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影響全自動鈉離子交換器交換容量的因素

2011-10-17

  1.流速(gpm/ft,m/h)

  通常流速越大離子交換所需要的工作層越大,樹脂有效利用率會下降,但全自動鈉離子交換器產水能力會提高。反之流速越小所需的工作層越少,樹脂利用率增加,但設備產水能力下降。過小的流速會造成原水只與樹脂表面離子進行交換,水不能進入樹脂內部。樹脂表面通常僅提供20%的交換容量。樹脂里面能提供80%交換容量。合理的交換流速對提高設備產水能力及交換能力是非常重要的,一般建議運行流速控制在(中國20-30m/h,美國4-10pm/ft2)小型全自動鈉離子交換器裝置可適當提高。

  2.水與樹脂的接觸時間:(gpm/ft3)

  水與樹脂的接觸時間越長,交換越充分,但相對單位樹脂的產水能力下降,接觸的時間越短,交換越充分,單位樹脂的交換能力下降,而單位樹脂的產水能力提高。因此合理的接粗時間對于軟化器的經濟運行非常重要。一般建議1.0-5.0gpm/ft3樹脂或8-4bv/h。(每小時流量為樹脂裝載量的八至四十倍)

  3.樹脂層的高度

  全自動鈉離子交換器罐體樹脂層越低,因流速對其交換能力的影響就越大,當樹脂層高度達到30英尺(762mm)時,樹脂層高度造成的流速對其交換能力的影響可降到比較低的程度。因此一般建議樹脂層高度大于30英尺(762mm)

  4.進水含鹽量

  進水含鹽量的高低直接影響出水的品質,而進水含鹽量中K,Na的總含量對出水品質的影響非常大。

  例:當原水含鹽量為500PPM,其中Na+K為零,硬度為10mol/m3,如果我們再生用151b/ft3(240g/L)出水質量可達到近乎0.00。

  當原水含鹽量為500PPM而Na+K為250PPM,硬度為5mol/L接近0.04mmol/L(超過了國家低壓蒸汽鍋爐進水要求)若要出水達到0.03mmol/L以下,必須使用(181b/ft3,290g/L)

  5.溫度

  水溫增加能同時加快內擴散,提高交換能力,無論是運行或再生,適當地提高水溫對全自動鈉離子交換器是有益的。

  6.再生劑質量(NaCl)

  再生劑存度越高,樹脂的再生度越高,出水的離子泄露量越少,因此提高再生劑純度及運用軟化水溶鹽可提高再生度。

  7.再生液流量

  通常再生液流量越小獲得的再生效果越好。但過低的再生液流量會使再生時間過長,易使再生劑繞過樹脂表面再生。因此一般要求再生液流量在0.25-0.9gpm/ft3(或順洗流量4-6m/h,逆流再生2-3m/h)

  8.再生液濃度

  根據離子平衡原理,再生液濃度提高,可以使樹脂的交換能力提高, 但再生劑用量一定的條件下,再生液濃度過高,會縮短再生液與樹脂的接觸時間,從而降低了再生效果.一般鹽液濃度控制在10%左右為宜.

  9.再生劑用量

  樹脂的交換在再生理論上是按等當量進行即1mol的再生劑可恢復 一個1mol的交換容量,(即使用58.43的NaCl).但實際上再生劑的耗量 要比理論值大得多.實驗證明再生劑用量越多,獲得的樹脂工作交換容量越大。出水質量越好。但隨著再生劑用量的不斷增加,工作交換容量的提高會越來越少。經濟性會不斷下降。因此再生耗鹽,應根據不同的原水水質,再保證一定的交換能力及水質條件下,盡可能選用比較經濟合理的耗鹽量。在美國通用低壓鍋爐的全自動鈉離子交換器,采用240g/l鹽再生1升樹脂。

  10.樹脂

  不同的樹脂所提供的交換能力是不一樣的。通常鍋爐用全自動鈉離子交換器要求使用的樹脂其交聯度不應低于7。

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