CN220012245U - 一种用于凝结水精处理系统的体外氨化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于凝结水精处理系统的体外氨化装置，包括氨液箱，氨液箱设置在凝结水精处理体外再生系统的外侧；凝结水精处理体外再生系统内包括：树脂分离塔对混床的阳阴树脂进行水力分离；阴再生塔通过管道连接从树脂分离塔分离出的阴树脂，阴再生塔上还设置有碱再生液的入口；阳再生塔通过管道连接从树脂分离塔底部分离出的阳树脂，阳再生塔上还设置有酸再生液的入口；阴再生塔和阳再生塔的入口端上还通过管道与氨液箱连接，接收来自氨液箱输送的氨液。本实用新型采用体外氨化运行方式能够解决因凝结水PH太高造成的混床运行周期过短的问题，并且还节约了氨液加药量，达到了减轻树脂再生频率的效果。

Description

一种用于凝结水精处理系统的体外氨化装置

技术领域

本实用新型涉及凝结水精处理体外再生领域，尤其是涉及体外氨化技术领域，具体为一种用于凝结水精处理系统的体外氨化装置。

背景技术

核电站二回路凝结水精处理系统通常的处理流程为：前置阳床+混床系统，其树脂再生采用体外再生方式进行，即阳床或混床树脂失效后，用水力输送法，将失效树脂送至体外再生系统，分别用盐酸或硫酸和氢氧化钠再生阳树脂和阴树脂，再生完毕后，再把树脂送回各自的阳床或混床内，重新投入运行。

由于在核电站的凝结水中，为保护热力管道不被腐蚀，需要调节凝结水的PH达到9.3～9.6，因此凝结水中会存在许多NH₄ ⁺离子，为防止混床内阳树脂短时间内被NH₄ ⁺所饱和，造成混床运行周期下降，一般在混床前面设置前置阳床，用阳床吸附NH4+，以使混床的运行周期得以延长。

但实际情况是当凝结水PH大于9.5时，阳床的运行周期也仅仅只有2～3天就得再生，使得存在运行周期过短的问题。

结合附图2所示，混床氨化过程中，当混床内阳树脂的离子交换基团为H⁺时，则遇到凝结水进水中的NH₄ ⁺离子和Na⁺时，会吸附NH₄ ⁺和Na⁺，并释放出H⁺，然后与水中OH^-结合生成水，从而使凝结水得到净化。

当阳树脂因吸附NH₄ ⁺和Na⁺被其饱和后，阳树脂将重新释放出NH₄ ⁺和Na⁺，其中NH₄ ⁺离子是有用的离子，实际上需要的是避免Na⁺的释放造成混床出水指标超标即可。

实际上，凝结水进水中，Na⁺一般含量很小，只要核电站凝汽器不泄漏，凝结水中Na⁺的含量是很低的，但从图2看出，当混床阳树脂刚被氨化后，这个周期叫做混床的氢周期运行；然后会有一个漏Na⁺峰值，当这个峰值超过核电站凝结水Na⁺控制指标时，一般核电站为0.1ppb，而火电站为1ppb，混床就只能退出运行重新再生。

目前，使用凝结水专用的再生技术，一般可以做到Na⁺峰值小于1ppb，但对于核电站来说，Na⁺峰值需控制在小于0.1ppb以下，才能实现混床的氨化运行，否则只能按氢周期运行方式。目前国内核电站凝结水精处理都是按照氢周期运行方式来运行的，也就是进一步导致了运行周期过短的问题存在。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种用于凝结水精处理系统的体外氨化装置，用于解决现有技术的难点。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种用于凝结水精处理系统的体外氨化装置，包括：

氨液箱1，所述氨液箱1设置在凝结水精处理体外再生系统的外侧；

所述凝结水精处理体外再生系统内包括：

树脂分离塔2，所述树脂分离塔2对混床的阳阴树脂进行水力分离；

阴再生塔3，所述阴再生塔3通过管道连接从树脂分离塔2分离出的阴树脂，所述阴再生塔3上还设置有碱再生液的入口；

阳再生塔4，所述阳再生塔4通过管道连接从树脂分离塔2底部分离出的阳树脂，所述阳再生塔4上还设置有酸再生液的入口；

所述阴再生塔3和阳再生塔4的入口端上还通过管道与氨液箱1连接接收来自氨液箱1输送的氨液。

根据优选方案，氨液箱1和阴再生塔3与阳再生塔4的入料管道上安装有氨循环泵5。

根据优选方案，阴再生塔3的出液端通过管道连接至阳再生塔4的入液端，所述。

根据优选方案，阴再生塔3的出液内包括含Na⁺的氨废液，将其送入未经酸再生的阳再生塔3入口，使得含Na⁺的废氨液得到净化，并被重新送入氨液箱进行循环使用，这样可以消除阴再生塔内混杂的Na⁺型阳树脂，使之变成NH₄ ⁺型，消除了混床氨化运行中钠峰超标的可能性。

根据优选方案，阳再生塔4的出液端通过管道连接至氨液箱1。

根据优选方案，氨液箱1内NH₄ ⁺的含量为0.3％-0.5％。

根据优选方案，氨液箱1上还开设有氨添加口。

根据优选方案，钠峰控制值小于0.1ppb。

本实用新型采用体外氨化方式，能够解决因凝结水PH太高造成的混床运行周期过短的问题，并且还节约了氨液加药量，达到了减轻树脂再生频率的效果。

下文中将结合附图对实施本实用新型的最优实施例进行更详尽的描述，以便能容易地理解本实用新型的特征和优点。

附图说明

图1显示为本实用新型的结构示意图；

图2显示为本实用新型中关于混床氨化运行特性曲线图；

标号说明

1、氨液箱；2、树脂分离塔；3、阴再生塔；4、阳再生塔；5、氨循环泵。

具体实施方式

为了使得本实用新型的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本实用新型具体实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。附图中相同的附图标记代表相同的部件。需要说明的是，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

与附图所展示的实施例相比，本实用新型保护范围内的可行实施方案可以具有更少的部件、具有附图未展示的其他部件、不同的部件、不同地布置的部件或不同连接的部件等。此外，附图中两个或更多个部件可以在单个部件中实现，或者附图中所示的单个部件可以实现为多个分开的部件。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不必然表示数量限制。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

本实用新型提出一种用于凝结水精处理系统的体外氨化装置，用于混床的氨化运行工艺中，本实用新型对氨液箱内氨的含量不做限制，但该用于凝结水精处理系统的体外氨化装置的结构特别适用于核电站二回路凝结水精处理系统中。

总体上，本实用新型所提出的用于凝结水精处理系统的体外氨化装置主要包括氨液箱1、树脂分离塔2、阴再生塔3、阳再生塔4和循环泵5。其中，可以参见图1，其示出了氨液箱1、树脂分离塔2、阴再生塔3、阳再生塔4和循环泵5的布置关系。

为了实现在把Na⁺峰排放放到凝结水精处理体外再生系统进行的目的中，解决背景技术中针对混床在氢周期运行终点时Na+峰超标的问题，加之当凝结水PH大于9.5时，实际阳床的运行周期也仅仅只有2～3天就得再生，使得存在运行周期过短的问题存在的问题。

为此，本实施例提供的技术方案中，在凝结水精处理体外再生系统的外侧设置有氨液箱1，目的是把Na⁺峰排放放到凝结水精处理体外再生系统进行，可以避免混床在氢周期运行终点时Na⁺峰超标的问题，因为只要当Na⁺峰低于控制值时，混床就能够继续运行下去，直到混床内阳树脂全部被NH⁴⁺饱和，因此，只要Na⁺泄漏不超标，混床就一直可以运行下去，直到床层压差超标再退出运行，这种运行方式就是混床的氨化运行。

因此氨化运行方式能够解决因凝结水PH太高造成的混床运行周期过短的问题，并且还节约了氨液加药量，减轻了树脂的再生频率。

具体的，体外再生系统再生阳阴树脂前，需要对混床的阳阴树脂进行水力分离，因此凝结水精处理体外再生系统内的树脂分离塔2对混床的阳阴树脂进行水力分离，阴树脂通过管道从树脂分离塔2分离出的出口处输送至阴再生塔3内进行再生，对应的分离出的阳树脂通过管道从树脂分离塔2的出口处输送至阳再生塔4内进行再生。

再生时，阴再生塔3上还设置有碱再生液的入口用于阴离子的再生，通过长采用氢氧化钠再生阴树脂时，然而当阳阴树脂分离效果不好时，夹杂在里面的阳树脂就会变成Na+型，使得混床氢周期运行终点漏Na⁺峰值超标；紧接着，由于阴再生塔3的入口端上还通过管道与氨液箱1连接接收来自氨液箱1输送的氨液，通过氨液对阴树脂进行转型再生，则夹杂再里面的Na⁺型阳树脂就会变成NH₄ ⁺型，可以有效解决混床氢周期运行终点Na⁺峰超标的问题。

在此基础上，由于混床失效阳树脂绝大部分都是NH₄ ⁺型的，因此，阴再生塔3内底部排出的废液为包括含Na⁺的氨废液，于是可以将其通过阴再生塔3内进行再生，阴再生塔3的出液端通过管道连接至阳再生塔4的入液端，形成体外氨循环，含Na⁺的氨废液里面的Na+被阳树脂吸附，氨液得到净化，随着氨循环泵5的动力驱动下，将净化的氨液输送至氨液箱1内，再重新打入阴再生塔3内，继续进行并夹杂的阳树脂转型再生，因此阳再生塔4也可以做为储存塔用。

当上述循环完成后，过阴再生塔3再用酸进行转型再生，在阳再生塔4上还设置有酸再生液的入口，通常采用盐酸进行再生。

同样的，当阳阴树脂分离效果不好时，夹杂在阳再生塔4里面的阴树脂就会变成Cl^-型，同样会污染混床出水水质，造成Cl^-泄漏超标，此时可考虑再用氨液对阳树脂进行氨化，因此在阳再生塔4的出液端通过管道连接至氨液箱1，通入氨液中和Cl^-，避免造成Cl^-泄漏超标的情况。

阳再生塔也可以用硫酸再生，杜绝杂质离子Cl-泄漏超标，使阳树脂中夹杂的阴树脂离子形态变成SO42-型，避免Cl-泄漏，因为阴树脂对SO42-的吸附力远大于Cl-。

需要具体说明的是氨液箱1内NH₄ ⁺的含量为0.3％-0.5％，因此限定了输入至阴再生塔3和阳再生塔4内的氨液含量，因为氨液是弱电解质，提高氨液浓度并不会显著增加氨液的解离，只有在0.3％-0.5％浓度时，氨液解离成NH4+和OH-是较高的。当氨循环一定时间后，其氨液浓度会下降一些，此时适当补充一下氨液以维持循环浓度。为此在氨液箱1上还开设有氨添加口进行补液。

经过上述处理，可以保证输送到混床内的阳阴树脂中没有任何Na⁺型阳树脂或Cl^-型阴树脂。混床即可实现氨化运行。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (4)

1.一种用于凝结水精处理系统的体外氨化装置，其特征在于，包括：

氨液箱(1)，所述氨液箱(1)设置在凝结水精处理体外再生系统的外侧；

所述凝结水精处理体外再生系统内包括：

树脂分离塔(2)，所述树脂分离塔(2)对混床的阳阴树脂进行水力分离；

阴再生塔(3)，所述阴再生塔(3)通过管道连接从树脂分离塔(2)分离出的阴树脂，所述阴再生塔(3)上还设置有碱再生液的入口；

阳再生塔(4)，所述阳再生塔(4)通过管道连接从树脂分离塔(2)底部分离出的阳树脂，所述阳再生塔(4)上还设置有酸再生液的入口；

所述阴再生塔(3)和阳再生塔(4)的入口端上还通过管道与氨液箱(1)连接，接收来自氨液箱(1)输送的氨液。

2.根据权利要求1所述的用于凝结水精处理系统的体外氨化装置，其特征在于，所述阴再生塔(3)的出液端通过管道连接至阳再生塔(4)的入液端。

3.根据权利要求2所述的用于凝结水精处理系统的体外氨化装置，其特征在于，所述阳再生塔(4)的出液端通过管道连接至氨液箱(1)。

4.根据权利要求3所述的用于凝结水精处理系统的体外氨化装置，其特征在于，所述氨液箱(1)上还开设有氨添加口。