CN212799740U - 一种阴离子交换树脂恒温恒流再生装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种阴离子交换树脂恒温恒流再生装置，属于离子交换器制备除盐水的水处理技术领域，包括：管式换热器，其上设有蒸汽管路，蒸汽管路上依次设置有蒸汽手动阀、除铁器和蒸汽调节阀；再生水管路，通过进水管路一和出水管路一与管式换热器联通，进水管路一上设有进水手动阀上设有出水手动阀；混碱喷射器，与再生水管路联通，其上设有出液管路一和进液管路一，出液管路一与混床相连，进液管路一与混碱计量箱相连；阴碱喷射器，其上设有出液管路二和进液管路二，出液管路二与阴床相连，进液管路二与阴碱计量箱相连。本实用新型具有便于有效提高阴离子交换树脂再生效率、降低再生加碱耗、水耗的特点。

Description

一种阴离子交换树脂恒温恒流再生装置

技术领域

本实用新型属于离子交换器制备除盐水的水处理技术领域，涉及一种阴离子交换树脂恒温恒流再生装置。

背景技术

在生物制药、发电、供热、实验室等领域均需大量使用除盐水。目前，离子交换法是工业制备除盐水的主要方法。

工业上，常见的离子交换工艺如下：

经预处理后的淡水→阳离子交换器→阴离子交换器→混合离子交换器→除盐水箱

在上述工艺流程中，阳离子交换树脂为阳离子交换器中的净水介质，以氢离子交换水中的阳离子；阴离子交换树脂为阴离子交换器中的净水介质，以氢氧根离子交换水中阴离子；充分混合的阴、阳离子交换树脂填被装于混合离子交换器内，作为净水介质，继续交换水中的阴、阳离子。

阴、阳离子交换树脂都有各自的交换容量。当达到交换容量时，树脂需通过再生恢复其交换容量。阳离子交换树脂用4％左右的盐酸再生；阴离子交换树脂用4％左右的氢氧化钠溶液再生。适宜的再生水流量有助于维持再生液中的氢氧根浓度，提升阴离子交换树脂效率，并降低再生碱耗、水耗。

水温对阳离子交换树脂再生效果的影响较小，一般情况下，使用常温水再生即可，但水温对阴离子交换树脂再生效果的影响较大。虽然阴离子交换树脂型号众多，然而，其最佳再生水温均分布于25～32％℃。若以低温水对阴离子交换树脂进行再生，将大幅降低阴离子交换树脂的再生效率，同时增加再生加碱耗、水耗。

综上所述，为解决现有的离子交换工艺技术上的不足，本实用新型设计了一种有效提高阴离子交换树脂再生效率，降低再生加碱耗、水耗的阴离子交换树脂恒温恒流再生装置。

发明内容

本实用新型为解决现有技术存在的问题，提供了一种有效提高阴离子交换树脂再生效率，降低再生加碱耗、水耗的阴离子交换树脂恒温恒流再生装置。

本实用新型的目的可通过以下技术方案来实现：

一种阴离子交换树脂恒温恒流再生装置，包括：

管式换热器，其上设有蒸汽管路，蒸汽管路上依次设置有蒸汽手动阀、除铁器和蒸汽调节阀；

再生水管路，通过进水管路一和出水管路一与管式换热器联通，进水管路一上设有进水手动阀上设有出水手动阀；

混碱喷射器，与再生水管路联通，其上设有出液管路一和进液管路一，出液管路一与混床相连，进液管路一与混碱计量箱相连；

阴碱喷射器，其上设有出液管路二和进液管路二，出液管路二与阴床相连，进液管路二与阴碱计量箱相连。

作为本方案的进一步改进，再生水管路上还设置有管式换热器旁路阀和再生水温度计，管式换热器旁路阀设于进水管路一和出水管路一之间，再生水温度计设于再生水管路出口的末端。

作为本方案的进一步改进，流入混碱喷射器和混碱喷射器进水流量计。

作为本方案的进一步改进，流入阴碱喷射器上的管路上还设有阴碱喷射器进水流量调节阀和阴碱喷射器进水流量计。

作为本方案的进一步改进，管式换热器壳程上设有压力表。

作为本方案的进一步改进，管式换热器壳程上联通有出液管路，出液管路上设有管式换热器疏水排放调节阀和手动阀。

作为本方案的进一步改进，管式换热器壳体材质为304不锈钢，管式换热器内设置平行若干平行管束，其设置方向与蒸汽流向垂直。

作为本方案的进一步改进，所述管束的材质为不锈钢。

作为本方案的进一步改进，蒸汽管路上设置Y型过滤器。

与现有技术相比，本实用新型结构设置合理，阴离子交换树脂恒温恒流再生设备，投资少、占地小、能耗低、无水箱；仅用一套装置便可实现同时精准控制阴离子交换器、混合离子交换器内阴离子交换树脂再生水温度和再生流量，从而大幅提升阴离子交换树脂再生效率，降低碱耗、水耗；实现同时对阴床、混床内树脂进行再生，可节省50％再生时间。

附图说明

图1是本阴离子交换树脂恒温恒流再生装置的结构示意图。

图中，1-再生水泵；11-管式换热器进水手动阀；12-管式换热器出水手动阀；13-管式换热器旁路阀；14-再生水温度计；2-管式换热器；21-蒸汽手动阀，23-除铁器，24-蒸汽调节阀；25-压力表；26-出液管路；27-手动阀；28-管式换热器疏水排放调节阀；4-阴碱喷射器；3-再生水管路；41-阴碱喷射器进水流量调节阀；42-阴碱喷射器进水流量计；5-混碱喷射器；51-混碱喷射器进水流量调节阀；52-混碱喷射器进水流量计。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型的技术方案作进一步的阐述。

如图1所示，本阴离子交换树脂恒温恒流再生装置包括：

管式换热器2，其上设有蒸汽管路22，蒸汽管路22上依次设置有蒸汽手动阀21、除铁器23和蒸汽调节阀24；

再生水管路3，通过进水管路一16和出水管路一17与管式换热器2联通，进水管路一16上设有进水手动阀11，出水管路一17上设有出水手动阀12；

混碱喷射器5，与再生水管路3联通，其上设有出液管路一53和进液管路一54，出液管路一53与混床相连，进液管路一54与混碱计量箱相连；

阴碱喷射器4，其上设有出液管路二43和进液管路二44，出液管路二43与阴床相连，进液管路二44与阴碱计量箱相连。

现有技术中，水温对阳离子交换树脂再生效果的影响较小，一般情况下，使用常温水再生即可，但水温对阴离子交换树脂再生效果的影响较大。虽然阴离子交换树脂型号众多，然而，其最佳再生水温均分布于25～32％℃。若以低温水对阴离子交换树脂进行再生，将大幅降低阴离子交换树脂的再生效率，同时增加再生加碱耗、水耗。

为此，本实用新型设计了一种阴离子交换树脂恒温恒流再生装置，可实现同时提升阴离子交换器、混合离子交换器内阴离子交换树脂再生水温度，并精准地将再生水温控制在目标值，实现同时对阴床、混床内树脂进行再生，可节省50％再生时间。

具体使用时，按照下述操作步骤进行

S1、启动再生水泵1，使再生水经管式换热器进水手动阀11流入管式换热器2内的管程内，并经管式换热器出水手动阀12流出；

优选的，步骤S1中，选用卧式变频离心泵为再生水泵，额定流量60t/h、扬程0.60MPa，热交换器设置DN50安全阀整定压力为1.5MPa。

S2、分别设置阴碱喷射器4和混碱喷射器5进水目标流量，DCS***根据流量和，调节再生水泵频率并控制阴碱喷射器进水流量调节阀41、混碱喷射器进水流量调节阀51开度，使阴碱喷射器进水流量、混碱喷射器进水流量均稳定在目标流量；再分别设置阴碱喷射器进水流量计42、混碱喷射器进水流量计52；

优选的，步骤S2中，设置阴碱喷射器进水目标流量20t/h，混碱喷射器进水目标流量21t/h时，可使其实际流量分别稳定在目标流量±0.1m³/h。

S3、开启蒸汽手动阀21，使蒸汽流经除铁器23后，进入管式换热器内壳程，设置再生水目标温度，DCS***根据再生水目标温度，自动调节蒸汽调节阀24开度，控制再生水温在目标温度；

优选的，步骤S3中，当设置再生水目标温度为25％～27℃，可使再生水实际温度稳定稳定在目标流量±0.1m³/h。

S4、在再生水的抽力作用下，阴碱喷射器、混碱喷射器分别将阴碱计量箱、混碱计量箱内碱液吸入再生水管，经稀释作用后对阴床、混床内阴树脂进行再生；

S5、管式换热器壳程装有压力表25，设定管式管热器壳程目标压力，DCS***根据管式管热器壳程实时压力与目标压力的差值，调节管式换热器疏水排放调节阀28开度，使蒸汽做功后产生的疏水收集回用。管式换热器壳程装有安全阀，优选的，其整定值为1.6MPa。

作为进一步的优选实施例，再生水管路3上还设置有管式换热器旁路阀13和再生水温度计14，管式换热器旁路阀13设于进水管路一16和出水管路一17之间，再生水温度计14设于再生水管路3出口的末端。

在本实施例中，S3中，通过管式换热器旁路阀13和再生水温度计14的设置，使得当水温超过安全温度32℃时，DCS***自动控制打开管式换热器旁路阀，有效避免再生水温度过高。

作为进一步的优选实施例，流入混碱喷射器5上的管路上还设有混碱喷射器进水流量调节阀51和混碱喷射器进水流量计52。

作为进一步的优选实施例，流入阴碱喷射器4上的管路上还设有阴碱喷射器进水流量调节阀41和阴碱喷射器进水流量计42。

本实施例中，S2中，DCS***根据流量和，调节再生水泵频率并控制阴碱喷射器进水流量调节阀41、混碱喷射器进水流量调节阀51开度，使阴碱喷射器进水流量、混碱喷射器进水流量均稳定在目标流量；再分别设置阴碱喷射器进水流量计42、混碱喷射器进水流量计52。

作为进一步的优选实施例，管式换热器壳程上设有压力表25。

作为进一步的优选实施例，管式换热器壳程上联通有出液管路26，出液管路26上设有管式换热器疏水排放调节阀28和手动阀27。

在本实施例中，S5中，管式换热器壳程装有压力表25，可以设定管式管热器壳程目标压力，DCS***根据管式管热器壳程实时压力与目标压力的差值，调节管式换热器疏水排放调节阀28开度，使蒸汽做功后产生的疏水收集回用。

更具体的，管式换热器壳程装有安全阀，其整定值优选为为1.6MPa。

作为进一步的优选实施例，热交换器壳体材质为304不锈钢，热交换器内设置平行若干平行管束，其设置方向与蒸汽流向垂直。

作为进一步的优选实施例，所述管束的材质为316不锈钢。

在本实施例，平行管束设置的数量为110支，平行管束的尺寸为DN20、L＝1500mm，总热交换面积为10.36m²。

热交换器设置DN100旁路阀，当再生水温适宜，无需加热时，打开旁路阀可直接旁路热交换器。所述的旁路阀还可在总流量调节阀故障时，通过开度变化起到再生水流量调节作用。

作为进一步的优选实施例，蒸汽管路22上设置Y型过滤器。

在本实施例中，Y型过滤器过滤精度为40目，可以起到截留杂质，防止杂质对热交换器管束、所属阀门造成影响。

本文中所描述的仅为本实用新型的优选实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此。本实用新型所属领域的技术人员对所描述的具体实施例进行的修改或补充或采用类似的方式替换，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种阴离子交换树脂恒温恒流再生装置，其特征在于，包括：

管式换热器(2)，其上设有蒸汽管路(22)，蒸汽管路(22)上依次设置有蒸汽手动阀(21)、除铁器(23)和蒸汽调节阀(24)；

再生水管路(3)，通过进水管路一(16)和出水管路一(17)与管式换热器(2)联通，进水管路一(16)上设有进水手动阀(11)，出水管路一(17)上设有出水手动阀(12)；

混碱喷射器(5)，与再生水管路(3)联通，其上设有出液管路一(53)和进液管路一(54)，出液管路一(53)与混床相连，进液管路一(54)与混碱计量箱相连；

阴碱喷射器(4)，其上设有出液管路二(43)和进液管路二(44)，出液管路二(43)与阴床相连，进液管路二(44)与阴碱计量箱相连。

2.根据权利要求1所述的一种阴离子交换树脂恒温恒流再生装置，其特征在于，再生水管路(3)上还设置有管式换热器旁路阀(13)和再生水温度计(14)，管式换热器旁路阀(13)设于进水管路一(16)和出水管路一(17)之间，再生水温度计(14)设于再生水管路(3)出口的末端。

3.根据权利要求2所述的一种阴离子交换树脂恒温恒流再生装置，其特征在于，流入混碱喷射器(5)上的管路上还设有混碱喷射器进水流量调节阀(51)和混碱喷射器进水流量计(52)。

4.根据权利要求1所述的一种阴离子交换树脂恒温恒流再生装置，其特征在于，流入阴碱喷射器(4)上的管路上还设有阴碱喷射器进水流量调节阀(41)和阴碱喷射器进水流量计(42)。

5.根据权利要求1所述的一种阴离子交换树脂恒温恒流再生装置，其特征在于，管式换热器壳程上设有压力表(25)。

6.根据权利要求1所述的一种阴离子交换树脂恒温恒流再生装置，其特征在于，管式换热器壳程上联通有出液管路(26)，出液管路(26)上设有管式换热器疏水排放调节阀(28)和手动阀(27)。

7.根据权利要求5所述的一种阴离子交换树脂恒温恒流再生装置，其特征在于，管式换热器(2)壳体材质为304不锈钢，管式换热器(2)内设置平行若干平行管束，其设置方向与蒸汽流向垂直。

8.根据权利要求7所述的一种阴离子交换树脂恒温恒流再生装置，其特征在于，所述管束的材质为(316)不锈钢。

9.根据权利要求1所述的一种阴离子交换树脂恒温恒流再生装置，其特征在于，蒸汽管路(22)上设置Y型过滤器。

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