JP5326947B2 - Ion exchange resin conditioning method and apparatus - Google Patents

Ion exchange resin conditioning method and apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP5326947B2
JP5326947B2 JP2009203778A JP2009203778A JP5326947B2 JP 5326947 B2 JP5326947 B2 JP 5326947B2 JP 2009203778 A JP2009203778 A JP 2009203778A JP 2009203778 A JP2009203778 A JP 2009203778A JP 5326947 B2 JP5326947 B2 JP 5326947B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exchange resin
ion exchange
tower
tower body
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2009203778A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2011050898A (en
Inventor
伸 佐藤
正光 池田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kurita Water Industries Ltd
Original Assignee
Kurita Water Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kurita Water Industries Ltd filed Critical Kurita Water Industries Ltd
Priority to JP2009203778A priority Critical patent/JP5326947B2/en
Publication of JP2011050898A publication Critical patent/JP2011050898A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5326947B2 publication Critical patent/JP5326947B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)

Description

本発明は、イオン交換樹脂を水と接触させてコンディショニング（洗浄又は精製）するためのイオン交換樹脂のコンディショニング装置及びこの装置を用いたコンディショニング方法に関する。   The present invention relates to an ion exchange resin conditioning apparatus for conditioning (washing or purifying) an ion exchange resin in contact with water, and a conditioning method using the apparatus.

超純水製造用途に用いられるイオン交換樹脂からの全有機炭素（ＴＯＣ）成分の溶出を低減するために、イオン交換樹脂を超純水で洗浄することがある（特開２００４−４１９１５の０００２段落）。   In order to reduce elution of the total organic carbon (TOC) component from the ion exchange resin used for the production of ultrapure water, the ion exchange resin may be washed with ultrapure water (paragraph 0002 of JP-A-2004-41915). ).

原子力発電所の一次冷却水の復水脱塩処理に用いた使用済イオン交換樹脂に付着した懸濁固形分を除去するために、イオン交換樹脂をタンクに収容し、タンク内の下部の分散管から水と空気、又は空気を導入してイオン交換樹脂を水の存在下でスクラビングするイオン交換樹脂の洗浄方法及び装置が特公平２−４２５４３に記載されている。 In order to remove suspended solids adhering to the spent ion exchange resin used in the condensate demineralization treatment of the primary cooling water of the nuclear power plant, the ion exchange resin is accommodated in the tank, and the lower dispersion pipe in the tank Japanese Patent Publication No. 2-42543 discloses a method and apparatus for cleaning an ion exchange resin in which water and air or air is introduced to scrub the ion exchange resin in the presence of water.

特開２００４−４１９１５JP-A-2004-41915 特公平２−４２５４３JP-B-2-42543

上記特公平２−４２５４３では、タンク内の底部は下方に向って円弧状に膨出する鏡板形となっている。この底部の若干上方に、空気又は水の分散管が水平横引き状に設置されている。タンク内にイオン交換樹脂を収容し、この分散管から空気又は空気と水を流出させることにより、イオン交換樹脂がスクラビングされる。   In the above Japanese Patent Publication No. 2-42543, the bottom portion in the tank has an end plate shape that bulges downward in an arc shape. A dispersion pipe of air or water is installed in a horizontal horizontal shape slightly above the bottom. The ion exchange resin is accommodated in the tank, and the ion exchange resin is scrubbed by allowing air or air and water to flow out from the dispersion pipe.

このような分散管設置構造を有したイオン交換樹脂洗浄装置にあっては、分散管とタンク底面との間にスグラビングが十分に行われないデッドスペースが大きく存在することになり、イオン交換樹脂の洗浄効率が低くなる。   In the ion exchange resin cleaning apparatus having such a dispersion tube installation structure, there is a large dead space between the dispersion tube and the tank bottom surface where the scrubbing is not sufficiently performed. Cleaning efficiency is lowered.

本発明は、このような問題点を解決し、イオン交換樹脂を効率よく洗浄又は精製することができるイオン交換樹脂のコンディショニング装置及び方法を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the conditioning apparatus and method of an ion exchange resin which can solve such a problem and can wash | clean or refine | purify an ion exchange resin efficiently.

本発明のイオン交換樹脂のコンディショニング装置は、イオン交換樹脂を収容するための塔体と、該塔体内の下部に設けられた、流体を集水又は散水するための集散水管と、該塔体の上部に設けられた流体の流出又は流入用の流体給排部と、を有するイオン交換樹脂のコンディショニング装置において、該塔体の底部は、最底部に向って下り勾配の傾斜面よりなり、該塔体の最底部又はその近傍にイオン交換樹脂の取出口が設けられており、前記集散水管は、該塔体の最底部直上位置から塔体側面方向に上り勾配にて延設されており、イオン交換樹脂を前記塔体の底部から抜き出して塔体の上部に投入する循環手段を備えたことを特徴とするものである。 An ion exchange resin conditioning apparatus according to the present invention includes a tower for containing an ion exchange resin, a water collecting pipe for collecting or sprinkling a fluid provided at a lower portion of the tower, An ion exchange resin conditioning device having a fluid supply / exhaust portion for fluid outflow or inflow provided at an upper portion, wherein the bottom of the tower body is formed of an inclined surface having a downward slope toward the bottom, An ion exchange resin outlet is provided at or near the bottom of the body, and the water collecting pipe extends from the position directly above the bottom of the tower to the side of the tower in an upward gradient , Circulating means for extracting the exchange resin from the bottom of the tower body and feeding it to the upper part of the tower body is provided .

本発明では、集散水管に不活性ガスを供給する第１の不活性ガス供給手段を設けてもよい。不活性ガスとしては窒素ガスが好適である。 In this invention, you may provide the 1st inert gas supply means which supplies an inert gas to a water collecting pipe. Nitrogen gas is suitable as the inert gas.

塔体の底部に、イオン交換樹脂の移送用の配管を接続すると共に、該塔体の上部に不活性ガスを供給する第２の不活性ガス供給手段を設けてもよい。塔体の幅に対して、塔体の高さを３倍以上とすることが望ましい。   A pipe for transferring the ion exchange resin may be connected to the bottom of the tower, and second inert gas supply means for supplying an inert gas to the top of the tower may be provided. It is desirable to make the height of the tower 3 or more times the width of the tower.

本発明のイオン交換樹脂のコンディショニング方法は、上記本発明のコンディショニング装置を用い、塔体内にイオン交換樹脂を投入する投入工程と、塔体内に超純水を上向流又は下向流にて通水する通水工程と、塔体内からイオン交換樹脂を移送する工程とを有し、前記塔体内を不活性ガスでバブリングすると共に、該塔体の底部からイオン交換樹脂を塔体の上部に循環させる循環バブリング工程を前記投入工程と通水工程との間に行うことによってイオン交換樹脂をコンディショニングすることを特徴とするものである。 The ion-exchange resin conditioning method of the present invention uses the above-described conditioning apparatus of the present invention to introduce an ion-exchange resin into the tower body and to pass ultrapure water into the tower body in an upward flow or a downward flow. A water flow step for watering and a step for transferring ion exchange resin from the inside of the tower, bubbling the inside of the tower with an inert gas, and circulating the ion exchange resin from the bottom of the tower to the top of the tower The ion exchange resin is conditioned by performing a circulating bubbling step between the charging step and the water passing step .

このコンディショニング方法では、塔体からイオン交換樹脂又は水を送り出すときに、前記塔体内を不活性ガスで加圧するようにしてもよい。 In this conditioning method, when the ion exchange resin or water is sent out from the tower body, the inside of the tower body may be pressurized with an inert gas.

本発明のイオン交換樹脂のコンディショニング装置では、塔体の底部は最底部に向って下り勾配の傾斜面となっており、集散水管は、この塔体の最底部の直上位置から塔体側面方向に上り勾配にて延設されている。従って、集散水管の基端側は、その延在方向の先端側よりも下位に位置することになり、集散水管の下側のデッドスペースが小さくなる。これにより、塔体内に収容したイオン交換樹脂をムラなく効率よく洗浄することが可能となる。   In the ion-exchange resin conditioning apparatus of the present invention, the bottom of the tower body has a slope inclined downward toward the bottom, and the water collecting pipe extends from the position directly above the bottom of the tower body to the side of the tower body. It is extended with an ascending slope. Accordingly, the proximal end side of the water collecting pipe is positioned lower than the distal end side in the extending direction, and the dead space below the water collecting pipe is reduced. Thereby, it becomes possible to wash | clean efficiently the ion exchange resin accommodated in the tower body evenly.

本発明においては、イオン交換樹脂を塔体の底部から抜き出して塔体の上部に投入するように循環させることにより、イオン交換樹脂からのＴＯＣ成分の溶出や付着物の剥離を促進することができる。   In the present invention, the ion exchange resin can be extracted from the bottom of the tower body and circulated so as to be introduced into the upper part of the tower body, thereby facilitating the elution of the TOC component from the ion exchange resin and the peeling of the deposits. .

本発明において、集散水管に不活性ガスを供給してイオン交換樹脂をバブリングすることにより、イオン交換樹脂からのＴＯＣ成分の溶出や付着物の剥離を促進することができる。また、このバブリングによってイオン交換樹脂を流動化させることにより、上記のイオン交換樹脂の循環をスムーズに行うことができる。   In the present invention, by supplying an inert gas to the water collecting pipe and bubbling the ion exchange resin, elution of the TOC component from the ion exchange resin and peeling of the deposits can be promoted. In addition, the ion exchange resin can be circulated smoothly by fluidizing the ion exchange resin by the bubbling.

上記のバブリング工程の後に、塔体内に超純水を上向流又は下向流にて通水することにより、イオン交換樹脂からの溶出ＴＯＣ成分や剥離物をイオン交換樹脂と分離して塔体外へ排出することができる。   After the above bubbling step, ultrapure water is passed through the tower in an upward flow or downward flow to separate the eluted TOC component from the ion exchange resin and the exfoliated material from the ion exchange resin. Can be discharged.

本発明では、塔体の上部に不活性ガスによりガス圧を作用させることにより、塔体の底部から排水したりイオン交換樹脂を取り出して移送することが効率良く行われるようになる。   In the present invention, by applying a gas pressure to the upper portion of the tower body with an inert gas, draining from the bottom of the tower body or taking out and transferring the ion exchange resin can be performed efficiently.

本発明では、塔体の幅に対して、塔体の高さを３倍以上とすることによって、塔体内における偏流をなくし、イオン交換樹脂を効率的に洗浄することが可能となる。   In the present invention, by making the height of the tower 3 or more times the width of the tower, it is possible to eliminate the drift in the tower and to efficiently wash the ion exchange resin.

実施の形態に係るイオン交換樹脂のコンディショニング装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the ion exchange resin conditioning apparatus which concerns on embodiment. 図１のII−II線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the II-II line | wire of FIG. 図２のIII−III線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the III-III line of FIG. 実施の形態に係るイオン交換樹脂のコンディショニング装置の作動説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of the conditioning apparatus of the ion exchange resin which concerns on embodiment. 実施の形態に係るイオン交換樹脂のコンディショニング装置の作動説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of the conditioning apparatus of the ion exchange resin which concerns on embodiment. 実施の形態に係るイオン交換樹脂のコンディショニング装置の作動説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of the conditioning apparatus of the ion exchange resin which concerns on embodiment. 実施の形態に係るイオン交換樹脂のコンディショニング装置の作動説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of the conditioning apparatus of the ion exchange resin which concerns on embodiment. 実施の形態に係るイオン交換樹脂のコンディショニング装置の作動説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of the conditioning apparatus of the ion exchange resin which concerns on embodiment. 別の実施の形態に係るイオン交換樹脂のコンディショニング装置の第２図と同様箇所の断面図である。It is sectional drawing of the location similar to FIG. 2 of the conditioning apparatus of the ion exchange resin which concerns on another embodiment.

以下、図面を参照して実施の形態について説明する。まず、第１図〜第３図を参照してイオン交換樹脂のコンディショニング装置の構造を説明する。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. First, the structure of the ion exchange resin conditioning device will be described with reference to FIGS.

第１図の通り、塔体１は略円筒形の容器よりなり、底部及び頂部のいずれも封じられている。塔体１は、図示の通り、外部から密閉され、埃が入らない構造であることが望ましい。特に高純度の超純水（半導体工場等の超純水設備の場合、金属濃度が１ｐｐｔ以下特に０．１ｐｐｔ以下）の製造システムで用いるイオン交換樹脂のコンディショニングに用いる場合は、埃が金属濃度に影響するため、塔体は密閉構造とされることが望ましい。   As shown in FIG. 1, the tower body 1 is formed of a substantially cylindrical container, and both the bottom and the top are sealed. As shown in the drawing, the tower body 1 is preferably sealed from the outside and has a structure that does not contain dust. In particular, when used for conditioning ion-exchange resins used in production systems of high-purity ultrapure water (in the case of ultrapure water facilities such as semiconductor factories, the metal concentration is 1 ppt or less, particularly 0.1 ppt or less), dust may be used in the metal concentration. In order to influence, it is desirable that the tower body has a sealed structure.

底部１ａは、下方に向って膨出した鏡板形であり、塔体１の軸心部が最底部となっている。この最底部に水又はイオン交換樹脂の流出口が設けられ、後述の配管１１が接続されている。底部１ａは、最底部から外周側に向って徐々に高位となっている。この実施の形態では、底部１ａは、縦断面形状が、下方に向って凸となるように湾曲しているが、下方に向って凸となる逆円錐形（コーン形）であってもよい。   The bottom part 1a is an end plate shape that bulges downward, and the axial center part of the tower body 1 is the lowest part. An outlet of water or ion exchange resin is provided at the bottom of the pipe, and a pipe 11 described later is connected thereto. The bottom part 1a is gradually higher from the bottom part toward the outer peripheral side. In this embodiment, the bottom 1a is curved so that its longitudinal cross-sectional shape is convex downward, but may be an inverted cone (cone) that is convex downward.

この最底部の直上（例えば最底部から２０〜１００ｍｍ特に３０〜７０ｍｍ程度上方）に、集散水管２のハブ部２ａが設けられている。このハブ部２ａから放射方向に複数本（この実施の形態では、第２図の通り６本）の集散水管２が延設されている。集散水管２は、中空パイプ状であり、周面には多数の通水又は通気用のスリットが設けられている。この実施の形態では、スリットはパイプの周方向に延在しているが、パイプの長手方向に延在してもよい。スリットは、イオン交換樹脂粒子を通過させない小さいスリット幅を有している。各集散水管２の先端は封じられている。   The hub portion 2a of the water collecting pipe 2 is provided immediately above the bottom portion (for example, about 20 to 100 mm, particularly about 30 to 70 mm above the bottom portion). A plurality of water collecting pipes 2 (in this embodiment, six as shown in FIG. 2) are extended from the hub portion 2a in the radial direction. The water collecting pipe 2 is in the form of a hollow pipe, and a large number of slits for water passage or ventilation are provided on the peripheral surface. In this embodiment, the slit extends in the circumferential direction of the pipe, but may extend in the longitudinal direction of the pipe. The slit has a small slit width that does not allow the ion exchange resin particles to pass through. The tip of each water collecting pipe 2 is sealed.

集散水管２は、塔体底部１ａと接触しないように、ハブ部２ａから放射方向先端に向って上り勾配となっている。この上り勾配の角度は２０〜４０°特に２５〜３５°とりわけ約３０°程度が好適である。この集散水管２は直管状であるが、曲面状の塔体底部１ａに倣って湾曲していてもよい。   The water collecting pipe 2 has an upward slope from the hub portion 2a toward the distal end in the radial direction so as not to contact the tower bottom 1a. The angle of the upward gradient is preferably 20 to 40 °, particularly 25 to 35 °, particularly about 30 °. The water collecting pipe 2 is a straight tube, but may be curved following the curved tower bottom 1a.

本実施の形態では、集散水管２を塔体１の最底部の直上より塔体１の側面方向に上がり勾配で延設するために、ハブ部２ａから放射方向に複数本の集散水管２が延設されているが、第９図のように渦巻き状であるとともに外側に向かって上がり勾配を持たせた集散水管２Ｒを用いても良い。   In the present embodiment, in order to extend the collecting water pipe 2 from the position directly above the bottom of the tower body 1 toward the side surface of the tower body 1 with a slope, a plurality of the collecting water pipes 2 extend in the radial direction from the hub portion 2a. Although it is provided, a water collecting pipe 2R that is spiral as shown in FIG. 9 and has an upward gradient toward the outside may be used.

ハブ部２ａは中空であり、内部の空室が各集散水管２内に連通している。このハブ部２ａは、配管５の先端に取り付けられており、該ハブ部２ａ内に、配管３、弁４及び該配管５を介して超純水が導入可能とされると共に、配管６、弁７及び配管５を介して窒素ガスが導入可能とされている。なお、配管５の途中からは弁９を備えた排水用の配管８が分岐している。   The hub portion 2 a is hollow, and the internal vacancy communicates with each water collecting pipe 2. The hub part 2a is attached to the tip of the pipe 5, and ultrapure water can be introduced into the hub part 2a via the pipe 3, the valve 4 and the pipe 5, and the pipe 6, the valve Nitrogen gas can be introduced through the pipe 7 and the pipe 5. A drainage pipe 8 provided with a valve 9 is branched from the middle of the pipe 5.

前記塔体１の最底部に接続された配管１１は、弁１２及び配管１３を介してイオン交換樹脂移送用のポンプ１４の吸込側に接続されている。このポンプ１４としては、後述のポンプ３０と同様に、粒状イオン交換樹脂を圧潰させないようにエアードポンプ（エアー駆動式のダイヤフラムポンプ）が用いられている。ポンプ１４の吐出側は、配管１５、弁１６を介してイオン交換樹脂返送投入口１７に接続されている。   A pipe 11 connected to the bottom of the tower 1 is connected to a suction side of a pump 14 for transferring ion exchange resin through a valve 12 and a pipe 13. As the pump 14, an air pump (air-driven diaphragm pump) is used so as not to crush the granular ion exchange resin, similarly to the pump 30 described later. The discharge side of the pump 14 is connected to an ion exchange resin return inlet 17 via a pipe 15 and a valve 16.

配管１５から、洗浄済のイオン交換樹脂を移送するための配管１８が分岐しており、該配管１８に弁１９が設けられている。   A pipe 18 for transferring the cleaned ion exchange resin is branched from the pipe 15, and a valve 19 is provided in the pipe 18.

配管１３には、該配管１３、ポンプ１４、配管１５、弁１６及び返送投入口１７よりなるイオン交換樹脂循環ラインを超純水で洗浄するための超純水注入用配管２０が接続されている。この配管２０に弁２１が設けられている。   Connected to the pipe 13 is an ultrapure water injection pipe 20 for washing an ion exchange resin circulation line composed of the pipe 13, the pump 14, the pipe 15, the valve 16 and the return input port 17 with ultrapure water. . A valve 21 is provided in the pipe 20.

塔体１には、返送投入口１７よりも上位に、洗浄処理されるイオン交換樹脂を塔体１内に投入するための投入口３３が設けられている。この投入口３３に対し、イオン交換樹脂受け槽２９からポンプ３０及び弁３２を備えた配管３１によってイオン交換樹脂が供給される。   The tower body 1 is provided with an inlet 33 for introducing an ion exchange resin to be cleaned into the tower body 1 above the return inlet 17. The ion exchange resin is supplied to the input port 33 from the ion exchange resin receiving tank 29 through a pipe 31 including a pump 30 and a valve 32.

塔体１の塔頂部に水又は窒素ガスの給水気口（供給口）４３が設けられている。この給水気口４３にストレーナ付きの散水器が設けられている。この給水気口４３に対して超純水が弁４１、配管４２を介して供給可能とされていると共に、弁４４、配管４５及び該配管４２を介して窒素ガスが導入可能とされている。   A water supply port (supply port) 43 for water or nitrogen gas is provided at the top of the tower body 1. A watering device with a strainer is provided in the water supply vent 43. Ultrapure water can be supplied to the water supply opening 43 through the valve 41 and the pipe 42, and nitrogen gas can be introduced through the valve 44, the pipe 45 and the pipe 42.

塔体１の頂部には、水又はガスの排出口が設けられ、この排出口に弁５１を有した配管５０が接続されている。この排出口には、イオン交換樹脂粒子の流出を防止するためのストレーナが設けられている。   A water or gas outlet is provided at the top of the tower body 1, and a pipe 50 having a valve 51 is connected to the outlet. A strainer for preventing the outflow of the ion exchange resin particles is provided at the discharge port.

このように構成されたイオン交換樹脂のコンディショニング装置によるイオン交換樹脂の洗浄作動について次に説明する。   Next, the cleaning operation of the ion exchange resin by the ion exchange resin conditioning apparatus configured as described above will be described.

［イオン交換樹脂の投入］
イオン交換樹脂を投入するには、第４図の通り、弁３２，５１を開とし、その他の弁を閉とすると共に、ポンプ３０を作動させ、受け槽２９からイオン交換樹脂と超純水との混合スラリーを投入口３３から塔体１内に投入する。次いで、弁９，４４を開とし、その他の弁を閉とし、塔体１内に給水気口４３から窒素ガスを圧入し、塔体１内の水のみを集散水管２、配管８を介して排出する。 [Input ion exchange resin]
In order to charge the ion exchange resin, as shown in FIG. 4, the valves 32 and 51 are opened, the other valves are closed, the pump 30 is operated, and the ion exchange resin, ultrapure water and The mixed slurry is charged into the tower body 1 through the charging port 33. Next, the valves 9 and 44 are opened, the other valves are closed, nitrogen gas is injected into the tower body 1 from the feed water inlet 43, and only the water in the tower body 1 is passed through the collecting water pipe 2 and the pipe 8. Discharge.

次に、弁４を開とし、また弁５１を開とし、その他の弁を閉とし、配管３，５及び集散水管２を介して塔体１内に超純水を注入して水張りを行う。注入終了後、塔体１内のイオン交換樹脂が沈静化した後、弁９，４４を開とし、その他の弁を閉とし、給水気口４３から窒素ガスを塔体１内に圧入し、塔体１内の水のみを集散水管２、配管８を介して排出する。なお、イオン交換樹脂の投入に先立ち、塔体１内を窒素雰囲気としてイオン交換樹脂を酸素等と接触させないよう、弁４４，５１を開とし、その他の弁を閉として、塔体１内に窒素ガスを充満させておくことが好ましい。   Next, the valve 4 is opened, the valve 51 is opened, the other valves are closed, and ultrapure water is injected into the tower body 1 through the pipes 3 and 5 and the water collecting pipe 2 to perform water filling. After the injection is completed, after the ion exchange resin in the tower body 1 is settled, the valves 9 and 44 are opened, the other valves are closed, and nitrogen gas is injected into the tower body 1 from the feed water inlet 43, Only the water in the body 1 is discharged through the water collecting pipe 2 and the pipe 8. Prior to introduction of the ion exchange resin, valves 44 and 51 are opened and the other valves are closed so that the inside of the tower 1 is in a nitrogen atmosphere so that the ion exchange resin does not come into contact with oxygen or the like. It is preferable to fill the gas.

［バブリング及びイオン交換樹脂の循環］
次に、第５図の通り、弁７，１２，１６，５１を開とし、その他の弁を閉とし、ポンプ１４を作動させる。これにより、配管６からの窒素ガスが集散水管２から塔体１内に吹き込まれ、塔体１内のイオン交換樹脂がバブリングされ、イオン交換樹脂が流動状態となる。このイオン交換樹脂は、塔体底部の配管１１から取り出され、配管１３、ポンプ１４、配管１５を介して返送投入口１７から塔体１内に戻されるように循環する。これにより、イオン交換樹脂粒子への付着物が剥離されると共に、イオン交換樹脂からのＴＯＣ成分の溶出が促進される。なお、集散水管２から塔体１内のイオン交換樹脂内に吹き込まれた窒素ガスは、それに付随する水と共に、配管５０を介して排出される。 [Bubbling and circulation of ion exchange resin]
Next, as shown in FIG. 5, the valves 7, 12, 16, 51 are opened, the other valves are closed, and the pump 14 is operated. As a result, nitrogen gas from the pipe 6 is blown into the tower body 1 from the collecting water pipe 2, the ion exchange resin in the tower body 1 is bubbled, and the ion exchange resin enters a fluid state. This ion exchange resin is taken out from the pipe 11 at the bottom of the tower body and circulated so as to be returned into the tower body 1 from the return inlet 17 via the pipe 13, the pump 14, and the pipe 15. Thereby, the deposits on the ion exchange resin particles are peeled off and the elution of the TOC component from the ion exchange resin is promoted. The nitrogen gas blown into the ion exchange resin in the tower body 1 from the collecting water pipe 2 is discharged through the pipe 50 together with the accompanying water.

なお、第５図ではバブリングと循環とを併用しているが、バブリングを連続的に行いながら、間欠的にポンプ１４を作動させ、イオン交換樹脂を間欠的に循環させてもよい。イオン交換樹脂の洗浄を数日以上、例えば５〜１０日程度行う場合には、１日に１回〜８回程度（１回当り２０〜１２０分程度）の頻度でイオン交換樹脂の循環を行うようにしてもよい。   Although bubbling and circulation are used in combination in FIG. 5, the pump 14 may be operated intermittently while bubbling is continuously performed, and the ion exchange resin may be circulated intermittently. When the ion exchange resin is washed for several days or more, for example, about 5 to 10 days, the ion exchange resin is circulated at a frequency of about 1 to 8 times a day (about 20 to 120 minutes per time). You may do it.

［循環ラインの洗浄及び水抜き］
次に、弁２１，１６を開とし、弁５１を開とし、その他の弁は閉とし、イオン交換樹脂の循環ラインたる配管１３，１５、返送投入口１７を配管２０からの超純水で洗浄する。返送投入口１７から塔体１内に流入した水は、配管５０を介して排出される。 [Circulation line washing and draining]
Next, the valves 21 and 16 are opened, the valve 51 is opened, the other valves are closed, and the pipes 13 and 15 and the return input port 17 which are ion-exchange resin circulation lines are washed with ultrapure water from the pipe 20. To do. Water that has flowed into the tower body 1 from the return input port 17 is discharged through the pipe 50.

次いで、弁９，４４を開とし、その他の弁は閉とし、給水気口４３から塔体１内に窒素ガスを圧入し、集散水管２、配管８を介して塔体１内の水のみを排出する。   Next, the valves 9 and 44 are opened, the other valves are closed, nitrogen gas is injected into the tower body 1 from the feed water inlet 43, and only the water in the tower body 1 is passed through the collecting water pipe 2 and the pipe 8. Discharge.

［イオン交換樹脂の水洗］
次いで、第６図の通り、弁４１，９を開とし、その他の弁を閉とし、配管４２及び塔体頂部の給水気口４３を介して塔体１内に超純水を供給し、塔体１内の水を集散水管２から配管８を介して排出する。これにより、剥離物や溶出ＴＯＣ成分を含んだ水が塔体１外へ排出され、塔体１内には洗浄されたイオン交換樹脂が超純水中に浸漬されて存在することになる。 [Ion exchange resin washing with water]
Next, as shown in FIG. 6, the valves 41 and 9 are opened, the other valves are closed, and ultrapure water is supplied into the tower body 1 through the piping 42 and the feed water inlet 43 at the top of the tower body. The water in the body 1 is discharged from the collecting water pipe 2 through the pipe 8. As a result, water containing the exfoliated material and the eluted TOC component is discharged out of the tower body 1, and the washed ion exchange resin is immersed in the ultrapure water in the tower body 1.

［移送］
所定時間水洗後、イオン交換樹脂を塔体１から後述の第７図の如く移送するのであるが、この移送に先立って上記のイオン交換樹脂の一連の洗浄工程を複数回繰り返し行ってもよい。 [transfer]
After washing for a predetermined time with water, the ion exchange resin is transferred from the tower body 1 as shown in FIG. 7 to be described later. Prior to this transfer, the above series of ion exchange resin washing steps may be repeated a plurality of times.

次に、洗浄後の移送工程について第７図を参照して説明する。   Next, the transfer process after cleaning will be described with reference to FIG.

第７図の通り、弁４４，１２，１９を開とし、その他の弁を閉とし、ポンプ１４を作動させ、塔体１内に配管４５，４２及び給水気口４３を介して窒素ガスを導入し、塔体１内のイオン交換樹脂を超純水とともに配管１１，１３，１８を介して送り出す。イオン交換樹脂は、窒素ガス圧とポンプ１４の送圧とによって効率よく移送される。塔体１内のイオン交換樹脂がすべて送り出されるまで、窒素ガス導入及びポンプ１４の作動を継続する。   As shown in FIG. 7, the valves 44, 12 and 19 are opened, the other valves are closed, the pump 14 is operated, and nitrogen gas is introduced into the tower body 1 through the pipes 45 and 42 and the feed water inlet 43. Then, the ion exchange resin in the tower body 1 is sent together with the ultrapure water through the pipes 11, 13 and 18. The ion exchange resin is efficiently transferred by the nitrogen gas pressure and the pump 14 pressure. The nitrogen gas introduction and the operation of the pump 14 are continued until all of the ion exchange resin in the tower body 1 is sent out.

［ラインの洗浄］
イオン交換樹脂の移送終了後、弁２１，１９を開とし、その他の弁を閉とし、イオン交換樹脂移送ラインたる配管１３、ポンプ１４、配管１８を洗浄する。次に、弁４，５１を開とし、塔体１内に超純水を配管３，５及び集散水管２を介して張った後、弁７，５１を開とし、窒素ガスを配管６から集散水管２を介して導入し、塔体１内をバブリングする。しかる後、弁４４，９を開とし、その他の弁は閉とし、給水気口４３から窒素ガスを導入してガス圧を加えることにより、塔体１内の残留水を集散水管２、配管８を介して排出する。 [Line cleaning]
After the transfer of the ion exchange resin is completed, the valves 21 and 19 are opened, the other valves are closed, and the pipe 13, the pump 14, and the pipe 18 serving as the ion exchange resin transfer line are washed. Next, the valves 4 and 51 are opened, and ultrapure water is filled in the tower body 1 through the pipes 3 and 5 and the water collecting pipe 2, and then the valves 7 and 51 are opened and nitrogen gas is collected from the pipe 6. It introduces through the water pipe 2, and the inside of the tower body 1 is bubbled. Thereafter, the valves 44 and 9 are opened, the other valves are closed, nitrogen gas is introduced from the feed water inlet 43 and gas pressure is applied, thereby collecting residual water in the tower body 1 with the collecting water pipe 2 and the pipe 8. To discharge through.

以上により、１サイクルのイオン交換樹脂洗浄工程が終了するので、その後は第４図〜第７図の工程による次サイクルのイオン交換樹脂洗浄を行う。以下、このサイクルを繰り返すことにより、イオン交換樹脂が次々と洗浄される。   As described above, since the ion-exchange resin cleaning process of one cycle is completed, the ion-exchange resin cleaning of the next cycle according to the processes of FIGS. 4 to 7 is performed thereafter. Thereafter, the ion exchange resin is washed one after another by repeating this cycle.

このイオン交換樹脂のコンディショニング装置及び方法によると、集散水管２が全体として塔体底部１ａに極めて近接しているので、バブリング工程（第５図）で集散水管２と塔体底部１ａとの間のイオン交換樹脂もバブリングされ、すべてのイオン交換樹脂が満遍なく処理されるようになり、効率の良いコンディショニング処理が行われる。   According to this ion-exchange resin conditioning apparatus and method, the water collecting pipe 2 as a whole is very close to the tower bottom 1a, and therefore, between the water collecting pipe 2 and the tower bottom 1a in the bubbling step (FIG. 5). The ion exchange resin is also bubbled, so that all the ion exchange resins are processed uniformly, and an efficient conditioning process is performed.

この実施の形態では、第７図の移送工程で窒素ガス圧を塔体１内に加え、ポンプ１４の移送力とガス圧による圧送力とを重畳させているので、イオン交換樹脂を効率よく移送することができる。   In this embodiment, nitrogen gas pressure is applied to the tower body 1 in the transfer step of FIG. 7, and the transfer force of the pump 14 and the pumping force by the gas pressure are superimposed, so that the ion exchange resin is transferred efficiently. can do.

第６図では、超純水を塔体１内に下向流にて通水してイオン交換樹脂の水洗を行ったが、本発明では、第８図のように超純水を上向流にて通水してイオン交換樹脂を水洗してもよい。   In FIG. 6, ultrapure water was passed through the tower body 1 in a downward flow to wash the ion exchange resin, but in the present invention, ultrapure water was flowed upward as shown in FIG. The ion exchange resin may be washed with water.

第８図では、弁４，５１を開とし、その他の弁を閉とし、配管３からの超純水を集散水管２から塔体１内に流出させる。この超純水は、塔体１内を上向流にて流れてこの間にイオン交換樹脂を水洗し、その後、排水気口から配管５０を介して流出する。   In FIG. 8, the valves 4 and 51 are opened, the other valves are closed, and the ultrapure water from the pipe 3 flows out from the collecting water pipe 2 into the tower body 1. This ultrapure water flows in the tower body 1 in an upward flow, during which the ion exchange resin is washed with water, and then flows out from the drainage vent through the pipe 50.

本発明のその他の好ましい形態、条件等を以下に示す。   Other preferable modes and conditions of the present invention are shown below.

バブリングに用いる窒素ガスの純度は９９．９％以上であることが好ましい。なお、バブリングに空気を用いる場合、イオン交換樹脂が汚染されたり、イオン交換樹脂が炭酸を吸着したりあるいは酸化するおそれがある。   The purity of nitrogen gas used for bubbling is preferably 99.9% or more. When air is used for bubbling, the ion exchange resin may be contaminated, the ion exchange resin may adsorb carbon dioxide, or oxidize.

偏流をなくして、洗浄効率をあげるためには、塔体の幅（例えば塔径）に対して高さが３倍以上、特に３．５倍以上、とりわけ３．７５倍以上であることが望ましい。   In order to eliminate the drift and increase the cleaning efficiency, it is desirable that the height is 3 times or more, particularly 3.5 times or more, especially 3.75 times or more with respect to the width of the tower (for example, the tower diameter). .

１ 塔体
２ 集散水管
１４，３０ ポンプ
１７ 返送投入口
３３ 投入口 1 Tower 2 Drainage pipe 14,30 Pump 17 Return input 33 Input

Claims (6)

イオン交換樹脂を収容するための塔体と、
該塔体内の下部に設けられた、流体を集水又は散水するための集散水管と、
該塔体の上部に設けられた流体の流出又は流入用の流体給排部と、
を有するイオン交換樹脂のコンディショニング装置において、
該塔体の底部は、最底部に向って下り勾配の傾斜面よりなり、
該塔体の最底部又はその近傍にイオン交換樹脂の取出口が設けられており、前記集散水管は、該塔体の最底部直上位置から塔体側面方向に上り勾配にて延設されており、
イオン交換樹脂を前記塔体の底部から抜き出して塔体の上部に投入する循環手段を備えたことを特徴とするイオン交換樹脂のコンディショニング装置。 A tower for containing the ion exchange resin;
A water collecting pipe provided in the lower part of the tower for collecting or watering the fluid;
A fluid supply / exhaust section for the outflow or inflow of fluid provided in the upper part of the tower body;
In an ion exchange resin conditioning device having
The bottom of the tower consists of an inclined surface with a downward slope toward the bottom,
An ion exchange resin outlet is provided at or near the bottom of the tower body, and the water collecting pipe extends from the position directly above the bottom of the tower body to the side of the tower body in an upward gradient. ,
An ion exchange resin conditioning apparatus comprising circulation means for extracting the ion exchange resin from the bottom of the tower body and feeding it to the upper portion of the tower body. 請求項１において、前記集散水管に不活性ガスを供給する第１の不活性ガス供給手段を備えたことを特徴とするイオン交換樹脂のコンディショニング装置。   2. The ion exchange resin conditioning device according to claim 1, further comprising first inert gas supply means for supplying an inert gas to the collecting water pipe. 請求項１又は２において、前記塔体の底部に、イオン交換樹脂の移送用の配管が接続されていると共に、該塔体の上部に不活性ガスを供給する第２の不活性ガス供給手段を備えたことを特徴とするイオン交換樹脂のコンディショニング装置。   3. The second inert gas supply means according to claim 1, wherein a pipe for transferring ion exchange resin is connected to the bottom of the tower body, and second inert gas supply means for supplying an inert gas to the upper portion of the tower body. An ion-exchange resin conditioning device comprising: 請求項１ないし３のいずれか１項において、前記塔体の幅に対し、前記塔体の高さを３倍以上とすることを特徴とするイオン交換樹脂のコンディショニング装置。   4. The ion-exchange resin conditioning device according to claim 1, wherein the height of the tower is three times or more the width of the tower. 5. 請求項１ないし４のいずれか１項のコンディショニング装置を用いたイオン交換樹脂のコンディショニング方法であって、
前記塔体内にイオン交換樹脂を投入する投入工程と、
塔体内に超純水を上向流又は下向流にて通水する通水工程と、
塔体内からイオン交換樹脂を移送する工程と
を有し、
前記塔体内を不活性ガスでバブリングすると共に、該塔体の底部からイオン交換樹脂を塔体の上部に循環させる循環バブリング工程を前記投入工程と通水工程との間に行うことを特徴とするイオン交換樹脂のコンディショニング方法。 Claims 1 A method of conditioning the ion exchange resin using a conditioning apparatus 4 have Zureka item 1,
A charging step of charging an ion exchange resin into the column;
A water flow process for passing ultrapure water in the tower in an upward flow or a downward flow;
A step of transferring ion exchange resin from the column body,
A circulating bubbling step of bubbling the column with an inert gas and circulating an ion exchange resin from the bottom of the column to the top of the column is performed between the charging step and the water flow step. Ion exchange resin conditioning method. 請求項５において、前記塔体からイオン交換樹脂又は水を送り出すときに、前記塔体内を不活性ガスで加圧することを特徴とするイオン交換樹脂のコンディショニング方法。   6. The ion exchange resin conditioning method according to claim 5, wherein when the ion exchange resin or water is sent out from the tower body, the inside of the tower is pressurized with an inert gas.
JP2009203778A 2009-09-03 2009-09-03 Ion exchange resin conditioning method and apparatus Expired - Fee Related JP5326947B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009203778A JP5326947B2 (en) 2009-09-03 2009-09-03 Ion exchange resin conditioning method and apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009203778A JP5326947B2 (en) 2009-09-03 2009-09-03 Ion exchange resin conditioning method and apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011050898A JP2011050898A (en) 2011-03-17
JP5326947B2 true JP5326947B2 (en) 2013-10-30

Family

ID=43940490

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009203778A Expired - Fee Related JP5326947B2 (en) 2009-09-03 2009-09-03 Ion exchange resin conditioning method and apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5326947B2 (en)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5407801B2 (en) * 2009-11-24 2014-02-05 栗田工業株式会社 Method for forming ion exchange resin layer
JP5966489B2 (en) * 2012-03-23 2016-08-10 栗田工業株式会社 Method and apparatus for mixing ion exchange resin
CN102897871A (en) * 2012-09-04 2013-01-30 宜兴市环球水处理设备有限公司 Novel mixing ion exchanger
JP2015174048A (en) * 2014-03-17 2015-10-05 株式会社三進製作所 Ion exchange resin tower and method for regenerating ion exchange resin
US10128006B2 (en) * 2015-10-12 2018-11-13 Westinghouse Electric Company Llc Cryogenic system for spent nuclear fuel pool emergency cooling and safety system
KR102455283B1 (en) * 2021-04-29 2022-10-18 (주)윈텍글로비스 Method for regeneration of activated carbon using superheated steam
JP7459842B2 (en) * 2021-06-08 2024-04-02 Ｊｆｅスチール株式会社 Vacuum hose for tower cleaning, and method for cleaning ion exchange resin tower
CN113680393B (en) * 2021-07-30 2023-07-21 河北邯峰发电有限责任公司 Water inlet distribution device of high-speed mixed bed
KR102541565B1 (en) * 2022-02-21 2023-06-13 삼성전자주식회사 Ultrapure water production facility and method of exchanging ion-exchange resin

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2773829A (en) * 1954-01-11 1956-12-11 Ronald W Hunting Process and apparatus for subsurface washing
US3395099A (en) * 1965-06-24 1968-07-30 Richard D. Johnson Method and means for backwashing mineral beds
GB1228613A (en) * 1968-07-11 1971-04-15
JPS57136949A (en) * 1981-02-18 1982-08-24 Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd Washing device for ion exchange resin
JPS59150545A (en) * 1983-02-16 1984-08-28 Ebara Corp Method and apparatus for regenerating ion exchange resin
JPS60114345A (en) * 1983-11-24 1985-06-20 Nippon Rensui Kk Washing method of ion exchange resin bed
JPS6262293A (en) * 1985-09-12 1987-03-18 動力炉・核燃料開発事業団 Method of processing radioactive waste liquor
JPS62227491A (en) * 1986-03-31 1987-10-06 Toshiba Corp Apparatus for washing resin of atomic power plant
JPH0767533B2 (en) * 1987-10-21 1995-07-26 株式会社東芝 Ion exchange resin cleaning device
JPH02135148A (en) * 1988-11-15 1990-05-24 Japan Organo Co Ltd Device for cleaning ion-exchange resin
JPH07265719A (en) * 1994-03-28 1995-10-17 Idemitsu Kosan Co Ltd Method and apparatus for revolving washing and separation of ion exchange resin
JPH09262486A (en) * 1996-03-28 1997-10-07 Japan Organo Co Ltd Regenerating method of ion exchange resin in desalting device for condensate
JPH10192718A (en) * 1997-01-08 1998-07-28 Toshiba Eng Co Ltd Resin regenerator for condensate desalter
JP2001104952A (en) * 1999-10-08 2001-04-17 Japan Organo Co Ltd Water treatment apparatus
US6706195B2 (en) * 2000-10-25 2004-03-16 Peter L. Jensen High efficiency ion exchange system for removing arsenic from water
JP2002361245A (en) * 2001-06-08 2002-12-17 Japan Organo Co Ltd Method and device for regenerating ion exchange resin in condensate demineralizer

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011050898A (en) 2011-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5326947B2 (en) Ion exchange resin conditioning method and apparatus
CN206544920U (en) It is a kind of efficiently to remove ammonia-nitrogen desorption reaction tower
CN103908811A (en) Self-cleaning quick sand filter
CN206950947U (en) A kind of emission-control equipment of combustion furnace
CN206457306U (en) A kind of BAF
CN207769526U (en) Leather agent emission-control equipment
CN208249904U (en) A kind of Purification of Carbon Nanotubes equipment
CN207769527U (en) A kind of device of the ultra-clean processing flue gas of the dust removal integrated wet method of desulphurization denitration
CN210559684U (en) Ion air-flotation three-in-one purifier
CN209940599U (en) Internal circulation anaerobic reactor
CN207072841U (en) Ozonation aerated biofilter
CN203878030U (en) Sewage treatment nitration filter unit
CN208586181U (en) A kind of infant industry wastewater treatment equipment
EP0222180A3 (en) Process and apparatus for backwashing a solid-bed ion exchanger
CN101597115B (en) Self-cleaning iron ion removing separation device
CN204602692U (en) Cone-shaped resin purge tank
CN211111604U (en) Environment-friendly sewage treatment equipment
US10364171B2 (en) Partial bed backwashing for packed bed reactor
CN205269224U (en) Adaptation dry process acetylene generating device's compound scrubbing tower of novel inner loop
CN219291041U (en) Tail gas absorption system
CN212663744U (en) Dust removing device of wet ball mill
CN214829721U (en) Quick MBBR sewage treatment plant
RU2768624C1 (en) Ion exchange unit
CN203469569U (en) Automatic continuous quick sand cleaning and filtering device
RU2641122C1 (en) Installation of purifying water from general alpha-radioactivity and radon

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120703

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130327

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130402

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130520

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130604

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130604

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130625

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130708

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5326947

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees