JP2000135444A - イオン交換樹脂の移送再生設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】アニオン交換樹脂を移送し受け入れておくため
の樹脂貯槽を設置することなく、混合樹脂の抜き出しを
可能とする再生方法とその装置の提供。 【解決手段】本発明は、再生塔で逆洗分離により中層に
形成されるカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂の混合
樹脂は、混合樹脂槽に抜き出し、混床式脱塩装置からの
有害イオンのリークを確実に防止した上で、アニオン交
換樹脂を移送し受け入れるための樹脂貯槽が削除できる
ので、設備の合理化による設置面積の縮小が図れること
から、経済性の面からの利点が大きい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、火力発電所または
原子力発電所などにおいて、カチオン交換樹脂とアニオ
ン交換樹脂を混合して使用する混床式イオン交換装置の
うち、特に復水脱塩装置のイオン交換樹脂を再生装置に
移送して再生する混合イオン交換樹脂の再生方法とその
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】火力発電所または原子力発電所におい
て、蒸気を復水器で冷却して得た復水は、ボイラ，ター
ビンなどのスケール生成防止や腐食防止のため、高純度
の水質が要求されている。この復水中に含まれるイオン
性不純物は、混床式脱塩装置に通水することで除去して
いる。混床式脱塩装置は、カチオン交換樹脂とアニオン
交換樹脂を混合状態で装荷した混床式脱塩塔と、使用済
みのイオン交換樹脂を再生する再生設備で構成されてい
る。

【０００３】混床式脱塩塔で使用されたカチオン交換樹
脂とアニオン交換樹脂が混合状態のイオン交換樹脂は、
再生設備の中の再生塔に移送され、樹脂の比重差を利用
して逆洗分離によりカチオン交換樹脂とアニオン交換樹
脂に分離される。

【０００４】しかしながら、樹脂の比重差による分離の
ためのカチオン交換樹脂層とアニオン交換樹脂層の分離
面は、カチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂が混合した
状態となり、この部分は混合樹脂層と呼ばれる。その
後、カチオン交換樹脂層には酸再生剤を流入と再生さ
れ、アニオン交換樹脂層にはアルカリ再生剤を流入し再
生されるが、その際に混合樹脂層のイオン交換樹脂が逆
再生される。

【０００５】この逆再生されたイオン交換樹脂が再び混
床式脱塩塔に戻され復水処理を行うと、有害イオン（ナ
トリウムイオン，塩素イオン，硫酸イオンなど）のリー
クが発生して設備の健全性に悪影響を与える。そのた
め、イオン交換樹脂の再生時には、混合樹脂が逆再生さ
れないようにする必要がある。

【０００６】しかしながら、逆洗分離はカチオン交換樹
脂とアニオン交換樹脂の比重差による沈降速度の差を利
用したものであるから、両イオン交換樹脂を完全に分離
することは困難であり、逆再生を完全に防止することは
難しい。そのため、アニオン交換樹脂の再生後にアンモ
ニア水を通水することにより、逆再生されたカチオン交
換樹脂の有害イオンを除去する方法があるが、アンモニ
ア水の通水工程とその通水設備が必要になると同時に、
アンモニアによる窒素を含有した排水が発生する。

【０００７】また、カチオン交換樹脂とアニオン交換樹
脂の中層に形成された混合樹脂層を抜き出し、次回の復
水処理には使用しないことにより有害イオンのリークを
防止する方法が提案されている。このような公知例に
は、特開昭54−54970 号公報がある。

【０００８】この従来技術による混床式脱塩装置の混床
式脱塩塔と再生設備の説明図を図２に示す。まず混床式
脱塩塔１で使用されたカチオン交換樹脂とアニオン交換
樹脂の混合状態のイオン交換樹脂は、樹脂移送管５を通
して再生塔２に移送される。次に再生塔２でカチオン交
換樹脂とアニオン交換樹脂を樹脂の比重差を利用して逆
洗分離し、上層にアニオン交換樹脂１４，中層にカチオ
ンとアニオン交換樹脂の混合樹脂１５，下層にカチオン
交換樹脂１６の樹脂層を形成させる。

【０００９】アニオン交換樹脂１２の再生は、アルカリ
再生剤をアルカリ再生剤流入管６から流入させると共
に、アルカリ再生剤がカチオン交換樹脂１６に流入しな
いようにするため保持水を酸再生剤流入管７から流入さ
せ、再生剤流出管８から流出させて行い、再生が完了し
たアニオン交換樹脂をアニオン交換樹脂移送管９を通し
て樹脂貯槽４に移送する。

【００１０】カチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂の混
合樹脂１５は、混合樹脂移送管１０を通して混合樹脂槽
３に移送される。カチオン交換樹脂１６の再生は、酸再
生剤を酸再生剤流入管７から流入させ再生剤流出管８か
ら流出させて行い、再生が完了したカチオン交換樹脂を
カチオン交換樹脂移送管１１を通して樹脂貯槽４に移送
する。混合樹脂槽３に移送した混合樹脂１５は、混合樹
脂移送管１２を通して再生塔２に移送し、次回の再生時
に混床式脱塩塔から移送されてきたイオン交換樹脂と混
合される。

【００１１】この公知例によると、逆洗分離により形成
されたカチオン交換樹脂１６とアニオン交換樹脂１４の
中層の混合樹脂１５の抜き出しを行うために、アニオン
交換樹脂１４を移送し受け入れておくための樹脂貯槽４
を設ける必要がある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】前述の公知例のよう
に、混合樹脂を再生系外に抜き出し混床式脱塩塔に戻さ
ないことにより、混床式脱塩塔から有害イオンのリーク
を防止することが可能になった。しかしながら、混合樹
脂は再生塔での逆洗分離後のカチオン交換樹脂とアニオ
ン交換樹脂の中層に形成されることから、この状態で混
合樹脂のみを再生塔から抜き出すことは技術的に不可能
である。そのため、まず上層のアニオン交換樹脂を再生
塔から移送した後、中層の混合樹脂を移送しなければな
らず、その結果としてアニオン交換樹脂を受け入れてお
くための樹脂貯槽を設置する必要がある。

【００１３】本発明の目的は、アニオン交換樹脂を移送
し受け入れておくための樹脂貯槽を設置することなく、
混合樹脂の抜き出しを可能とする再生方法とその装置を
提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、混床式脱塩塔
から移送されたカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂の
混合状態のイオン交換樹脂を逆洗分離により、上層にア
ニオン交換樹脂，中層にカチオン交換樹脂とアニオン交
換樹脂の混合樹脂，下層にカチオン交換樹脂の樹脂層が
形成される再生塔において、アニオン交換樹脂層の下部
にアニオン交換樹脂移送管，混合樹脂層内に再生剤流出
管，混合樹脂層の下部に混合樹脂移送管，カチオン交換
樹脂の下部にカチオン交換樹脂移送管を設けたことによ
り、再生が完了したアニオン交換樹脂のみを混床式脱塩
塔に移送した後、混合樹脂を抜き出すことを特徴とす
る。

【００１５】即ち、本発明により、再生が完了した上層
のアニオン交換樹脂を混床式脱塩塔に移送することによ
り、アニオン交換樹脂を移送し受け入れるための樹脂貯
槽を設けることなく、中層の混合樹脂の抜き出しが可能
となる。その結果、逆再生されたカチオン交換樹脂の有
害イオンを除去するためのアンモニア水の通水工程とそ
の通水設備も設ける必要がなくなる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施例を図１を用いて説
明する。

【００１７】全体系統は、復水中のイオン性不純物を除
去する混床式脱塩塔１から、使用済みのカチオン交換樹
脂とアニオン交換樹脂の混合状態のイオン交換樹脂を逆
洗分離し再生する再生塔２と、逆洗分離によりカチオン
交換樹脂１４とアニオン交換樹脂１２の中層に形成され
る混合樹脂１３を移送し、一時貯留するための混合樹脂
槽３から構成される。

【００１８】再生工程は、まず混床式脱塩塔１で使用済
みのカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂の混合状態の
イオン交換樹脂を樹脂移送管４を通して再生塔２に移送
され、逆洗分離により上層にアニオン交換樹脂１２，中
層にカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂の混合樹脂１
３，下層にカチオン交換樹脂１４の樹脂層を形成させ
る。

【００１９】次にアニオン交換樹脂１２の再生は、アル
カリ再生剤流入管７からアルカリ再生剤を流入させると
共に、アルカリ再生剤がカチオン交換樹脂１６に流入し
ないようにするため保持水を酸再生剤流入管９から流入
させ、再生剤流出管８から流出させて行い、再生が完了
したアニオン交換樹脂１２はアニオン交換樹脂移送管５
を通して混床式脱塩塔１に移送される。

【００２０】一方、カチオン交換樹脂１４の再生は、混
合樹脂１３を混合樹脂移送管１０から混合樹脂槽３に移
送された後、酸再生剤流入管９から酸再生剤を流入さ
せ、再生剤流出管８から流出させて行い、再生が完了し
たカチオン交換樹脂１４はカチオン交換樹脂移送管６を
通して混床式脱塩塔１に移送される。

【００２１】混合樹脂槽３に移送された混合樹脂１３
は、次回再生時に混床式脱塩塔から移送されてくるイオ
ン交換樹脂に混合する。混床式脱塩塔１に移送されたカ
チオン交換樹脂とアニオン交換樹脂は、混床式脱塩塔内
で混合された後、復水の浄化に再使用される。

【００２２】本実施例によれば、アニオン交換樹脂の移
送し受け入れるための樹脂貯槽を設けることなく中層の
混合樹脂１３の抜き出しが可能である。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば、再生塔で逆洗分離によ
り中層に形成されるカチオン交換樹脂とアニオン交換樹
脂の混合樹脂は、混合樹脂槽に抜き出し、混床式脱塩装
置からの有害イオンのリークを確実に防止した上で、ア
ニオン交換樹脂を移送し受け入れるための樹脂貯槽が削
除できるので、設備の合理化による設置面積の縮小が図
れることから、経済性の面からの利点が大きい。また、
逆再生されたカチオン交換樹脂の有害イオンを除去する
ためのアンモニア水の通水処理方式は、窒素を含有した
排水が発生することから、特に窒素排水規制の動向の中
で本方式は環境保全の観点から受け入れられないものと
なっており、その代替方式としても極めて有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の混床式脱塩装置再生設備の
模擬系統図。

【図２】従来例１の混床式脱塩装置再生設備の模擬系統
図。

【符号の説明】

１…混床式脱塩塔、２…再生塔、３…混合樹脂槽、４…
樹脂移送管、５…アニオン交換樹脂移送管、６…カチオ
ン交換樹脂移送管、７…アルカリ再生剤流入管、８…再
生剤流出管、９…酸再生剤流入管、１０，１１…混合樹
脂移送管、１２…アニオン交換樹脂、１３…混合樹脂、
１４…カチオン交換樹脂。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 沼尻 信幸 茨城県日立市大みか町三丁目18番１号 茨 城日立情報サービス株式会社内 (72)発明者 鈴木 俊一 茨城県日立市幸町三丁目２番１号 日立エ ンジニアリング株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】混床式脱塩装置に使用したカチオン交換樹
   脂とアニオン交換樹脂の混合状態のイオン交換樹脂を逆
   洗分離し、カチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂の再生
   を行う再生塔、逆洗分離後のカチオン交換樹脂とアニオ
   ン交換樹脂の中層に形成される混合樹脂を抜き出して保
   管する混合樹脂槽を塔構成とすることを特徴とするイオ
   ン交換樹脂の移送再生設備。
2. 【請求項２】請求項１において、前記アニオン交換樹脂
   の再生後、前記カチオン交換樹脂の酸再生剤を通薬する
   前に前記アニオン交換樹脂のみを前記再生塔から混床式
   脱塩塔に移送することを特徴とするイオン交換樹脂の移
   送再生設備。
3. 【請求項３】請求項１において、逆洗分離後のカチオン
   交換樹脂とアニオン交換樹脂の中層に形成される混合樹
   脂を移送することを特徴としたイオン交換樹脂の移送再
   生設備。