JPH0445230B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、火力発電プラントの復水の処理にお
ける混床式過脱塩方法に関し、特に従来品より
も架橋度を低下させた陽イオン交換樹脂と陰イオ
ン交換樹脂を混合してなる混床式過脱塩方法に
関するものである。

〔従来の技術〕

従来から火力発電所では、給水中の不純物を極力
低く抑えなければならないので、復水器からボイ
ラへ流入する復水を復水脱塩塔によつて浄化処理
し、高度に浄化した後、ボイラ給水として利用し
ている。

この復水脱塩塔は陰イオン交換樹脂と陽イオン
交換樹脂とが混合して充填された所謂混床式脱塩
塔であつて、復水中のイオン成分と懸濁固形成分
（クラツドと通称される）とをイオン交換及び吸
着によつて分離し、復水を浄化するものである。

そして陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂と
を混合して混床を形成する方法としては、従来
架橋品のゲル型陽イオン交換樹脂（DVB含率８
％）と従来架橋品のゲル型陰イオン交換樹脂
（DVB含率８％）を用いる方法、従来架橋品の
ポーラス型陽イオン交換樹脂（DVB含率８％）
と従来架橋品のポーラス型陰イオン交換樹脂
（DVB含率８％）を用いる方法、が提案されてい
た。

〔発明が解決しようとする課題〕

最近、混床式過脱塩技術において、復水から
イオン成分及びクラツドの分離効果のうち、クラ
ツドの分離効果を強化することにより、復水から
ボイラへ持ち込まれるクラツドを低減しスケール
生成速度を抑制する傾向がある。そして、前述の
粒状イオン交換樹脂を用いる方法では、クラツド
捕捉能力がイオン交換樹脂表面におけるクラツド
の吸着領域の大きさとイオン交換樹脂表面から粒
内への拡散速度とに支配されることから、従来品
の架橋度の比較的高いイオン交換樹脂では、樹脂
相内の細孔（ミクロポアー）が比較的小さくクラ
ツドの樹脂粒内への拡散速度が遅いこと及び樹脂
が硬く弾性に乏しく、通水時樹脂表面の弾性変形
によるクラツド吸着効果が小さいことより、クラ
ツドの分離効果の高度化要求に十分な対応ができ
なかつた。

そこで、本発明は、復水の処理操作においてク
ラツドの分離能力が大きい混床式過脱塩方法を
提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、鋭意研究の結果、使用するイオ
ン交換樹脂の架橋度を従来品のものよりも低下さ
せたものを用いることによつて、本発明の目的を
達成しうることを見い出し、本発明を完成したも
のである。

すなわち本発明は、火力発電プラントの復水の
処理の際に、粒状又は粉末状陽イオン交換樹脂及
び陰イオン交換樹脂からなる混床によつて過脱
塩する方法において、陽イオン交換樹脂及び／又
は陰イオン交換樹脂の架橋度を従来品ゲル型樹脂
の標準値（ジビニルベンゼン（DVB）含率表示
で陽イオン交換樹脂、陰イオン交換樹脂ともに８
％）よりも低下させた範囲のDVB含率7.5％〜３
％の樹脂により混床を形成し、火力発電プラント
の復水処理時の懸濁不純物の除去能力を強化させ
たことを特徴とする混床式過脱塩方法にある。

また、本発明は、火力発電プラントの復水の処
理の際に、粒状又は粉末状陽イオン交換樹脂及び
陰イオン交換樹脂からなる混床によつて過脱塩
する方法において、従来品のイオン交換樹脂によ
る混床上層部に、従来品ゲル型樹脂の標準値より
も架橋度を低下させた範囲のDVB含率7.5〜３％
の陽イオン交換樹脂を積層させた樹脂床を形成
し、火力発電プラントの復水処理時の懸濁不純物
の除去能力を強化させたことを特徴とする混床式
過脱塩方法にもある。

次に、本発明を従来技術と対比しながら更に詳
しく説明する。

第１図は、強酸性ゲル型陽イオン交換樹脂の架
橋度（DVB％）を横軸に、細孔の平均直径〔Å〕
を縦軸に表わした架橋度と細孔の大きさの関係を
示すグラフであり、これによれば架橋度（DVB
％）を低下させるほど細孔の平均直径〔Å〕は大
きくなる。

たとえば、DVB含率８％の標準品と、DVB含
率６％品の細孔平均直径を比較すると ８％品（Ｈ型）：7.8Å ６％品（Ｈ型）：9.5Å となり、細孔は６％品の方が20％程度大きくな
る。又、陰イオン交換樹脂についても同様の傾向
が見られる。

第２図は、強酸性ゲル型陽イオン交換樹脂及び
強塩基性ゲル型陰イオン交換樹脂の架橋度
（DVB％）を横軸に樹脂の破砕強度（ｇ／粒）を
縦軸に表わしたグラフであり、これによれば架橋
度を低下させるほど樹脂の破砕強度（ｇ／粒）は
低下し、それに伴ない樹脂の弾性は増加する。

第３図は強酸性陽イオン交換樹脂の架橋度
（DVB％）を横軸に総交換容量を縦軸に表わした
グラブでありこれによれば架橋度（DVB％）を
低下させるほど総交換容量（meq／ml−Ｒ）は低
下する。

第４図は強塩基性陰イオン交換樹脂の架橋度
（DVB％）と総交換容量の関係を示したグラフで
あり、第３図と同様の傾向が見られる。

以上よりイオン交換樹脂の架橋度（DVB％）
を低下させることにより、破砕強度総交換容量等
の性質が劣化する傾向にあり、実運用の際の架橋
度（DVB％）は、クラツド分離効果と過脱塩
操作時必要なその他の諸性質の限界値を伴せて決
める必要があり、本発明においては、陽イオン交
換樹脂及び陰イオン交換樹脂の架橋度（DVB％）
を7.5％〜３％、望ましくは６％〜４％の範囲に
することが適当と考えられる。

〔実施例〕

以下に、本発明の実施例を記載するが、本発明
はこれらの実施例に限定されるものではない。

実施例 １ 陽イオン交換樹脂の架橋度を変化させて、単床
ミニカラム試験及び混床実機長カラム試験によ
り、クラツド分離効果を比較する。

（単床ミニカラム試験） 試験条件 第５図の試験装置を使用し原水を原水入口１か
ら、充填カラム３を通して、以下の試験条件によ
り試験を行つた。

Γ 樹脂仕様：強酸性ゲル型陽イオン交換樹脂
（Ｈ型）の架橋度（DVB％）４％、６％、８
％、10％、12％のものを使用 Γ 耐圧カラム：内径12mm×200mm Γ 樹脂量：陽イオン交換樹脂15ml Γ 樹脂層高：135mm Γ 通水線流速：LV＝108ｍ／ｈ Γ 通水期間：各試験約２週間 試験結果 陽イオン交換樹脂のみの単床ミニカラム試験の
結果を第６図に示す。第６図は、横軸に架橋度
（DVB％）を、縦軸に従来品の架橋度DVB8％品
を１とした時のクラツド捕捉比率を示したグラフ
である。これによれば架橋度（DVB％）を低下
させた方がクラツド分離効果が向上することが確
認できる。

（混床実機長カラム試験） 試験条件 第７図の試験装置を使用して試験を行つた。第
７図において、原水入口１から導入された原水
は、樹脂充填カラム３で浄化されて、主流量計４
を通り、一部はサンプリングラインに入り、フイ
ルタ５、流量計６、積算流量計７、導電率計８を
経て、ドレンライン９から排出される。２は洗浄
用純水の入口である。

試験は、以下の試験条件により行つた。

Γ 樹脂仕様：強酸性ゲル型陽イオン交換樹脂
（Ｈ型）の架橋度（DVB％）４％、６％、８
％、10％、12％のもの並びに強塩基性ゲル型
陰イオン交換樹脂（OH型）の架橋度（DVB
％）８％のものを組合せて混床状態で使用 Γ 樹脂量：陽イオン／陰イオン樹脂比＝1.66／
1.0で層高90cm相当分（約２）を混合して
充填 Γ 通水線流量：LV＝108ｍ／ｈ Γ 通水期間：１サイクル14日間で２サイクル実
施 試験結果 陰イオン交換樹脂の架橋度（DVB％）を８％
で固定し、陽イオン交換樹脂の架橋度（DVB％）
を変化させた混床による混床実機長カラム試験の
結果は、第８−１図のサイクル１及び第８−２図
のサイクル２の通りであり、これによれば陽イオ
ン交換樹脂の架橋度（DVB％）を低下させた方
がクラツド分離効果（平衡到達時DF値）が向上
することが確認できた。

第８−１及び８−２図は強酸性ゲル型陽イオン
交換樹脂と強塩基性ゲル型陰イオン交換樹脂との
混床実機長カラムにおいて、陽イオン交換樹脂の
架橋度DVB％を変化させた場合の架橋度とDF値
の関係を示すグラフであり、ここでDF値とは、
入口クラツド濃度（ppb）／出口クラツド濃度
（ppb）で表わす。

以上の試験結果は、いずれも、特に陽イオン交
換樹脂の架橋度（DVB％）を変化させたもので
あり、本発明の過脱塩方法におけるクラツド分
離効果は従来の過脱塩方法よりも大巾に優れて
いることが確認され実用上極めて有利な方法と云
える。

実施例 ２ 次に、本発明のもう一つの過脱塩方法である
陰イオン交換樹脂の架橋度（DVB％）を変化さ
せた場合のクラツド分離効果を単床ミニカラム試
験により従来の過脱塩操作と比較する。

（単床ミニカラム試験） 試験条件 第５図の試験装置を使用し、以下の試験条件に
より試験を行つた。

Γ 樹脂仕様：強塩基性ゲル型陰イオン交換樹脂
（OH型）の架橋度（DVB％）６％、７％、
7.5％、８％のものを使用 Γ 樹脂量：陰イオン交換樹脂15ml Γ 通水線流速：LV＝108ｍ／ｈ Γ 通水期間：各試験約２週間 試験結果 陰イオン交換樹脂のみの単床ミニカラム試験の
結果は第９図の通りでありこれによれば、架橋度
（DVB％）を低下させた方がクラツド分離効果が
向上することが確認できた。第９図は横軸に架橋
度（DVB％）を、縦軸にDVB8％品を１とした
時のクラツド捕捉比率を表したグラフである。

以上の試験結果は、陰イオン交換樹脂の架橋度
（DVB％）を変化させたものであり、一般に過
脱塩操作における陰イオン交換樹脂のクラツド分
離効果に及ぼす影響は、その性質上陽イオン交換
樹脂に比較して小さいが、特に陽イオン交換樹脂
との混床による相乗効果により、本発明の過脱
塩方法におけるクラツド分離効果は従来の過脱
塩方法よりも大巾に優れていることが確認され実
用上極めて有利な方法と云える。

更に本発明の過脱塩方法である 陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂の架
橋度（DVB％）を従来品よりも低下させた樹
脂の混床による過脱塩方法 陰イオン交換樹脂の架橋度（DVB％）を従
来品よりも低下させた樹脂と従来品陽イオン交
換樹脂の混床による過脱塩方法 従来品イオン交換樹脂による混床の上層部に
従来品よりも架橋度（DVB％）を低下させた
陽イオン交換樹脂を積層させた樹脂床による
過脱塩方法 についても、前述の結果より、優れたクラツド分
離効果が推測されるが最近実施した試験において
優れたクラツド分離効果が確認されており、いず
れも実用上極めて有利な方法と云える。

〔発明の効果〕

本発明においては、従来の混床式過脱塩方法
に比較し、陰・陽イオン交換樹脂の架橋度が低い
ため、樹脂相内の細孔（ミクロポアー）が比較的
大きく、クラツドの樹脂粒内への拡散速度が速い
こと及び樹脂が比較的硬くなく弾性があり通水時
樹脂表面の弾性変形によるクラツド吸着効果が大
きいことより過脱塩操作に際し、よりクラツド
濃度の低い高純度の水を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、陽イオン交換樹脂の架橋度と細孔の
大きさを表すグラフであり、第２図は、陽イオン
及び陰イオン交換樹脂の架橋度と破砕強度の関係
を表すグラフであり、第３図は、陽イオン交換樹
脂の架橋度と総交換容量の関係を表すグラフであ
り、第４図は、陰イオン交換樹脂の架橋度と総交
換容量の関係を表すグラフである。第５図はミニ
カラム試験装置の概略系統図であり、第６図は架
橋度とクラツド捕捉能の関係を表すグラフであ
り、第７図は混床実機長カラム試験装置の概略系
統図であり、第８−１図及び第８−２図は架橋度
と平衡到達時DF値の関係を表すグラフであり、
第９図は架橋度とクラツド捕捉能の関係を表すグ
ラフである。 １……原水入口、２……洗浄用純水入口、３…
…樹脂充填カラム、４……主流量計、５……フイ
ルタ、６……流量計、７……積算流量計、８……
導電率計、９……ドレンライン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 火力発電プラントの復水の処理の際に、粒状
   又は粉末状陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹
   脂からなる混床によつて過脱塩する方法におい
   て、陽イオン交換樹脂及び／又は陰イオン交換樹
   脂の架橋度を従来品ゲル型樹脂の標準値（ジビニ
   ルベンゼン（DVB）含率表示で陽イオン交換樹
   脂、陰イオン交換樹脂ともに８％）よりも低下さ
   せた範囲のDVB含率7.5％〜３％の樹脂により混
   床を形成し、火力発電プラントの復水処理時の懸
   濁不純物の除去能力を強化させたことを特徴とす
   る混床式過脱塩方法。 ２ 火力発電プラントの復水の処理の際に、粒状
   又は粉末状陽イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹
   脂からなる混床によつて過脱塩する方法におい
   て、従来品のイオン交換樹脂による混床上層部
   に、従来品ゲル型樹脂の標準値よりも架橋度を低
   下させた範囲のDVB含率7.5％〜３％の陽イオン
   交換樹脂を積層させた樹脂床を形成し、火力発電
   プラントの復水処理時の懸濁不純物の除去能力を
   強化させたことを特徴とする混床式過脱塩方
   法。