十、硫酸在陽床上的再生方法
凝結(jié)水精處理的目的是為了將汽輪機的凝結(jié)水、熱力系統(tǒng)的各種疏水中的金屬腐蝕產(chǎn)物和微量的有機物等去除到一定的標準后再予以回用。因此,凝結(jié)水精處理已成為大容量機組不可缺少的組成部分。
由于凝結(jié)水的溫度較高,處理的水量大,因此對樹脂的要求不同于普通的補給水用樹脂。基本要求是樹脂的粒度要均勻、強度要好,耐溫性能好、交換速度快(通常大于100m/h)等。其理化性能要求見相關(guān)的制訂標準。有的凝結(jié)水處理前都設(shè)置前置氫處理系統(tǒng),以減輕凝結(jié)水混床的負擔。前置氫床實際就是一臺強酸陽床,其作用主要是:去除凝結(jié)水中的氨、氧化鐵及其他的陽離子,延長后面的凝結(jié)水混床的運行周期。
前置陽床的再生方法同普通的補給水陽床的再生方法相同。若能配上空氣的擦洗,則效果更佳。
凝結(jié)水高速混床的陰陽樹脂的配比根據(jù)凝結(jié)水的水質(zhì)污染的情況和機組運行的工況來決定。在氨含量高(pH>9.1)的凝水系統(tǒng)中,陰陽樹脂比以1:2較適宜;pH在7左右,且含鹽量不高或采用氨化運行,陰、陽樹脂以1:1較適宜;凝結(jié)水溫度較高,含鹽量較大或冷卻水為海水的凝結(jié)水水質(zhì),陰陽樹脂比以3:2。
凝結(jié)水精處理混床樹脂的運行方式目前有兩種,即H-OH型和NH4-OH型混床。H-OH型混合床的出水水質(zhì)優(yōu)良,可以使凝結(jié)水出水電導(dǎo)率在0.1us/cm以下,但其缺點是把不該去除的NH4+也除去了,而這種NH4+是為了減輕熱力設(shè)備的腐蝕而加入的,其含量往往比其他雜質(zhì)含量要大。所以,H-OH型混床的交換容量大都被它消耗掉,為了不除去有效的NH4+,便出現(xiàn)了NH4-OH型混床,它是在H-OH型混床失效后有NH4+泄漏出后,繼續(xù)以NH4-OH型方式運行的混床制水模式。
H-OH型和NH4-OH型混床的區(qū)別:H-OH型和NH4-OH型混床在化學(xué)平衡上有很大的區(qū)別,以NaCl為例說明:
當采用H-OH型混床時,交換反應(yīng)如下:
RH+ROH+NaCl→RNa+RCl+H2O (1)
此反應(yīng)產(chǎn)物是很弱的電解質(zhì)H2O,故反應(yīng)很易進行。但是當采用的是NH4-OH型混床時,反應(yīng)如下:
RNH4+ROH+NaCl→RNa+RCl+NH4OH (2)
雖然此反應(yīng)的產(chǎn)物也是弱電解質(zhì)NH4OH,但是與H2O相比,要強的多。即(2)的反應(yīng)比(1)要難進行很多,可逆反應(yīng)的傾向比較大,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,必須使樹脂中的RNa、RCl型量很少,即陰、陽樹脂的再生度要高。
根據(jù)對上述型態(tài)樹脂的選擇性系數(shù)進行的估算發(fā)現(xiàn)要使混床的出水的Na+=1mg/l、Cl-=1.5mg/l,H-OH型混床的陽樹脂的再生度大于54%、陰樹脂的再生度大于11.6%即可;而對于NH4-OH型混床,則需要將陽樹脂的再生度大于99.5%、陰樹脂的再生度大于95%以上方可滿足Na+=1mg/l、Cl-=1.5mg/l的出水要求,而通常的H-OH型混床中殘留的Na型和Cl型樹脂量,都遠遠超過上述范圍,所以在H-OH型混床轉(zhuǎn)成NH4-OH型混床運行時,Na+、Cl-都極易穿透泄露出來。因此,在以NH4-OH型運行的凝結(jié)水混床,對樹脂的再生度有很高的要求,相對應(yīng)的酸、堿的質(zhì)量要求特別高(尤其是堿液的質(zhì)量)。
凝結(jié)水混床一般都采用體外再生的方式,參數(shù)見下表:
項目 |
單位 |
H/OH型 |
NH4/OH |
要求再生度 |
% |
RH≥54
ROH≥11.5 |
RH≥99.5
ROH≥95 |
反洗膨脹率 |
% |
100以上 |
100以上 |
再生劑用量 |
kg/m3.R |
100 |
100 |
再生時間 |
min |
30 |
60 |
再生流速 |
m/h |
3-5 |
3-5 |
再生劑要求 |
H/OH型 |
31%HCl或98%H2SO4,30%NaOH,(NaCl含量應(yīng)小于5%) | |
NH4/OH型 |
31%HCl或98%H2SO4,40%NaOH(NaCl含量應(yīng)小于0.005%),或固堿。 |
項目 |
單位 |
啟動階段 |
正常運行 |
項目 |
單位 |
啟動階段 |
正常運行 |
硬度 |
umol/l |
≤5 |
0 |
全銅 |
umol/l |
≤30 |
≤3 |
鈉、鉀 |
ug/l |
- |
≤5 |
電導(dǎo)率 |
us/cm |
- |
≤0.2 |
全鐵 |
ug/l |
≤100 |
≤8 |
SiO2 |
ug/l |
- |
≤15 |
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