伊爽 YS-100鍋爐軟化水設(shè)備
| 產(chǎn)品型號： |
10-100噸 |
| 品 牌： |
伊爽 |
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| 所 在 地： |
上海松江區(qū) |
| 更新日期： |
2025-08-21 |
| | 品牌：伊爽 | | 加工定制：否 | | 處理水量：101-100 m3/h | |
| | 型號：10-100噸 | | 貯氣罐容積：1 m3 | | 流量計規(guī)格：67 m3/min | |
| | 出水管口徑：90 mm | | 進(jìn)水管口徑：90 mm | | 外形尺寸：2000 cm | |
| | 功率：5.5 kw | | 進(jìn)水管口徑：90 mm | | 外形尺寸：2000 cm | |
鍋爐水處理常用離子交換法。在離子交換過程中，交換與被交換的離子均為陽離子,
這種只進(jìn)行陽離子交換的方法稱為陽離子交換。樹脂參加交換反應(yīng)中的陽離子是鈉離子(Na+)
時,
則此樹脂為鈉型陽離子交換樹脂。當(dāng)此樹脂與水中鈣、鎂離子進(jìn)行交換時 ,
樹脂上的鈉離子(Na+)
全部進(jìn)入軟化水中,
這種用鈉離子取代水中鈣、鎂的過程我們稱之為鈉離子軟化交換法。
一、鈉離子交換的原理
當(dāng)含有鈣、鎂離子的生水,
流經(jīng)離子交換器中的鈉離子交換劑層時,
水中的鈣、鎂離子被交換劑中的鈉離子所置換,
從而將在鍋爐中可能形成水垢的鈣、鎂鹽類,
轉(zhuǎn)變?yōu)橐兹苄遭c鹽,
而使水得以軟化。用反應(yīng)方程式表示如下:
ca2++2NaR=CaR2+2Na+
Mg2++2NaR=MgR2+2Na+.
式中: NaR
一一代表鍋離子交換劑;
Na+
一一代表交換劑中的交換離子;
R
一一表示交換離子以外的母體部分,
它并不參加反應(yīng)。
二、鈉離子交換的特點(diǎn)
1.
生水硬度大大降低或基本消除。
2.
堿度保持不變。
經(jīng)鈉型離子交換樹脂軟化后的水質(zhì),
由于碳酸鹽硬度等量地轉(zhuǎn)變成了碳酸氫鈉,
所以軟化水中堿度與進(jìn)水中的堿度相等。
3.
軟化水中含鹽量略有增加經(jīng)鈉型離子交換樹脂軟化后的水,
由于原水中的陰離子,
即水中的氯離子(Cl-),
硫酸根(S042-
一 )
、碳酸氫根(HCO3-)
和硅酸根(Si032-)
等并不改變,
如果水中的其他重金屬陽離子忽略不計時,
只是鈣、鎂鹽類等量地轉(zhuǎn)變成了不生成水垢的鍋鹽。鈉離子的摩爾質(zhì)量為23g/mo1,
以1/2Ca2+
為基本單元的摩爾質(zhì)量為20.04g/mol
、以1/2Mg2+
為基本單元的摩爾質(zhì)量為12.16g/mo1,
因此,
使軟化后的水質(zhì),
其含鹽量要比其原水含鹽量為高。
三、再生過程
在鈉離子交換過程中,
當(dāng)軟水中出現(xiàn)了硬度,
而且超過了標(biāo)準(zhǔn)時,
則證明鈉型離子交換樹脂已經(jīng)失效。為了恢復(fù)其再交換的能力,
就需要對此樹脂進(jìn)行再生。在再生過程中,
就是使含有大量鍋離子的氯化鈉(NaCl)
溶液,
通過失效的樹脂層,
從而將離子交換樹脂中的鈣、鎂離子排到溶液中去,
鈉離子則被樹脂所吸附,
使樹脂重新又恢復(fù)了交換能力。
鈉型離子交換樹脂的再生過程,
可以下列反應(yīng)式表示:
CaR2
十2NaC1=2NaR+CaCl2MgR2+2NaCl=2NaR+MgCl2
四、鈉離子交換器的運(yùn)行
鈉離子交換器的運(yùn)行一般分為四個步驟(
從交換器失效算起〉:
反洗、再生、正洗和交換(
即運(yùn)行)
這四步組成一個運(yùn)行循環(huán),
通常稱為一個周期,
現(xiàn)分述如下:
1.
反洗
當(dāng)交換器出水硬度超過規(guī)定水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),
即為失效。失效后停止軟化,
先用一定壓力的水自下而上對樹脂層進(jìn)行短時間的強(qiáng)烈反洗。反洗的目的是:
(1)
松動交換劑層,
為再生打下良好基礎(chǔ)。在交換過程中,
由于水自上而下地通過交換劑層,
使交換劑層被壓實(shí),
再生時就會造成交換劑與再生液接觸不充分。所以再生前要反洗,
使交換劑層得到充分松動,
為再生打下良好基礎(chǔ)。
(2)
沖掉交換劑表層中截留的懸浮物、碎粒和氣泡。在交換過程中,
交換劑表層也起著過濾作用,
水中的懸浮物被截留在表層上,
致使壓力增大,
還會使交換劑污染結(jié)塊,
從而使交換容量下降;
另外,
交換劑碎粒也影響水流通過。反洗時可以沖掉這些懸浮物和碎粒,
還可以排除交換劑層中的氣泡。
***佳反洗強(qiáng)度,
通過試驗求得。一般反洗流速可控制在11~18m/h
。反洗須至出水澄清為止。反洗時間約為10~15min
。在正常情況下,
每立方米交換劑反洗水量約2.5~3m3
。
2.
再生
再生的目的是使失效的交換劑重新恢復(fù)交換能力。它是交換器運(yùn)行操作中很重要的一環(huán)。再生時采用動態(tài)再生,
而不用靜態(tài)再生。即再生時不要放掉交換器內(nèi)的水,
然后在開始進(jìn)再生液(
鹽液濃度以6~10
×10-2
為宜)
的同時打開排水閥門,
邊進(jìn)再生液邊排水。應(yīng)嚴(yán)格控制排水閥門開度,
使再生液流速控制在3~5m/h,
并確保全部交換劑層都浸泡在再生液里面。再生時間應(yīng)不少于40min
。
3.
正洗
正洗的目的就是清除交換器中殘留的再生劑和再生產(chǎn)物(CaCL
、MgCl2)
。正洗初期實(shí)際上是再生的繼續(xù),
流速不要太大,
可掌握在3~5m/hp
。當(dāng)正洗出水基本不咸時,
可將流速加大到10~15m/h;
正洗后期應(yīng)經(jīng)常取樣化驗出水硬度,
當(dāng)出水硬度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)時,
且氯化物不超過原水氯根50~100mg/L
時,
即可投入交換運(yùn)行。
4.
交換運(yùn)行
正洗結(jié)束后,
鈉離子交換器即可投入運(yùn)行。交換劑在交換器中的工作情況具有層狀的特性。當(dāng)水進(jìn)入交換器時,
首先發(fā)生的交換過程是在交換劑的上層,
此時交換劑的下層實(shí)際上是沒有什么變化的,
因為水通過上面時各反應(yīng)物質(zhì)已達(dá)平衡。但當(dāng)開始運(yùn)行后,
***上層很快就失效了,
因此以后交換作用在此失效層以下的交換劑中運(yùn)行。
在鈉離子交換軟化過程中交換劑層分為三層,
如圖7-1
所示。*層為失效層,
第二層為工作層,
第三層為沒參加工作的交換劑層,
又稱保護(hù)層。在交換軟化中,
*層漸漸加大,
第二層漸漸向下移動,
而第三層逐漸縮小,
等到第二層的下邊緣移到和交換劑層的下邊緣重合時,
若再繼續(xù)交換,
出水的硬度就開始增加了,
也就是說交換器已開始失效。
五、鈉離子交換器的有關(guān)計算
1.
交換劑的工作交換容量可按下式計算:
E=Q(YD-YDc)/V
式中:E
一一交換劑工作交換容量,mol/m3;
Q
一一交換器周期出水量,m3;
YD
一一原水的硬度,IIIEnol/L
；
YDe--
軟化水平均殘留硬度,mmol/L
；
V
一一交換劑體積,m3
。
例[7-2]
某廠一臺交換器內(nèi)001
×7
樹脂為1m3,
經(jīng)化驗YD=2.52mmol/L,YDc=0.02mmol/L,
周期出水量為400m3,
求此周期交換劑的工作交換容量為多少?
E=Q(YD-YDc)/v=400(2.52-0.02)/1=1000mol/m3
答:
此周期001
×7
樹脂工作交換容量為1000mol/m3
。
2.
再生一次用鹽量可按下式計算:
m=EVb/1000a
式中:m
一一再生一次用鹽量,kg;
b
一一交換劑的鹽耗,g/mol;
α一一食鹽純度,10-2.
例[7-3]
某廠一臺交換器內(nèi)裝001
×7
樹脂為0.3m3,
其工作交換容量為100Omol/rd,
再生時鹽耗為120g/m01,
使用食鹽純度為95
×1OF2,
求再生一次用鹽量?
m=EVb/1000a=1000
×0.3
×120/0.95
×1000
≈37.6kg
答 :
再生一次用鹽量為37.6kg
。
3.
鹽耗的計算。根據(jù)上兩個公式,
可導(dǎo)出鹽耗計算公式為:
b=ma/Q(YD-YDc)×103g/mol
例[7-4]
某廠一臺交換器內(nèi)裝 001
×7
樹脂為1m3,
周期出水量為500m3,
經(jīng)化驗:YD=2.02mmol/L,YDc=0.02mmol/L,
食鹽純度為95
×10-2,
再生一次用鹽量為140kg,
求鹽耗為多少?
b=ma/Q(YD-YDc)×103=140×95/100/500(2.02-0.02)×103
=133g/mol
答:
鹽耗為133g/mmol
。
