《一种双室浮动床离子交换制脱盐水方法及装置.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种双室浮动床离子交换制脱盐水方法及装置.pdf（7页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 102838185 A (43)申请公布日 2012.12.26 C N 1 0 2 8 3 8 1 8 5 A *CN102838185A* (21)申请号 201210360185.8 (22)申请日 2012.09.25 C02F 1/42(2006.01) (71)申请人山西焦化股份有限公司 地址 041606 山西省临汾市洪洞县广胜寺镇 (72)发明人刘文杰 李金喜 师晋恺 刘国玉 (74)专利代理机构太原华弈知识产权代理事务 所 14108 代理人李毅 (54) 发明名称 一种双室浮动床离子交换制脱盐水方法及装 置 (57) 摘要 一种双室浮动床离子交换制。
2、脱盐水方法及装 置，同时设置两套双室浮动床离子交换脱盐水装 置，在每套装置的阳床进水管与阴床出水管之间 设置连通管路，各自的连通管路上设有中间水箱 和中间水泵；在两套装置之间的阳床进水管与阴 床出水管之间交叉设置连通管路，并在所有连通 管路上设有控制阀门，通过控制阀门的开闭，选择 在两套装置中进行单套装置制水、两套装置串联 制水、单套装置闭路循环或双套装置闭路循环的 模式运行。本发明在新鲜水不进入阳床，不向脱盐 水箱送水的情况下，保持装置不落床，维持装置的 运行最佳条件，解决了脱盐水外排量大的问题，达 到了减少外排水量，节约用水的目的。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书4页 附图。
3、1页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 1 页 1/1页 2 1.一种双室浮动床离子交换制脱盐水方法，所述方法设置两套双室浮动床离子交换脱 盐水装置，在每套装置的阳床进水管与阴床出水管之间设置连通管路，各自的连通管路上 设有中间水箱和中间水泵；在两套装置之间的阳床进水管与阴床出水管之间交叉设置连通 管路，并在所有连通管路上设有控制阀门，来自新鲜水管路的新鲜水通过控制阀门的开闭， 选择在两套装置中进行单套装置制水、两套装置串联制水、单套装置闭路循环或双套装置 闭路循环的模式运行，得到脱盐水进入脱盐水箱。 2.根据权利要求1所述的。
4、双室浮动床离子交换制脱盐水方法，其特征是所述的单套 装置制水模式是来自新鲜水管路的新鲜水通过阳床进水管进入一套装置的阳床中，穿过床 层，经阳床出水管进入中间水箱，经过中间水泵从阴床进水管进入阴床中，穿过床层，经阴 床出水管进入脱盐水箱中。 3.根据权利要求1所述的双室浮动床离子交换制脱盐水方法，其特征是所述的两套装 置串联制水模式是来自新鲜水管路的新鲜水在一套装置的阳床和阴床中通过后，返回到另 一套装置的阳床进水管，再次从另一套装置的阳床和阴床中通过，进入脱盐水箱中。 4.根据权利要求1所述的双室浮动床离子交换制脱盐水方法，其特征是所述的单套装 置闭路循环模式是来自新鲜水管路的新鲜水在一套装置。
5、的阳床和阴床中通过后，返回到该 装置的阳床进水管，在该装置的阳床和阴床中循环，不进入脱盐水箱中。 5.根据权利要求1所述的双室浮动床离子交换制脱盐水方法，其特征是所述的双套装 置闭路循环模式是来自新鲜水管路的新鲜水在一套装置的阳床和阴床中通过后，返回到另 一套装置的阳床进水管，再次从另一套装置的阳床和阴床中通过，在两套装置的阳床和阴 床中循环，不进入脱盐水箱中。 6.一种双室浮动床离子交换制脱盐水装置，包括： 一个第一阳床和一个第一阴床，第一阳床的出水管与第一阴床的进水管连通，并在第 一阳床与第一阴床之间的连通管路上设有第一中间水箱和第一中间水泵； 一个第二阳床和一个第二阴床，第二阳床的出水管。
6、与第二阴床的进水管连通，并在第 二阳床与第二阴床之间的连通管道上设有第二中间水箱和第二中间水泵； 所述第一阳床的进水管、第二阳床的进水管、第一阴床的出水管、第二阴床的出水管之 间通过管路连通； 所述第一阳床和第二阳床的进水管连通新鲜水管路； 所述第一阴床和第二阴床的出水管连通脱盐水箱； 并在所有连通管路上设有控制阀门。 权 利 要 求 书CN 102838185 A 1/4页 3 一种双室浮动床离子交换制脱盐水方法及装置 技术领域 0001 本发明涉及一种双室浮动床离子交换制脱盐水方法，特别是利用两套双室浮动床 离子交换制脱盐水装置组合制脱盐水的方法，以及适合于该方法的装置。 背景技术 000。
7、2 近年来，双室浮动床离子交换制脱盐水工艺及其装置的应用越来越广泛，涉及电 力、石化、冶金等多个行业。其工艺流程一般为新鲜水依次通过阳床下室、阳床上室、脱碳 器、中间水泵、阴床下室、阴床上室、脱盐水箱和脱盐水泵供用户使用。一般是设计双套浮动 床装置，一套装置运行，一套装置再生后备用。 0003 与逆流再生固定床装置相比，浮动床装置本体结构简单，操作方便，无需中间排液 装置，再生操作简便、步骤少，且由于再生液是从上至下流动，不必担心再生时乱层；其二， 再生比耗低，出水水质好，再生剂比耗一般为1.1-1.4，再生剂利用率80%左右，再生剂利用 率高，排放废液少，减轻了对环境的污染，此外，由于保护层。
8、一直保持良好的再生度，出水水 质好；其三，浮动床制水运行时，运行流速高，在一定工况下保持较高流速，有利于离子交换 树脂层的压紧，因此流速越高，制水量越大，出水水质就越好。鉴于浮动床的上述特点，目前 国内越来愈多的企业采用浮动床脱盐水装置。 0004 浮动床装置虽然有许多优点，但也存在着一些缺点，主要包括以下内容。 0005 1）浮动床的优点只有在成床后连续运行，直到失效后落床再生，方能充分体现出 来。浮动床运行后，在一个制水周期内一般不允许停床，因为落床、成床极易造成树脂乱层， 乱层后的下一次成床制水出水水质不稳定，且制水周期大大缩短。因此，当用水单元出现问 题不需要脱盐水时，浮动床也还必须不。
9、断地生产脱盐水，生产出来的脱盐水只能外排浪费 掉。 0006 2）浮动床在制水运行中有最低流速的限制，当制水流速低于最低流速时，成床树 脂压紧程度降低，会导致出水水质恶化。因此无论用水单位用水多少，都必须满负荷运行。 而用水单位一般在刚开始运行时都是低于负荷运行，对脱盐水用量需求低，也造成了大量 的脱盐水外排。 0007 3）浮动床启动制水从阴床成床到出合格水，冲洗时间比较长，时间一般在半小时 到一小时之间，若再生不好甚至更长，造成排放水过多，浪费量太大。 发明内容 0008 本发明的目的是提供一种双室浮动床离子交换制脱盐水方法，以解决制水周期内 后序用水单位用水量与制水量不匹配，造成脱盐水外。
10、排浪费的问题。 0009 提供一种适合于上述方法的装置，也是本发明的目的之一。 0010 本发明的双室浮动床离子交换制脱盐水方法是同时设置两套双室浮动床离子交 换脱盐水装置，在每套装置的阳床进水管与阴床出水管之间设置连通管路，各自的连通管 路上设有中间水箱和中间水泵；在两套装置之间的阳床进水管与阴床出水管之间交叉设置 说 明 书CN 102838185 A 2/4页 4 连通管路，并在所有连通管路上设有控制阀门，这样，来自新鲜水管路的新鲜水通过控制阀 门的开闭，选择在两套装置中进行单套装置制水、两套装置串联制水、单套装置闭路循环或 双套装置闭路循环的模式运行，得到脱盐水进入脱盐水箱。 0011。
11、 具体地，所述的单套装置制水模式是来自新鲜水管路的新鲜水通过阳床进水管进 入一套装置的阳床中，穿过床层，经阳床出水管进入中间水箱，经过中间水泵从阴床进水管 进入阴床中，穿过床层，经阴床出水管进入脱盐水箱中。 0012 进而，所述的两套装置串联制水模式是来自新鲜水管路的新鲜水在一套装置的阳 床和阴床中通过后，返回到另一套装置的阳床进水管，再次从另一套装置的阳床和阴床中 通过，进入脱盐水箱中，也就是将两套装置串联使用。 0013 所述的单套装置闭路循环模式是来自新鲜水管路的新鲜水在一套装置的阳床和 阴床中通过后，返回到该装置的阳床进水管，在该装置的阳床和阴床中循环，不进入脱盐水 箱中。 0014 。
12、所述的双套装置闭路循环模式是来自新鲜水管路的新鲜水在一套装置的阳床和 阴床中通过后，返回到另一套装置的阳床进水管，再次从另一套装置的阳床和阴床中通过， 在两套装置的阳床和阴床中循环，不进入脱盐水箱中。 0015 本发明的双室浮动床离子交换制脱盐水方法保持了浮动床原有的制水、再生及体 外清洗全部操作，仅通过在阴床与阳床之间，运行装置与再生备用装置之间设置连通管道 及控制阀门，实现了除单套装置制水外的两套装置串联制水、单套装置闭路循环和双套装 置闭路循环三种新的运行模式。 0016 其中，闭路循环运行模式的特点是以中间水泵作为动力源，通过阴床、阳床之间的 连通管道，使脱盐水装置内部实现闭路循环，其。
13、主要作用及目的为：1)、当生产系统对脱盐 水需求量低于装置最低流速时，利用脱盐水箱的缓冲作用和浮动床自有动力条件及装置保 有水量，满足浮动床成床运行条件，此时装置不再向脱盐水箱供水；2)、利用多次循环制水， 使装置保有水品质得到极大提高，用于制备少量高品质的分析级用水；3)、作为其它运行模 式的中间操作程序。 0017 串联制水运行模式的特点是以第一套脱盐水装置作为制水床，第二套脱盐水装置 作为保护床，达到取消制水床保护层，延长制水周期，提高脱盐水品质的目的，其主要作用 为以再生合格后的脱盐水装置作为制水床直接起床制水，当阴床出水达到脱盐水水质指标 后与运行出水床进行切换，取消起床冲洗的操作，。
14、达到降低自用水率的目的。 0018 本发明还提供了一种双室浮动床离子交换制脱盐水装置，包括： 一个第一阳床和一个第一阴床，第一阳床的出水管与第一阴床的进水管连通，并在第 一阳床与第一阴床之间的连通管路上设有第一中间水箱和第一中间水泵； 一个第二阳床和一个第二阴床，第二阳床的出水管与第二阴床的进水管连通，并在第 二阳床与第二阴床之间的连通管道上设有第二中间水箱和第二中间水泵； 所述第一阳床的进水管、第二阳床的进水管、第一阴床的出水管、第二阴床的出水管之 间通过管路连通； 所述第一阳床和第二阳床的进水管连通新鲜水管路； 所述第一阴床和第二阴床的出水管连通脱盐水箱； 并在所有连通管路上设有控制阀门。。
15、 说 明 书CN 102838185 A 3/4页 5 0019 由于脱盐水箱的储水量有限，当储满水时，如不停床，则制出的脱盐水需要外排， 造成浪费；停止制水，落床则导致数脂乱层，出水水质恶化，使再生周期缩短，生产成本大幅 升高。本发明装置将阴床出水通过连通管道导入阳床，实现了在新鲜水不进入阳床制取脱 盐水，不向脱盐水箱送水的情况下，保持装置不落床，维持装置的运行最佳条件。从而解决 了脱盐水外排量大的问题，达到了减少外排水量，节约用水的目的。 0020 由于本发明装置以出水床整个床层高度作为树脂保护层，脱盐水水质可靠度提高 5倍以上，水质指标提高近10倍。 0021 本发明装置的特点主要为：1。
16、)、浮动床运行无最低制水量限制，在水质指标提高的 基础上，装置再生后成床取消冲洗工序，达到节水目的；2)、装置运行时，树脂层全部用于离 子交换，无保护层设置，延长再生周期，降低装置自用水率；3)、备用床作为保护床，提高水 质保障度，降低操作风险。 附图说明 0022 图1为本发明双室浮动床离子交换制脱盐水装置的结构示意图。 具体实施方式 0023 双室浮动床离子交换制脱盐水装置的结构如图1，包括有第一阳床1、第一阴床2、 第二阳床3、第二阴床4，第一阳床1和第二阳床3的进水管共同连接新鲜水管路，第一阳床 1的出水管通过第一中间水箱5和第一中间水泵6后，与第一阴床2的进水管连通，第二阳 床3的出。
17、水管通过第二中间水箱7和第二中间水泵8后，与第二阴床4的进水管连通，第一 阳床1的进水管、第二阳床3的进水管、第一阴床2的出水管、第二阴床4的出水管之间通 过管路连通，第一阴床2和第二阴床4的出水管连通脱盐水箱9，并在所有的连通管路上设 有控制阀门。 0024 来自新鲜水管路的新鲜水通过各连通管路上控制阀门的合理开闭，选择在两套装 置中进行单套装置制水、两套装置串联制水、单套装置闭路循环或双套装置闭路循环的模 式运行，得到的脱盐水进入脱盐水箱9中。 0025 1、单套装置制水模式：新鲜水第一阳床下室第一阳床上室第一中间水箱 第一中间水泵第一阴床下室第一阴床上室脱盐水箱。 0026 一套装置制水。
18、，另一套装置再生处理。 0027 2、两套装置制水模式：新鲜水第一阳床下室第一阳床上室第一中间水箱 第一中间水泵第一阴床下室第一阴床上室第二阳床下室第二阳床上室第二中 间水箱第二中间水泵第二阴床下室第二阴床上室脱盐水箱。 0028 一套装置再生好后，使用串联制水方式，将再生好装置的出水再进入另一装置中， 至再生好装置出水合格反串，用再生好装置对出水进一步把关。此种操作模式解决再生装 置出水前冲洗时间长外排水量大的问题，几乎没有外排水。 0029 两套装置串联制水，水质远远高于设计指标，电导率1s/cm、硬度为零、硅含量 为零。双套装置制水在第一套完全失效后再进行再生，第二套装置充当保护层，利用。
19、了第一 套装置的保护层，第一套装置树脂的失效度提高，再生度提高，延长了制水周期，降低了制 水成本。 说 明 书CN 102838185 A 4/4页 6 0030 3、单套装置闭路循环模式：新鲜水第一阳床下室第一阳床上室第一中间水 箱第一中间水泵第一阴床下室第一阴床上室第一阳床下室第一阳床上室第 一中间水箱第一中间水泵第一阴床下室第一阴床上室如此循环。 0031 当后工序用水量小，水箱液位高不需制水而又保证床体不落床时，采用自身循环， 从而解决多余脱盐水外排及落床、成床造成的乱层及不能及时出合格水的问题。当后工序 用水量突然增大时，立即解除闭路循环，开启阳床的新鲜水阀门和阴床的出水阀门，即可立。
20、 即送出合格的脱盐水。 0032 4、两套装置闭路循环模式：新鲜水第一阳床第一中间水箱第一中间水泵 第一阴床第二阳床第二中间水箱第二中间水泵第二阴床第一阳床第一中 间水箱第一中间水泵第一阴床第二阳床第二中间水箱第二中间水泵第二阴 床如此循环。 0033 稳定制水流速，适当的流速可以改善床内水力工况，使配水均匀，同时根据离子交 换理论，当水流速适当时，可以降低树脂的边界水膜厚度，减小交换离子的膜渗透距离，有 利用膜扩散的进行，并有利用离子交换，使浮床出水质量得到保证，树脂工作交换容量也得 到提高。 说 明 书CN 102838185 A 1/1页 7 图1 说 明 书 附 图CN 102838185 A 。