CN102151429A - 一种颗粒状树脂铺膜方法及树脂回收装置 - Google Patents

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田文华
李鹏
贾予平
和慧勇
李楠
祝晓亮
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Abstract

本发明提供了一种颗粒状树脂铺膜方法及树脂回收装置，该方法适用于火力发电厂用凝结水精处理覆盖过滤器系统。其特征在于：(1)在过滤器中铺入颗粒状阴、阳离子交换树脂，能有效去除凝结水中F-、SiO2、Cl-、Na+、CO2和Fe(包括悬浮铁和溶解铁)等杂质，尤其在凝结水温度较高的情况下，相比较现有铺粉末树脂和纤维粉的工艺，颗粒树脂对SiO2具有良好的去除效果。(2)当树脂失效时，利用专门的装置回收树脂，然后集中进行体外再生，从而实现了树脂的循环使用。本方法提高了过滤器去除杂质的能力，出水水质好，适应性强，而且颗粒树脂价格便宜，经回收后可循环使用，对环境影响小，系统运行成本低。

Description

一种颗粒状树脂铺膜方法及树脂回收装置
技术领域
本发明属于水处理技术领域，涉及到火力发电机组凝结水精处理用覆盖过滤器系统，尤其涉及到空冷火力发电机组凝结水精处理用颗粒状树脂铺膜方法及树脂回收装置。
背景技术
粉末树脂覆盖过滤器系统(Powdex)是一种将除盐和过滤两种功能集成于一体的凝结水精处理系统。它将粉末状阳、阴离子交换树脂滤料覆盖在管式过滤器的滤元(精度为5μm)上，使它形成薄层滤膜，凝结水由管外通过滤膜和孔进入管内，进行过滤。系统包括两个部分，既粉末树脂覆盖过滤器部分和爆膜反洗、铺膜部分。由于粉末树脂非常细小(50μm以下)，有资料介绍，其交换速度是普通颗粒状树脂的100倍，树脂的利用率可提高60～95％，在合适的pH条件下，对铁杂质的去除率在95％以上，对胶体硅的去除率可达99％。
由于认为空冷机组不存在常规湿冷机组凝汽器泄漏的问题，凝结水含盐量低且稳定，精处理系统主要任务是除铁，使用粉末树脂过滤器就可达到要求，因此在短短的几年内，我国大型空冷机组纷纷采用这一技术。有资料显示，截止到2009年10月以前，粉末树脂覆盖过滤器系统是目前我国已投产空冷机组中使用最多的凝结水精处理方式，占总装机容量的78％。
但是现场运行效果显示，由于过滤器每次铺膜所用阳、阴粉末树脂总量只有100～200kg左右，树脂离子交换能力有限，去除杂质离子效果差，因此造成过滤器经常出现出水SiO2、Fe含量以及氢电导率超标的现象，尤其在夏季高温期间，随着凝结水温的升高，过滤器出水SiO2超标情况严重，而出水F-含量高是造成氢电导率超标的主要原因之一。这些都给机组的安全运行带来了严重的隐患。
此外，由于粉末树脂价格很高，且是一次性使用，产品生命周期很短，因此造成了极大的浪费和污染。而且粉末树脂在生产过程中要排出很多化工废料，都会对环境产生污染，而空冷机组凝结水精处理覆盖过滤器消耗的粉末树脂量又非常大。
现有粉末树脂覆盖过滤器系统存在：(1)粉末树脂交换能力有限，去除杂质离子效果差，导致过滤器出水水质超标；(2)粉末树脂价格高，且属于一次性使用，导致系统运行成本高；(3)粉末树脂的生产和废弃粉末树脂的处理对环境影响较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够提高过滤器去除杂质的能力，出水水质好，适应性强，而且颗粒树脂价格便宜，经回收后可循环使用，对环境影响小，系统运行成本低的颗粒状树脂铺膜方法及树脂回收装置。
为达到上述目的，本发明的颗粒状树脂铺膜方法是：
1)首先确认粉末树脂覆盖过滤器系统中过滤器和铺膜箱中充满除盐水；
2)启动铺膜泵，在260～320m3/h的流速下将过滤器中的除盐水从过滤器出口经铺膜泵返回到过滤器进口进行循环；
3)将颗粒状阳、阴离子交换树脂倒入铺膜箱，同时启动电搅拌器，进行搅拌混合；
4)待树脂混合均匀后，启动铺膜注射泵，打开注射泵出口阀，直至把铺膜箱中混合树脂与除盐水的混合液全部送入过滤器中，铺膜过程结束。
所述的颗粒状阳、阴离子交换树脂的粒径为0.35～1.25mm。
所述的阳、阴离子交换混合树脂是按阳树脂∶阴树脂＝(5∶1)～(1∶5)的质量比混合的。
在铺设所述的颗粒状树脂之前还在过滤器上铺设纤维粉层。
本发明的颗粒状树脂回收装置包括支架以及设置在支架上的回收箱，在回收箱内套装有旋流分离器，旋流分离器顶端设置有溢流管，旋流分离器的侧面设置有与旋流分离器相连通的进料管，旋流分离器的底部设有与回收箱相连通的出料口，回收箱的下端开设有排水管和排脂管，排水管的顶端安装有间隙小于颗粒树脂的最小粒径的不锈钢梯形绕丝水帽。
所述的回收箱经第二法兰安装在支架上。
所述的旋流分离器通过第一法兰安装在回收箱内。
所述的旋流分离器是由圆筒状进料段和圆锥状分离段构成，其材质选取碳钢衬胶或不锈钢；所述的进料管与圆筒状进料段以切线相连接且在进料管的上设置有进料阀、溢流管的出口安装有溢流阀。
所述的回收箱为一四周封闭的罐体，其底部为锥形，材质选取碳钢衬胶或不锈钢，排水管及排脂管的出口安装有排水管和排脂阀。
所述的回收箱的侧壁上设置有窥视孔。
本发明在现有粉末树脂覆盖过滤器系统中铺入颗粒状树脂，因为颗粒状树脂产生的初始压差小，可铺入树脂量多，树脂全交换容量大、交换能力强，所以能有效去除过滤器的杂质离子，从而使过滤器出水达到标准要求。当树脂失效时，利用树脂回收装置将树脂集中回收，然后进行体外完全再生，实现了树脂的循环使用。而且颗粒树脂的价格便宜，大大降低了系统的运行成本。从而有效地解决粉末树脂覆盖过滤器系统目前存在的问题。
附图说明
图1为本发明树脂回收装置的结构示意图。
其中：1旋流分离器、2回收箱、3进料管、4溢流管、5出料口、6排水管、7排脂管、8窥视孔、9进料阀、10溢流阀、11排水阀、12排脂阀、13第一法兰、14不锈钢梯形绕丝水帽、15支架、16第二法兰。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明的铺膜方法为：在已公知的粉末树脂覆盖过滤器系统中铺入粒径为0.35～1.25mm颗粒状阳、阴离子交换树脂或阳、阴离子交换树脂的混合物，其具体过程如下：
1)首先确认粉末树脂覆盖过滤器系统中过滤器和铺膜箱中充满除盐水；
2)启动铺膜泵，在260～320m3/h的流速下将过滤器中的除盐水从过滤器出口经铺膜泵返回到过滤器进口进行循环；
3)将颗粒状阳、阴离子交换树脂倒入铺膜箱，同时启动电搅拌器，进行搅拌混合；
4)待树脂混合均匀后，启动铺膜注射泵，打开注射泵出口阀，直至把铺膜箱中混合树脂与除盐水的混合液全部送入过滤器中，铺膜过程结束。
其中，阳、阴离子交换混合树脂是按阳树脂∶阴树脂＝(5∶1)～(1∶5)的质量比混合的。
在铺设颗粒状树脂之前还在过滤器上铺设纤维粉层。
参见图1，本发明的回收装置包括支架15，回收箱2经第二法兰16安装在支架15上，旋流分离器1通过第一法兰13安装在回收箱2内，旋流分离器1是由圆筒状进料段和圆锥状分离段构成，其材质选取碳钢衬胶或不锈钢；旋流分离器1顶端设置有带有溢流阀10的溢流管4，旋流分离器1的侧面设置有与旋流分离器1相连通的带有进料阀9的进料管3，所述的进料管3与圆筒状进料段以切线相连接，旋流分离器1的底部圆锥状分离段设有与回收箱相连通的出料口5，回收箱2为一四周封闭的罐体，其底部为锥形，材质选取碳钢衬胶或不锈钢，回收箱2的下端开设有排水管6和排脂管7，排水管6及排脂管7的出口安装有排水管11和排脂阀12，排水管6的顶端安装有间隙小于颗粒树脂的最小粒径的不锈钢梯形绕丝水帽14，且在回收箱2的侧壁上设置有窥视孔8。
当树脂失效后，利用管路将过滤器底部排出的颗粒树脂及其他物料引至树脂回收装置。首先，混合物料由进料管进入旋液分离器的圆管状入口段，物料沿圆周切线进入，旋转向下，进入圆锥状分离段，由于椎体角度的变化使物料旋流加速，密度较大的颗粒树脂由于离心力的作用被甩向壳壁，从圆锥状分离段的下端排至树脂回收箱；而密度较小的粉末树脂和纤维粉则通过溢流管从顶部溢出。在回收箱中颗粒状树脂被排水管上安装的不锈钢梯形绕丝水帽拦截，而水则通过排水管排至地沟，从而完成颗粒状树脂和其他物料(包括水)的完全分离。待排水管中无水流出时，打开排脂阀，树脂从回收箱中卸出，装袋待用，回收树脂结束。排脂过程中可以通过窥视孔8观察回收箱2中颗粒树脂的剩余量。第二法兰16用于检修回收箱时使用。
与现有的技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)由于颗粒状树脂产生的初始压差小，可铺入树脂量多，全交换容量大，因此能有效去除过滤器的杂质离子，使过滤器出水达到标准要求，确保设备和生产的安全性。
(2)颗粒树脂价格便宜，大大降低了电厂的运行成本。
(3)颗粒树脂再生后可以循环利用，在进一步降低电厂的运行成本的同时，还有利于保护环境。
(4)可以根据现场水质情况，调整树脂用量以及树脂配比，运行灵活，适应性强。
(5)回收装置占地面积小，移动灵活，设备操作方便。

Claims (10)

1.一种颗粒状树脂铺膜方法，其特征在于包括以下步骤：
1)首先确认粉末树脂覆盖过滤器系统中过滤器和铺膜箱中充满除盐水；
2)启动铺膜泵，在260～320m3/h的流速下将过滤器中的除盐水从过滤器出口经铺膜泵返回到过滤器进口进行循环；
3)将颗粒状阳、阴离子交换树脂倒入铺膜箱，同时启动电搅拌器，进行搅拌混合；
4)待树脂混合均匀后，启动铺膜注射泵，打开注射泵出口阀，直至把铺膜箱中混合树脂与除盐水的混合液全部送入过滤器中，铺膜过程结束。
2.根据权利要求1所述的颗粒状树脂铺膜方法，其特征在于：所述的颗粒状阳、阴离子交换树脂的粒径为0.35～1.25mm。
3.根据权利要求1所述的颗粒状树脂铺膜方法，其特征在于：所述的阳、阴离子交换混合树脂是按阳树脂∶阴树脂＝(5∶1)～(1∶5)的质量比混合的。
4.根据权利要求1所述的颗粒状树脂铺膜方法，其特征在于：在铺设所述的颗粒状树脂之前还在过滤器上铺设纤维粉层。
5.一种颗粒状树脂回收装置，其特征在于：包括支架(15)以及设置在支架(15)上的回收箱(2)，在回收箱(2)内套装有旋流分离器(1)，旋流分离器(1)顶端设置有溢流管(4)，旋流分离器(1)的侧面设置有与旋流分离器(1)相连通的进料管(3)，旋流分离器(1)的底部设有与回收箱相连通的出料口(5)，回收箱(2)的下端开设有排水管(6)和排脂管(7)，排水管(6)的顶端安装有间隙小于颗粒树脂的最小粒径的不锈钢梯形绕丝水帽(14)。
6.根据权利要求5所述的颗粒状树脂回收装置，其特征在于：所述的回收箱(2)经第二法兰(16)安装在支架(15)上。
7.根据权利要求5所述的颗粒状树脂回收装置，其特征在于：所述的旋流分离器(1)通过第一法兰(13)安装在回收箱(2)内。
8.根据权利要求5所述的颗粒状树脂回收装置，其特征在于：所述的旋流分离器(1)是由圆筒状进料段和圆锥状分离段构成，其材质选取碳钢衬胶或不锈钢；所述的进料管(3)与圆筒状进料段以切线相连接且在进料管(3)的上设置有进料阀(9)、溢流管(4)的出口安装有溢流阀(10)。
9.根据权利要求5所述的颗粒状树脂回收装置，其特征在于：所述的回收箱(2)为一四周封闭的罐体，其底部为锥形，材质选取碳钢衬胶或不锈钢，排水管(6)及排脂管(7)的出口安装有排水管(11)和排脂阀(12)。
10.根据权利要求5所述的颗粒状树脂回收装置，其特征在于：所述的回收箱(2)的侧壁上设置有窥视孔(8)。
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