DE1517396A1 - Verfahren und Anlage zur Speisewasserbehandlung waehrend des Anfahrvorganges einer Dampferzeugungsanlage - Google Patents

Verfahren und Anlage zur Speisewasserbehandlung waehrend des Anfahrvorganges einer Dampferzeugungsanlage

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DE1517396A1 DE1965C0035981 DEC0035981A DE1517396A1 DE 1517396 A1 DE1517396 A1 DE 1517396A1 DE 1965C0035981 DE1965C0035981 DE 1965C0035981 DE C0035981 A DEC0035981 A DE C0035981A DE 1517396 A1 DE1517396 A1 DE 1517396A1
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    • B01J47/02Column or bed processes
    • B01J47/06Column or bed processes during which the ion-exchange material is subjected to a physical treatment, e.g. heat, electric current, irradiation or vibration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01J47/00Ion-exchange processes in general; Apparatus therefor
    • B01J47/02Column or bed processes
    • B01J47/04Mixed-bed processes

Description

  • Verfahren und Anlage zur Speisewasserbehandlung während des Anfahrvorganges einer Dampferzeugungsanlage Die Erfindung betrifft die Behandlung von Wasser zur Entfernung gelöster Festteilchen und gelösten Sauerstoffes und insbesondere die Verwendung eines vorbehandelten Ionenaustauschermaterials, um dies ZU erreichen, besonders während des Anfahrens eines Dampfkessels, wenn herkömmliche Entlüfter unwirksam sein können, Beim Betrieb von Dampfkesseln ist es wünschenswert und oft not wendig, nicht nur die gelösten Festteilchen, sondern auch den gelösten Sauerstoff aus dea Wasser zu entfernen. Sind solche Materialien in dem Dampfkesselwasser enthalten, so käonen sie ernste Korrosions- und Ablagerungsprobleme verursachen. Die meisten modernen Dampferzeugeranlagen und besonders die mit Durchlaufkesseln verwenden Demineralisierungsvorrichtungen zur Entfernung der gelösten Pestteilchen und dampfbetriebene Entlüfter zur Entfernung des gelösten Sauerstoffes0 Die Löslichkeit des Sauerstoffes sinkt mit steigender Wassertemperatur, sodaß er leicht dadurch entfernt werden kann, daß man das Wasser zum Sieden bringt. Bei einem Dampferzeuger wird das Wasser als Spray oder Film erteilt und dann wird Dampf dadurch es geblasen, um die gelösten Gase,wie Sauerstoff und gohlendiogyd, aussutreiben 0 Da während des Betriebes des Dampfkessels Dampf verfügbar ist, ist ein solches Verfahren des Sauerstoffentzuges praktisch und wirtschaftlich. Jedoch ist während des Anfahrens des Dampf kessels kein Dampf vom Dampfkessel selbst für den Betrieb des Entlüfters verfügbar. Wenn also keine Hilfsdampfquelle vorgesehen ist, kann der Entlüfter dann nicht arbeiten. In vielen len ist eine Hilfsdampfzufuhr sehr teuer. Dieses Problem löst die vorliegende Erfindung.
  • Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine Anlage zur Entternung sowohl gelößter Festteilchen als auch Gase aus dem Was ser anzugeben0 Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anlage zum Sauerstoffentzug anzugeben, wenn übliche Entlüfteranlagen nicht arbeiten können, Eine spezielle Aufgabe der Erfindung ist es, die schon vorhandene D4min4ralisierungsanlage sowohl für den Sauerstoffentzug als auch für die Entfernung der Festteilchen zu verwenden.
  • In erster Linie betrifft die Erfindung die Entfernung des gelösten Sauerstoffes aus dem wasser während des Anfahrens, wenn kein Dampf verfügbar ist, Dazu werden die schon vorhandenen Ionenaustauschermaterialien für den Sauerstoffentzug und für die Entfernung der Festteilchen aktiviert.
  • Früher sind Anlagen verwendet worden, in denen die Ionenaustauscherharze so behandelt wurden, daß sie den Sauerstoff aus da Wasser entfernten. Eine solche Anlage ist in eines Artikel von Mills und Dickensen vom Dezember 1949 in der Industrial and Engineering Chemestry auf 8. 2842 beschrieben. Der Artikel trägt -den Titel "Oxygen Reioval from Mater by iine Exchange Resins".
  • In einer solchen Anlage wird das Harz mit Kupfersulfat und dann mit Natriumhydrogensulfit behandelt, um daß gupferion zu metallischem Kupfer zu reduzieren. fliesen Kupfer wird dann durch den im \7asser gelösten Sauerstoff oxydiert und der gelöste Sauerstoff wird so dem Wasser entzogen. Jedoch behalten die auf diese Weise behandelten Harze nicht ihre Fähigkeit zum Ionenaustausch und entfernen deshalb nur den Sauerstoff aus dem Wasser, während die Festteilchen zurückbleiben.
  • Eine weitere Anlage für den Sauerstoffentzug, von der die Erfindung ausgeht, ist in einem Artikel von Potter und Whitehead beschrieben. Er trägt den Tiel "Continuous Removal of Dissolved Oxygen by Established Ion Exchangers" und ist am 7. November 1957 in Journal of Applied Chemistry erschienen. Bei dieser Anlage zum Sauerstoffentzug enthält daß Harz eine unlösliche, zum Sauerstoffentzug fähige Substanz, die in den Poren des Harzmatrix abgelagert ist0 Geeignete Substanzen zur Ablagerung in dem Harz sind Eisen oder Nanganhxdroxyde, von denen jedes au#erordentlich schnell mit dem im Wasser gelösten Sauerstoff reagiert Das Harz, gleichgültig ob Kationen- oder Anionenharz, behält seine Fähigkeit zum Ionenaustausch, Die Umwandlung eines stark sauren Kationenharzes in einen Zustand, der es zum Sauerstoffentzug befähigt, geht folgendermaßen vor sich: Ein herkömmliches Harz, wie z.B. Zeo-Karb 225 (Warenzeichen der Permutit Co. Ltd., England) wird mit einer starken eisensulfat-(oder mangansulfat-) haltigen Lösung behandelt, die das Hart von seiner ursprünglichen hydrogen- oder natriumhaltigen Form in die eison-(oder mangan-)haltige Porm überführt. Diese letztere Form des Harzes wird dann mit einer Lösung von löslichen Alkali, wie z.B. Natronlauge, aktiviert. Das Harz selbst wird dadurch in die alkalihaltige Form überführt, und Eisen- (oder Mangan-)hydroxyd wird in dem Harz ausgefällt. enn Natronlauge verwendet wurde, ist. das aktivierte Harz in der natronhaltigen Form, und kann in diesem Zustand sowohl zur Entfernung des Sauerstoffes als auch zum Teichmachen des Wassers in einem einzigen fortlaufenden Verfahren verwendet werden, jedoch können die Kationen nicht vollständig aus dem :asser entfernt werden, da das Harz nicht in der hydrogenen Form ist0 Ein Anionenharz kann dadurch in die zum Sauerstoffentzug notwendige Form überführt werden, das die Hydroxylform des Harzes mit einer starken Eisen. (oder Mangan-) sulfitlösung behandelt wird, die das Harz in die ßulfitfora überführt. Dabei werden in den Poren des Harzes Eisen- (oder Mangan-)hydroxyde ausgefällt.
  • Solch ein Harz entzieht dem wasser den Sauerstoff und tauscht seine Sulfationen gegen die im Wasser enthaltenen Anionen aus.
  • Da aber das Harz in der Sulfitform vorliegt, können die Anionen nicht vollständig entfernt werden. Harze, die zum Sauerstoffentzug befähigt sind vrie jene, die in dem beschriebenen Verfahren von Potter und Whitehead gebildet werden, verwendet die vorliegende Erfindung auf neuartige eisso Da der Sauerstoffentzug durch die Verwendung eines dampfbetriebenen Entlüfter ein wirtschaftliches Betriebsverfahren ist, schlägt die Erfindung vor, es weiterhin zu verwenden, jedoch dann, wenn der Entlüfter betriebsunfähig ist, zusätzliche Mittel zur Sauerstoffentfernung vorzuesehen. Deshalb verwendet die vorliegende Erfindung die vorhandenen Ionenaustauschvorrichtungen in so abgeänderter Form, daß die Entfernung des Sauerstoffes in Verbindung mit dem dampfbetriebenen Entlüfter erleichtert wird.
  • Zur Verwendung während des Anfahrens werden die lonenaustauschermaterialien für den Sauerstoffentzug regeneriert und aktiviert und danach, wenn der dampfbetriebene Entlüfter betrieben werden kann, werden die Ionenaustauschermaterialien in üblicher reise zur Demineralisation verwendet. Solch eine Anlage und solch ein Betriebsverfahren schafft ein Sauerstoffentzug während des Anfahrens bei geringfügigen Investitionen.
  • Die Lehren von Potter und Whitehead in des oben erwähnten Artikel werden durch die vorliegende Erfindung erweitert und abgeändert, sodaß die Ionenaustauscherharze wirksam zur gleichzeitigen Entfernung der Festteilchen und des gelösten Sauerstoffes verwendet werden können. Die in dem Artikel erwähnten Kationen und Anionen bleiben je entsprechend in der natrium- und sultathaltigen Form und deshalb können die Kerne nicht zur Desineralisation verwendet werden. Das Ionenharz kann mit Natronlauge nach der Aktivierung mittels Eisensulfat behandelt werden, um das Harz wieder in die Hydroxylform zurückzubringen, sodaß es sowohl Anionen als auch Sauerstoff aus des wasser entfernen kann. Die Erfindung gibt auch ein neues Verfahren an, um sowohl das Kationenharz in die Rgdrogenform als auch das Anionenharz in die Hydroxylform zu überführen, sodaß beide Harze gleichseitig demineralisieren und Sauerstoff entziehen.
  • Das Kationenharz von Popper und Whitehead ist nach der Aktivierung in der natriumhaltigen Form. Durch die Verwendung üblicher Säuren kann es nicht ia die Hydrogenform tiberführt werden, da solche Säuren mit der Hydroxyd reagiert würden, das in den Poren des Harzes ausgefällt ist. Jedoch kann die Siebwirkung des Ionenaustauscherharz@s verwendet werden, um dieses Problem zu lösen.
  • Wenn hochmolekulare Säuren mit sehr großen Anionen verwendet ween, um das Kationenharz in die Hydrogenform zu überführen, können die gro#en Anionen nicht in die Poren des Harzes eindringen und deshalb nicht mit da abgelagerten Hydroxyd reagieren.
  • Beispiele für solche Säuren sind Idgninhydrogensulfit (ligninsulpnonic acids) und Pektinsäure. Das Ligninhydrogensulfit erhält man durch Ionenaustauschverfahren aus der bei der Papierherstellung anfallenden sulfithaltigen Flüssigkeit. Die Pektinsäure wird aus den Pektin hergestellt, das aus Obstschalen stammt.
  • Z.B. ist das Ligninsulfitanion zu groß, um in die Poren des Harses einzutreten und um mit ihm zu reagieren, während das Wasserstoffion zum Austausch mit dem Natriumion des Kationenharzes frei ist. Nach der Behandlung mit solchen Säuren ist das in einem solchen Zustand1 der ihm die Entfernung sowohl des Sauerstoffes als auch der Kationen aus des eingespeisten Wasser ermöglicht.
  • Ein weiterer günstiger Gesichtspunkt bei der Verwendung von Säuren mit extrem Großen Anionen ist der, daß sie dazu verwendet werden können, in dor oben beschriebenen Weise das Kationenhars in einer Mischbett-Austauschereinheit umzuformen, und zwar ohne Trennung der Anionen- und Kationenharze, ohne dabei wesentlich auf das Anionenharz einzuwirken. Das Ligninsulfitanion z.B. t-auscht sehr langsam mit da Anionenharz aus und in der Praxis ist der Effekt vernachlässigbar. Deshalb kann Ligninhydrogensulfit oder Pektinsäure oder eine ähnliche hochmolekulare Säure einem Mischbett aus Kationen- und Anionen-Austauscherharzen zuge werden, um das Kationenhars in die Hydrogenform in überfuhren, ohne dabei auf das Anionenharz einzuwirken, sodaß dieses in der, Hydroxylform bleibt. Au#erdem reagiert sie Säure nicht mit den ausgefällten Hdrox$ in jedem der liane, da das Anion der Säure m groß ist, uns in die Poren der Harzmatrix einzutreten und es deshalb das Hydroxyd nicht erreicht.
  • Gemä# der Erfindung wird ein Verfahren zur Speisewasserbehandlung während des Anfahrens einer Dampferzeugeranlage mit einem Dampferzeuger, einem dampfbetriebenen Entlüfter und Ionenaustauscher angegeben, bei demzunächst wenigstens ein Teil des Ionenaustauschermaterials zur Entfernung gelöster Gase aus dem Wasser aktiviert wird, um die sodann da Speisewasser In entziehen und es den Dampferzeuger zuzuführen, sodaß Dampf zum Betrieb des Entlüfterz verfügbar wird und bei da anschließend der Ionenaustauscher zur Entfernung der Ionen dient.
  • Au#erdem gibt die Erfindung eine Speisewasseranlage sur Ausführung des oben angegebenen Verfahrens an mit einem Dampferzeuger, dem über einen dampfbetriebenen Entlüfter und über Ionenaustauscher speisevasser zugeführt wird, bei der die Ionenaustauscher poröses Material zum Ionenaustausch enthalten, in dessen Poren Material zur Entfernung gelöster Gase ausgefällt ist.
  • Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese jetzt anhand der begleitenden Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen stellen dar: Fig. 1 schematisch einen Dampferzeugerkreis, der die vorliegende Erfindung verwendet; Fig. 2 eine Misc@bett-Demineralisierungsanlage nach der torliegenden Erfindung; Fig. 3 eine weitere Anordnung für die Anlage zur Demineralisation zum Sauerstortentsug.
  • Fig. 1 zeigt eine Dampferzeugeranlage mit einem Dampferzeuger 10, der den Turbinen 12 und 14 Dampf zuführt. Zwischen den Turbinen 12 und 14 liegt ein Wiederehitzer 16, der dazu dient, Druck und Temperatur auf die für die zweite Turbine 14 erforderlichen @erte zu heben. Nach dem Durchströien der Turbine 14 wird der Dampf in dem Kondensator 18 kondensiert und mittels der Kondensatpumpe 20 durch die Anlage erneut rückgeführt. Durch Zufuhrglieder 22 wird der Anlage Speisetasser zugeführt, um irgendwelche Verluste wieder auszugleichen. Von der Sondeneatpumpe strömt das Wasser dann durch eine Demineralisationsanlage 24, einen Niederdruckspeisewassererhitzer 26 und anschlie#end zum Entlüfter 28. ie zuvor beschrieben, benötigt der Entlüfter zu seinem Betrieb Dampf.
  • . 7ie in Fig. 1 dargestellt, kann dieser Dampf von verschiedenen Stellen über die Leitung 29 abgezogen werden und zwar abhängig davon, welcher Druck und welche Temperatur für den Dampf erforderlich ist und welche Bedingungen an seinen verschiedenen Stellen existieren. Das entlüftete Wasser strömt dann durch die Spe4-sepumpe 30 und den Hochdruckspeisewassererhitzer 32 zurtick zum Dampferzeuger 10, Es ist ersichtlich, daß während des Anfahrens der zum Betrieb des Entlüfters 28 notwendige Dampf nicht im Dampferzeuger verfügbar ist, Die vorliegend Erfindung löst die" ses Problem durch die Verwendung einer speziellen Demineralisations anlage 24, von der verschiedene Ausführungen im einzelnen in den Fig. 2 und 3 beschrieben Eine, Die in Fig. 2 beschriebene Anlage verwendet zwei Mischbett-(mixed bed) Ionenaustauschereinheiten 34 und 36, die zwischen dz Speisewassereinla# 38 und Speisewasserausla# 40 liegen und zueinander parallel geschaltet sind. Während der normalen Demineralisation liegt die eine dieser Einheiten in einet Arbeitskreis, während die andere entweder in Bereitschaft gehalten wird oder einer Regeneration unterzogen wird. In der dargestellten Anlage wird die Austauschereinheit 34 nur zur Demineralisation verwendet, während dagegen die Einheit 36 sowohl Ar Demineralisation als auch zum Sauerstoffentzug verwendet wird.
  • Die Einheiten 34 und 36 sind herkömmliche Mischbetteinheiten gleicher Bauweise, und deshalb ist das Innere r der Einheit 34 dargestellt worden. Das Speisewasser tritt in die Einheit durch da. Ventil 42 ein und wird durch die Sammler- und Verteilerglieder 44 verteilt. Das Wasser strömt abwärts durch di. Kolonne und, das behandelte Wasser wird durch das Ventil 46 abgezogen. Wenn die Einheit 34 regeneriert werden soll, wird sie mit Wasser im Rückstrom gewaschen und dieses Wasser wird durch das Ventil 48 z und durch das Ventil 50 abgeführt. Durch dieses Waschen im Rückstr- werden die lars. in iwei verschiedene Ts vlnender getrennt, da sich das leichtere Ani@nenhars oben und das schwemre.
  • Kationenharz unten ablagert. Dann wird vom Zutuhrtank 52 durch das Ventil 54 Schwefelsäure eingeführt und über das Ventil 56 abgezogen, sodaß die Säure nur durch das Kationenharz strömt, soweit die Trennschicht der beiden Harze im Trennschichtsammler 58 gelegen ist. Das Anionenharz wird dann mit Natronlauge aus dem Zufuhrtank 60 regeneriert, die über das Ventil 64 durch den Verteiler 62 eingerahmt und aus der Kolonne durch den Trennschichtsammler 58 und über das Ventil 56 abgezogen wird. Damit die Natronlauge nicht in das Kationenbsrs difundiert,wird eines der beiden folgenden Verfahren angewendet: Entweder werden die Kationen- und Anionenharze gleichzeitig regeneriert oder es wird in den Boden der Kolonne Wasser eingeführt und durch den Trennschichtsammler während der Anionenregeneration abgezogen. Jedes dieser beiden Verfahren sorgt für den nötigen Aufstrom in dem Kationenharz, der verhindert, daß die Natronlauge abwärts in den unteren Teil der Kolonne strömt. Die Harze werden dann mit wasser ausgespült0 Dieses Wasser wird durch die Ventile 48 und 66 zugeführt und durch das Ventil 56 abgeführt. Nach dem Ausspülen werden das Kationen- und das Anionenharz gemischt und zwar durch die Mischwirkung von Druckluft, die durch das Ventil 68 mittels des Gebläses 70 gedrückt wird. Die Kolonne ist dann für einen weiteren Arbeitskreis fertig.
  • Die Bauweise der Kolonne 36 iet die gleiche wie die der Kolonne 34 und während der normalen Demineralisation wird sie abwechselnd mit der Kolonne 34 betrieben und in der gleichen Weise regeneriert.
  • Jedoch ist die Kolonne 36 mit Zusätzen versehen worden, um die Aktivierung des in ihr enthaltenen Harzes zum Sauerstoffentzug zu erleichtern0 Vorausgesetzt, daß die Kationen-und Anionenharze in der Kolonne 36 anfänglich im tydrogen-uad Hydroxylzustand sind, läuft das Verfahren zur Aktivierung der Kolonne zum Sauerstoffentzug folgendermaßen: Der Kolonne wird vom Zutuhrtank 72 Eisensulfat durch den Verteiler in der Kolonne 36, der dem Verteiler 62 in der Kolonne 34 entspricht, zugeführt. Das Eisensulfat strömt abwärts durch die gemischten Harze und überführt das Kationenharz in den eisenhaltigen Zustand und das Anionenharz in den Sulfatzustand. Eisenhydroxyd fällt in den Poren des Anionenharzes aus. Die Reaktionsgleichungen sind folgende: (1) Kationenharz: (2) Anionenharn: Anschlie#end wird Natronlauge über den Verteiler 62 in die Kolonne vom Zufuhrtank 60 eingerührt, die durch die gemischten Harze abwärts strömt, um im Kationenharz Eisenhydroxyd aussufällen und um das Anionenharz in die Hydroxyltorm zu bringens Die dabei auftretenden Reaktionen sind folgende: (3) Kationenhara: (4) Anionenharn: Um das Kationenharz von der natriumhaltigen Form in die Hydrogenform zu überführen, wird Ligninhydrogensulfit (ligninsulphonic acid), das mit LSO3H bezeichnet ist, in die Kolonne vom Zufuhrtank 74 her eingeführt. Diese Säure mit ihrem großen Molekulargewicht überführt das Kationenharn in die Hydrogenform gemäß folgender Reaktionsgleichung: (5) Kationenharz: @ie zuvor festgestellt, wird der hochmolekulare Anionenteil des Sulfits in geringfügigem Ma# mit dem Anionenharz ausgetauscht und lä#t so das Anionenharz in der Hydroxylform. In diesem Zustand ist in den Poren beider Harze Eisenhydroxyd ausgefällt und daher sind sie sowohl zur Demineralisation als auch zum Sauerstoffentzug bereit. In dem Arbeitskreis reagieren beide Harze mit Wasser, das Kalzium und Chlorionen und gelösten Sauerstoff enthält, folgenderma#en: (6) Kationenharz: (7) Anionenharz: 7enn die Harze erschöpft sind, läßt man Schwefelsäure durch die Kolonne abwärts strömen, uua das Eisenhydroxyd aus jedem der Harze zu entfernen und um das Kationenharz in die Hydrogenform su bringen. Bei diesen Schritt laufen folgende Reaktionen abt (8) Kationenharz: (9) Anionenharz: Jetzt können die lars. durch Waschen im Rückstrom getrennt werden, so wie es in Verbindung mit der Regeneration der Kolonne 34 beschrieben wurde. Diese Trennung hat dea Zweck, das Anionenharz zu isolieren, soda# *8 vom der Sulfatform in die Hydroxylform mittels Natronlauge überführt werden kann, die abwärts durch die obere Anionenharzschicht strömt, während Wasser aufwärts durch das Kationenharz strömt. PL. Kationen- und Anion@nharze sind jetzt jeweils in der entsprechenden Hydrogen- und Hydroxylform und so zum Demineralisetionsbetrieb oder zur Recktivierung für den Sauerstoff@ztzug bereit. Anztatt die Harze ver dieser letzter Behandlung mit Natronlauge zu trennen, können die gemischten Harze mit Natronlauge behandelt werden, die das Kationenharz in die natronhaltige Form und das Anionenharz in die Hydroxylform überführt. Danach kann das Kationenharz mit Ligninhydrogensulfit (lignisulphnnic acid) überhrt werden ohne Trennung der verschiedenen Harze.
  • Die Vorrichtungen zur Aktivierung der Harze für den Sauerstoffentzug ist nur für die Kolonne 36 der Fig. 2 dargestellt worden.
  • Es ist jedoch offensichtlich, daß ähnliche Vorrichtungen für die Kolonne 34 vorgesehen sein können, soda# die Kolonnen abwechselnd sowohl für den Sauerstoffentzug als auch für die Demineralisation verwendet werden können, Die in Fig. 3 dargestellte Anordnung beschreibt die Anwendung der Grundzüge der vorliegenden Erfindung auf herkömmliche Zweig stufendemineralisatoren (2-tep demineralizers), bei denen Jede Kolonne nur ein Kationen- oder Anionenharz enthält, während dagegen die in Fig. 2 dargestellt. Anordnung eine Mischbettkolonne verwendet. Obwohl verschiedene Anordnungen des Systems mit getrenntem B.tt (separate bed system) möglich sind, verwendet die Anordnung der Fig. 3 du eine Paar der Ionenaustauscher für den Sauerstoffentzug, während dagegen das andere Paar zur Demineralization des zauerstoffreien Wassers dient. Die Kolonnen 76 und 78 eind je entsprechend Kationen-und Anionenkolonnen und Jede ist mit einer Aktivierungsanlage für den Sauerstoffentzug versehen.
  • Wenn sie nicht zum Sauerstoffentzug verwendet werden, werden die beiden Kolonnen 76 und 78 abwechselnd mit den Kolonnen 80 und 82 nur Demineralisation verwandet. Wenn die Kolonne 76 für den Sau-@rstoffentzug aktiviert wird, liegt du darin enthaltene Harz in der natriumhaltigen Form vor ud entfernt daher kein Kation aus dem ausströmenden Wasser. Gleicherma#en ist das Harz in der Kolonne 78 in der Sulfatform und entfernt kein Anion aus da Wasser. Deshalb wird das die Kolonne 78 verlassende Wasser über die Leitung 84 in die Kolonnen eo und 82 eingespeist, in denen das Wasser in herkömmlicher Weise demineralisiert wird. Es ist auch das Verfahren möglich, das 4ars in der Kolonne 76 mit Idgninhydrogensulfit in die Hydrogenform und das Harz er der Kolonne 78 mittels weiterer Behandlung mit Batronlauge in die Hydroxylform su überführen. In diesem Falle enthält das Wasser nach dem Drrchströmen der Einheiten 76 und 78 keinen Sauerstoff mehr und ist auch demineralisiert. Es kann dann direkt ohne vorherigen Durchetrömen der Kolonnen 80 und 82 in den Dampfkessel eingespeist werden.
  • In Verbindung mit dem Entlüfter in einem Dampferzeugerkreiz arbeiten die beschriebenen Anlagen zur Demineralisation und zum Sauerstoffentzug folgenderma#en: Vor dem Anfahren der Brennkammer wird die Demineralisationsanlage für den Sauerstoffentzug aktiviert. Dies geschieht durch die zuvor beschriebenen Verfahren, sodaß die Kolonne 36 oder die Kolonnen 76 und 78, je nachdem, welche Anlage verwendet wird, für den Sauerstoffentzug aktiviert werden. Nach dem Anfahren wird das Speisewasser durch die aktivierte Kolonne oder die Kolonnen geführt und dann durch den Nie derdruckspeisewassererhitzer 36 geleitet. Das Wasser kann dann entweder durch den Entlüfter, der nicht in Betrieb ist, zu der Speisewasserpumpe strömen oder im Nebenschluß sum Entlüfter durch die mit einem Ventil versehene Leitung 86 strömen. Während dieses anfänglichen Betriebszustandes sind die Ventile, die den Dampfstrom zur Leitung 29 regeln, geschlossen. Sobald Dampf verfügbar wird, z.B. am Punkt 88, und sobald die Fähigkeit des aktivierten Harzes, dem Wasser Sauerstoff zu entziehen, erschöpft ist, wird dem Entlüfter Dampf zugeführt und das Speisewasser wird durch ihn geleitet. Jetzt entzieht der Entlüfter dem Speizewasser den Sauerstoff und die Demineralisationsanlage muß diese Funktion nicht länger ausüben. Deshalb wird das Speisewasser von der aktivierten Kolonne oder den aktivierten Kolonnen ruckgeleitet und dort der üblichen Demineralisierungsbehandlung unterzogen. Die Kolonnen, die zur Ehtfernung des Sauerstoffes aktiviert würden, werden in der vorbeschriebenen Weise behandelt, um das verbrauchte, den Sauerstoff entsiehende Material vom Harz su entfernen und so das Harz anschließend als Demineralisator zu verwenden0 Wie ersichtlich, benötigt ein solches System nur wenig Kapitalaufwand im Vergleich zu dem Aufwand für eine Hilfsdampfquelle.
  • Zusätzlich sind im System nach der Erfindung ru einer normalen Demineralisationsanlage nur die Vorratsbehälter für das susätsliche Aktivierungsmaterial und die zugeordneten Leitungen und Ventile nötig.
  • @s sei betont, da# die Erfindung nicht auf die vorbeschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern im Rahmen des Erfindungsgedankens auch auf andere Weise ausgefhhrt werden kanne Anlage: 5 Patentansprüche 3 Blatt Zeichnungen mit 3 Figuren

Claims (4)

  1. Patentansprüche 1. Verfahren zur Speisewasserbehandlung während des Anfahrens einer Dampferzeugeranlage mit einem Dampferzeuger, einem dampfbetriebenen Entlüfter und Ionenaustauschern, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst wenigstens ein Teil des Ionenaustauschermaterials sur Entfernung gelöster Gase aus dem Wasser aktiviert wird, um diese sodann dem Speisewasser zu entsiehen und es dem Dampferzeuger zuzuführen, sodaß Dampf zum Betrieb des Entlüfters verfügbar wird, und daß anschliessend der Ionenaustauscher zur Entfernung der Ionen dient.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dessen Ionenaustauschermaterial ein Kationenharz enthält, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aktivierung das Harz in die eisenhaltige Form überführt wird, daß dann mittels Alkali Eisenhydroxyd in den Poren des Harzes ausgefällt wird, daß anschließend daß Ilarz mit einer hochmolekularen Säure, deren Anion zu groß ist, um in die Poren des Harzes einzudringen und dort mit dem Eisenhydroxyd zu reagieren, in die Hydrogenform überführt wird, und daß schließlich mittels dieses Earzea aus dem Speisewasser Kationen und Sauerstoff entfernt werden.
  3. 30 Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Harz mittels eines Metallsalzes, wie z.B. mittels Eisen und/ oder Manganasalzen, in die metallhaltige Form überführt wird, daß dann mittels Alkali Metallhydroxyd in den Poren des Harzes ausgefällt wird, daß anschließend das Harz mit einer hochmolekularen Säure, deren Anion zu grob ist, um in die Poren einzudringen und dort mit da Metallhydroxyd zu reagierein, in die Hydrogenform überführt wird, und daß schließlich mittels dieses Harzes dem Speisewasser Kationen und Sauerstoff entzogen werden.
  4. 4. Speisewasseranlage zur Ausführung des Verfahren@ nach Anspruch 1, 2 oder 3 mit ein.a Dampferzeuger, dem über einen dampfbe trieben en Entlüfter und über lonenaustaus che r Speisewasser zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionenaustauscher poröses Material zum Ionenaustausch enthalten, in dessen Poren Xaterial zur Entfernung gelöster Gase ausgefällt ist.
    50 Anlage nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen solchen Aufbau der Ionenaustauscher, daß einerseits das Ionenaustauschermaterial regeneriert und andererseits zu dem Zwecke aktiviert wird, gelöste Gase aus dos Wasser zu entfernen, solange kein Dampf für den Entlüfter zur Verfügung st@ht.
DE1965C0035981 1964-06-01 1965-05-28 Verfahren zur regenerierung eines kationenaustauschers der bei der entfernung von geloestem sauerstoff und kationen aus wasser insbesondere dem speisewasser von dampfkesseln eingesetzt wird Pending DE1517396B2 (de)

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