;凝结水温度较高,含盐量较大或冷却水为海水的凝结水水质,阴阳树脂比以3:2。

              凝结水精处理混床树脂的运行方式目前有两种,即H-OH型和NH4-OH型混床。H-OH型混合床的出水水质优良,可以使凝结水出水电导率在0.1us/cm以下,但其缺点是把不该去除的NH4+也除去了,而这种NH4+是为了减轻热力设备的腐蚀而加入的,其含量往往比其他杂质含量要大。所以,H-OH型混床的交换容量大都被它消耗掉,为了不除去有效的NH4+,便出现了NH4-OH型混床,它是在H-OH型混床失效后有NH4+泄漏出后,继续以NH4-OH型方式运行的混床制水模式。

              H-OH型和NH4-OH型混床的区别:H-OH型和NH4-OH型混床在化学平衡上有很大的区别,以NaCl为例说明:

      当采用H-OH型混床时,交换反应如下:

      RH+ROH+NaCl→RNa+RCl+H2O(1)

      此反应产物是很弱的电解质H2O,故反应很易进行。但是当采用的是NH4-OH型混床时,反应如下:

      RNH4+ROH+NaCl→RNa+RCl+NH4OH(2)

      虽然此反应的产物也是弱电解质NH4OH,但是与H2O相比,要强的多。即(2)的反应比(1)要难进行很多,可逆反应的倾向比较大,故出水中容易泄漏出Na+、Cl-。

      由上式可知,要使NH4-OH型混床的漏Na+、Cl-量少,必须使树脂中的RNa、RCl型量很少,即阴、阳树脂的再生度要高。

              根据对上述型态树脂的选择性系数进行的估算发现要使混床的出水的Na+=1mg/l、Cl-=1.5mg/l,H-OH型混床的阳树脂的再生度大于54%、阴树脂的再生度大于11.6%即可;而对于NH4-OH型混床,则需要将阳树脂的再生度大于99.5%、阴树脂的再生度大于95%以上方可满足Na+=1mg/l、Cl-=1.5mg/l的出水要求,而通常的H-OH型混床中残留的Na型和Cl型树脂量,都远远超过上述范围,所以在H-OH型混床转成NH4-OH型混床运行时,Na+、Cl-都极易穿透泄露出来。因此,在以NH4-OH型运行的凝结水混床,对树脂的再生度有很高的要求,相对应的酸、碱的质量要求特别高(尤其是碱液的质量)。

      凝结水混床一般都采用体外再生的方式,参数见下表:

      项目

      单位

      H/OH型

      NH4/OH

      要求再生度

      %

      RH≥54

      ROH≥11.5

      RH≥99.5

      ROH≥95

      反洗膨胀率

      %

      100以上

      100以上

      再生剂用量

      kg/m3.R

      100

      100

      再生时间

      min

      30

      60

      再生流速

      m/h

      3-5

      3-5

      再生剂要求

      H/OH型

      31%HCl或98%H2SO4,30%NaOH,(NaCl含量应小于5%)

      NH4/OH型

      31%HCl或98%H2SO4,40%NaOH(NaCl含量应小于0.005%),或固碱。

              凝结水混床的交换原理完全同补给水处理混床。为保证出水水质和运行时间,要确保阴、阳树脂的分层和再生度。故凝结水树脂一般都采用体外再生方式进行。现在的阴、阳树脂分离装置和方法都较先进,由于能确保树脂的分离,因此,再生就较简单,不作赘述。

      凝结水高速混床的出水质量指标如下:

      项目

      单位

      启动阶段

      正常运行

      项目

      单位

      启动阶段

      正常运行

      硬度

      umol/l

      ≤5

      0

      全铜

      umol/l

      ≤30

      ≤3

      钠、钾

      ug/l

      -

      ≤5

      电导率

      us/cm

      -

      ≤0.2

      全铁

      ug/l

      ≤100

      ≤8

      SiO2

      ug/l

      -

      ≤15

       

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