JPS59150546A - イオン交換樹脂の逆洗展開率の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はイオン交換樹脂の逆洗展間率の制御方法に関し
、特に温度、配管抵抗の変化があっても常に所定の逆洗
展間率を得ることができ、安定した陰・陽イオン交換樹
脂の分離及びスクラビング後のクラッドの分離を行い得
る方法に関する。

イオン交換樹脂を用いて水を浄化する方法には、混床法
、複床法があり、またこれらを互いに組合せる方法等さ
まざまな方法があるが、なかでも混床法は単一の処理塔
によって水を高度に浄化できるので普遍的に実施されて
いる。この混床法にも粒状イオン交換樹脂を用いイオン
交換樹脂をくり返し再生して利用する方法と、粉末イオ
ン交換樹脂の温床を形成し混床のイオン交換能力が限界
に達したら全ての粉末イオン交換樹脂を廃棄する方法と
があり、樹脂の有効利用という点からすれば前者の方が
後者より優れているものであった。しかしながらイオン
交換樹脂を再生利用すると言う前者即ち粒状イオン交換
樹脂による混床法においても、次第に高純度の水質が要
求され、これに伴い使用するイオン交換樹脂の粒径も次
第に小さくなる傾向にある。

ところで、陰・陽イオン交換樹脂が互いに混合している
混床法において、これらの樹脂を再生すると云うことは
、混合した陰・陽イオン交換樹脂を互いに分離する手段
がなければならない。従前の方法にあっては陰・陽イオ
ン交換樹脂の比重差に起因する終末速度の差を利用し、
混床の下方から通水し、終末速度の小なる樹脂（通常は
陰イオン交換樹脂）を上方へ且つ終末速度の大なる樹脂
〈通常は陽イオン交換樹脂）を下方へ分離し、この分離
した状態のまま、或いは上方側の樹脂を他の容器へ移送
して、各々薬液によって再生処理するものであった。

しかし、この混床法においてイオン交換樹脂の粒径を小
さくすれば樹脂の水中における終末速度が低下し、水流
の僅かの変動によっても、陰・陽イオン交換樹脂の分離
が困難となり、この陰・陽イオン交換樹脂の分離が可能
か否かによって混床法に使用できる樹脂の粒径が定めら
れてしまう。

このことを第１図を参照して詳述すると、第１図は第１
表に示すイオン交換樹脂■〜■の３０℃の水中における
終末速度の分布を示したものであり、イオン交換樹脂の
粒径分布は対数正規分布となっているものである。

第　　　　１　　　　表 Ｎｏ　Ｉ　　ＩＩ　　Ｉ［Ｉ　　Ｔｌ 樹脂　　　アニ　　　カチ　　　アニ　　　カヂの種類
　　オン　　　オン　　　オン　　　オンモード 値（μｍ　）　７ＧＯ７６０５５０５５０ジグ？　　　
１，３０　　１，３０　　　１．３０　　　１．３０樹
脂の 密度 （ｇ／ｃＪ）　　１．０７　　１，２８　　　１．．０
７　　　１，２８従来の混床法でもっとも普遍的に用い
られているのが１及び■の陰・陽イオン交換樹脂であっ
て、その粒径はモード値で７６０μｍである。この粒径
をさらに小さくし、それぞれの樹脂のモード値を５５０
μｍとしたのが■及び■の陰・陽イオン交換樹脂であっ
て、第１図中■及び■の曲線はＩ及び■の曲線をそのま
ま左方へ平行移動させたものとなっている。しかし第１
図の横軸は終末速度（ｃｍ／秒）を対数目盛としている
ので逆洗・分離時の水流の変動が同一であるとすれば■
及び■の陰・陽イオン交換樹脂の分離はより困難なもの
となる。

さらに水中におけるイオン交換樹脂の逆洗展開率は樹脂
の粒径、密度以外に水の温度によっても変化し、例えば
温度が低くなるほど粘性を増す水についてみれば低調で
ある稈逆洗展開率は増加することとなる。このことを図
示したものが第２図であって、同一流速で展開したとし
ても温度の変化によって逆洗展間率が大幅に変化するこ
とが解る。

混床法において、樹脂層の逆洗展間率を常に適正な値に
維持すること、特に塔の上部にある逆洗水出口近傍まで
樹脂層を確実に展開することは、陰・陽イオン交換樹脂
を再生する際の相互の分離の度合を高めることとなり、
またイオン交換樹脂に吸着されている懸濁固形分（クラ
ッドと称す）をスクラビング（空気の供給操作）によっ
てイオン交換樹脂から物理的に離脱させ、ざらに逆洗水
によってイオン交換樹脂層の上方へ流出させる操５− 作をより確実なものとするので極めて重要なことである
が、従来の方法にあっては水の温度変化によって逆洗展
間率が変動するのでその余裕を見込んだ逆洗水量を設定
せざるを得ないものであった。

本発明の目的は、イオン交換樹脂を逆洗水によって展開
する際に水温が変化しても常に一定の逆洗展開率を維持
する方法を提供することにある。

本発明の逆洗展開率の制御方法は、イオン交換樹脂膚の
下部から逆洗水を供給し、該イオン交換樹脂層の上方か
ら逆洗水を抜出す逆洗作業の逆洗展間率の制御方法にお
いて逆洗水の流入管路の流量と温度とを計測し、前記調
度に基づいて予め設定された展開率となるように設定流
量値を補正し、逆洗水の流量が補正された設定流量とな
るよう制御弁により操作するようになっている。

本発明によれば、逆洗時の流量を温度によって補正して
いるので、常に所望の逆洗展開率が得られることとなり
、陰・陽イオン交換樹脂の分離或いはスクラビング後の
クラッドの除去操作が最適の条件のもとに実施すること
ができる。本発明に６− ついて第３図に基づいてさらに説明する。

第３図はＢＷＲ型（ｄｌ；騰水型）原子力発電所の復水
脱塩塔からのイオン交換樹脂の再生塔の要部を図示した
ものであり、再生塔１内には陰イオン交換樹脂と陽イオ
ン交換樹脂３とが収容され、再生塔１の下部には逆洗水
供給管４が、又その上部には逆洗水を」ニガより抜出す
オーバーフロー管５がイれぞれ設すられている。ざらに
逆洗に供する水は逆洗水のへツタ６から逆洗水の流入管
路７を介して逆洗水供給管４へ導かれ、又流入管路７に
は渇度削８、流量計９、制御弁１０及び自動オン・オフ
弁１１が設けられている。

他方逆洗水の抜出し側についてみると、オーバーフロー
管５から流出した逆洗水は扱出し管路１２を経由して廃
液貯槽１３へ流入するものである。

図中１４は自動オン・オフ弁である。さらにこのシステ
ムにお（プる流量制御について説明すると、温度計８か
らの水温の信号は調節器１５へ送信され、調節器１５で
はその温度における予め設定されたイオン交換樹脂層の
逆洗展間率となる流量を演算をし、（若しくはテーブル
から求める）、他方流量ｉｔ　９から流量信号と比較し
、その差を制御弁１０を調節して補正し、零とするよう
になっている。従って再生塔１内における樹脂の展開率
は水温がとの」ζう変化しても常に〜定にすることがで
きる。また一般にこの再生塔１からラドウェストと称さ
れる廃液貯槽までの間は１００ｍ以上にもなる管路であ
るため、その間における配管抵抗の静時変化は大きいも
のであるが、本発明の方法によれば常に所望の逆洗展間
率となるように流量が調節されているので、あらゆる外
乱をも排除し、安定した操業を行い得るものである。

本発明において温度計、流量計及び制御弁を逆洗水の流
入管路に設けているのは操作の安定性を増すＩＣめのも
のであって、これが再生塔１の下流側に相当する抜出管
路１２側であっては逆洗開始の初期における運転が安定
しないこととなり、さらには温度計、流量計、制御弁等
重要な機能をもつ機器類が余計に汚染されることにもな
るので望ましいこととは言えない。

本発明に基づいて再生塔１内のイオン交換樹脂を展開す
る場合には、その逆洗展開率は展開したイオン交換樹脂
の上面が逆洗水の抜出口の近傍まで達するものと設定す
るのが望ましい。このようにすれば陰・陽イオン交換樹
脂を分離する場合であってもこの展開層が装置が許容す
る最大限の層高となり、分離がより容易なものとなる。

またスクラビングによって離脱したクラッドをイオン交
換樹脂から分離除去する場合であってもイオン交換樹脂
の上面が抜出口の下方で且つその近傍にまで到達してい
ればイオン交換樹脂の終末速度よりも僅かに小さな終末
速度のクラッドであっても抜出口から系外へ排出される
こととなり効率のよい逆洗が行えるからである。

【図面の簡単な説明】

第１図はイオン交換樹脂の逆洗時の終末速度と粒径分布
との関係を示すグラフ、第２図は温度をパラメータとし
た流速と逆洗展間率の関係を示すグラフ、第３図は本発
明を実施する装置を示すブロック図である。 ９− １・・・再生塔　　８・・・温度計　　９・・・流量計
　　１０・・・制御弁　　１１・・・自動オンオフ弁　
　１５・・・調節器 特許出願人　　　株式会社荏原製作所 １０−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. イオン交換樹脂の下部から逆洗水を供給し、イオン交換
   樹脂層の上方から逆洗水を扱出す逆洗作業の逆洗展間率
   の制御方法において、逆洗水の流入管路の温度と流量と
   を計測し、前記温度に基づいて予め設定された逆洗展間
   率となる流量を求め、前記計測した流量が前記温度補正
   された所望の流量となるように制御弁によって調節する
   ことを特徴とするイオン交換樹脂の逆洗展間率の制御方
   法。