JP7272884B2 - イオン交換樹脂の再生液製造方法および装置、イオン交換樹脂の再生方法、並びにイオン交換樹脂の再生システム - Google Patents
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イオン交換樹脂を再生するための再生液を製造する再生液製造方法であって、
塩酸と水酸化ナトリウム水溶液とを混合することにより、塩化ナトリウムを含む液を得る工程を含み、
前記塩化ナトリウムを含む液を収容するための槽を用い、
塩酸と水酸化ナトリウム水溶液のうちの一方を第1の原料と呼び、他方を第2の原料と呼ぶとき、
前記槽に、前記第1の原料を導入する第1原料導入工程、
前記槽に、前記第2の原料を導入する第2原料導入工程、および、
前記槽内の液を前記槽から抜き出してそのpHを測定しつつ、前記第2の原料の添加によって前記槽内の液のpHを調整するpH調整工程をこの順に含む、再生液製造方法が提供される。
前記再生液製造方法によって製造した再生液を用いてイオン交換樹脂を再生する、イオン交換樹脂の再生方法が提供される。
イオン交換樹脂を再生するための再生液を製造する再生液製造装置であって、
塩酸と水酸化ナトリウム水溶液とを混合することにより、塩化ナトリウムを含む液を得る手段を含み、
前記手段が、前記塩化ナトリウムを含む液を収容するための槽を含み、
塩酸と水酸化ナトリウム水溶液のうちの一方を第1の原料と呼び、他方を第2の原料と呼ぶとき、
前記槽に、第1の原料を導入する第1原料導入手段と、
前記槽に、第2の原料を導入する第2原料導入手段と、
前記槽内の液を前記槽から抜き出してそのpHを測定しつつ、前記第2の原料の添加によって前記槽内の液のpHを調整するpH調整手段と、を含む、
再生液製造装置が提供される。
イオン交換樹脂が充填されたイオン交換樹脂塔と、前記再生液製造装置を含み、前記再生液製造装置で製造された再生液を用いて前記イオン交換樹脂を再生するイオン交換樹脂の再生システムが提供される。
ラインL1から、水酸化ナトリウム水溶液を槽1に導入する。第1原料導入工程において、1回のバッチで原料として使用する水酸化ナトリウム水溶液の全量を槽1に導入することができる。水酸化ナトリウム水溶液の導入量は、槽1の容量等に応じて、適宜決めることができる。水酸化ナトリウム水溶液の導入量は、例えば、槽1に設けた水面計を利用して知ることができる。
第1原料導入工程の後に、第2の原料を槽1に導入する第2原料導入工程を行う。第2原料導入工程において、第2の原料の導入とともに、後述する噴射工程、さらには温度調節工程を行うことができる。第2原料導入工程では、表1の第2原料導入工程の欄に示すように、弁V1を閉、弁V2を開、弁V3~V4を閉、弁V5を開、弁V6を閉、ポンプ2を稼働状態にする。水酸化ナトリウム水溶液が導入された槽1に、ラインL2から、塩酸を導入する。塩酸の導入量は、槽1に導入された水酸化ナトリウムの導入量等に応じて適宜決めることができるが、槽1内の液のpHが最終目的値(すなわち製造される再生液のpH)に到達しないように決めることが好ましい。pH調整工程において、塩酸の添加によってpHを調整するためである。塩酸の導入量は、例えば、槽1に設けた水面計を利用して知ることができる。
噴射工程を行う際、弁V5が開、弁V6が閉、ポンプ2が稼働状態にある。槽1内の液をラインL4に抜き出す。抜き出した液をポンプ2で昇圧する。昇圧した液は、ラインL4からラインL7を経由して、吐出管4から槽1内に、好ましくは槽1内の液の中に、噴射する。この噴射は、槽1内の液を攪拌する効果を有する。
塩酸と水酸化ナトリウム水溶液との混合によって得られる、塩化ナトリウムを含む液の温度を調節することができる。具体的には、熱交換器3において、ラインL4を流れる液を加熱もしくは冷却することにより、この液の温度を調節することができる。この液の温度は、適宜決めることができる。例えば、イオン交換樹脂や機器の耐熱温度などを考慮して、この液を冷却して、その液温を40℃以下に調節することができる。あるいは例えば、吸着物質をより効率的に脱着させるために、この液を60℃程度に加熱することができる。ラインL5を用いて、熱源(熱媒体)として、例えば冷却水もしくはスチームを熱交換器3に流すことができる。
第2原料導入工程の後に、攪拌工程を行うことが好ましい。攪拌工程では、槽1に原料としての塩酸も水酸化ナトリウム水溶液も供給せず、槽1内の液を攪拌するために噴射工程を行うことができる。噴射工程ではラインL7を含む循環ラインを用いて、液循環を行う。ポンプ2を、この液循環および噴射のために利用し、かつ、イオン交換樹脂を再生する際にイオン交換樹脂塔への通液ポンプとしても利用することにより、イオン交換樹脂再生のための設備を簡略化することができる。
第2原料導入工程の後にpH調整工程を行うことができる。第2原料導入工程の後に攪拌工程を行う場合は、攪拌工程の後にpH調整工程を行うことが好ましい。pH調整工程では、表1のpH調整工程の欄に示すように、弁V1~V2を閉、弁V3~V5を開、弁V6を閉、ポンプ2を稼働状態にする。pH調整工程では、槽1内の液を抜き出し、ラインL4を経て、ラインL6に設けられたpH計5に供給し、pHを測定する。ラインL6を流れる液は、槽1に戻す。すなわち、ラインL6を含む循環ラインを用いて、pH測定用のサンプル液を循環させる。
製造した再生液を用いて、イオン交換樹脂を再生することができる。再生工程では、表1の再生工程の欄に示すように、弁V1~V5を閉、弁V6を開、ポンプ2を稼働状態にする。再生工程では、槽1から、ラインL4およびL8を経て、イオン交換樹脂が充填されたイオン交換樹脂塔(不図示)に再生液を送ることができる。この送液のために、ポンプ2で再生液を昇圧することができる。イオン交換樹脂としては、塩化ナトリウム水溶液で再生可能なイオン交換樹脂を適宜用いることができる。イオン交換樹脂塔の構造および材質は、公知のものを適宜使用することができる。
本発明の一態様に係る再生液製造装置は、塩酸と水酸化ナトリウム水溶液とを混合することにより塩化ナトリウムを含む液を得る手段として、ラインL1およびL2、ならびに槽1を含むことができる。
2:ポンプ
3:熱交換器
4:吐出管
5:pH計
V1~V6:弁
Claims (9)
- イオン交換樹脂を再生するための再生液を製造する再生液製造方法であって、
塩酸と水酸化ナトリウム水溶液とを混合することにより、塩化ナトリウムを含む液を得る工程を含み、
前記塩化ナトリウムを含む液を収容するための槽を用い、
塩酸と水酸化ナトリウム水溶液のうちの一方を第1の原料と呼び、他方を第2の原料と呼ぶとき、
前記槽に、前記第1の原料を導入する第1原料導入工程、
前記槽に、前記第2の原料を導入する第2原料導入工程、および、
前記槽内の液を前記槽から抜き出してそのpHを測定しつつ、前記第2の原料の添加によって前記槽内の液のpHを調整するpH調整工程をこの順に含む、再生液製造方法。 - 前記再生液のpHが9~11である、請求項1に記載の再生液製造方法。
- 前記pH調整工程において、
タイマーによって繰り返し開閉制御される開閉弁を用い、
前記開閉制御のインターバルを変更することによって、前記第2の原料の単位時間当たりの添加量を変化させる
請求項1又は2に記載の再生液製造方法。 - 請求項1~3のいずれか一項に記載される再生液製造方法によって製造した再生液を用いてイオン交換樹脂を再生する、イオン交換樹脂の再生方法。
- イオン交換樹脂を再生するための再生液を製造する再生液製造装置であって、
塩酸と水酸化ナトリウム水溶液とを混合することにより、塩化ナトリウムを含む液を得る手段を含み、
前記手段が、前記塩化ナトリウムを含む液を収容するための槽を含み、
塩酸と水酸化ナトリウム水溶液のうちの一方を第1の原料と呼び、他方を第2の原料と呼ぶとき、
前記槽に、第1の原料を導入する第1原料導入手段と、
前記槽に、第2の原料を導入する第2原料導入手段と、
前記槽内の液を前記槽から抜き出してそのpHを測定しつつ、前記第2の原料の添加によって前記槽内の液のpHを調整するpH調整手段と、を含む、
再生液製造装置。 - 前記槽から前記槽内の液を抜き出し、抜き出した液を昇圧し、昇圧した液を前記槽内に噴射する噴射手段を含む、請求項5に記載の再生液製造装置。
- 前記塩化ナトリウムを含む液の温度を調節する温度調節手段を含む、請求項5または6に記載の再生液製造装置。
- 前記イオン交換樹脂が、アニオン交換樹脂である、請求項5~7のいずれか一項に記載の再生液製造装置。
- イオン交換樹脂が充填されたイオン交換樹脂塔と、請求項5~8のいずれか一項に記載される再生液製造装置を含み、前記再生液製造装置で製造された再生液を用いて前記イオン交換樹脂を再生するイオン交換樹脂の再生システム。
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