JPS6058241A - 混合樹脂の逆洗分離方法 - 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】 樹脂の混合樹脂を逆洗分離する際の改良に関するもので
ある。

従来から工業用水等を原水とする純水製造装置あるいは
火力発電所，原子力発電所等の復水脱塩装置などにカチ
オン交換樹脂とアニオン交換樹脂の混合樹脂を用いる混
床式イオン交換装置が用いられている。当該混床式イオ
ン交換装置はカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂の混
合樹脂を用いて被処理水を処理するのであるから，処理
後に両イオノ交換樹脂を再生するにあたり，当該混合樹
脂をカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂に分離する必
要がある。従来の分離方法は稀に力性ソーダ溶液などの
ような比重液を用いて分離する方法も採用されているが
，通常は以下のような水流による逆洗分離が行なわれて
いる。すなわち１ず当該混合樹脂が充填されているイオ
ン交換塔の下部から，当該混合樹脂が約１００％膨張す
るような流速，通常ＬＶ（線速度。

以下同様）７〜１２ｍ／ＩＩの逆洗水を流入して当該混
合樹脂を膨張流動させる。このように混合樹脂を膨張流
動させると上昇流水中における両イオ／交換樹脂の沈降
速度に差が生じ。

比重の大きいカチオン交換樹脂が下部に、比重の小さい
゛アニオン交換樹脂が上部に集合し膨張状態にあるカチ
オン交換樹脂とアニオン交換樹脂の二層が形成される。

そしてこのような二層が形成された後に、逆洗水の流入
を止めると膨張状態にあるカチオン交換樹脂とアニオン
交換樹脂が水中を沈降し、下層がカチオン交換樹脂層、
上層がアニオン交換樹脂層となった分煎層を形成するこ
とができる。

このような逆洗分離を行なった後、二層を形成したまま
、あるいはたとえば上層のアニオン交換樹脂を別塔に取
り出してカチオン交換樹脂は酸で、アニオン交換樹脂は
アルカリで再生し、水洗を行なった後再生済みの両イオ
ン交換樹脂を混合してふたたび通水に供している。

ところで高純度の処理水が要求される電子工業用の純水
製造装置あるいは火力発電所や原子力発電所の復水脱塩
装置などの混床式イオン交換装置においても混合樹脂を
分離するにあたり、上述した水流による逆洗分肉１１が
実施されているが、当該混床式イオン交換装置において
、たびたび純度上昇不良という問題が生じ、この原因を
種々検討した結果、以下に説明する従来の逆洗分離方法
における分＃ｌＩ不完全が大きな要因となっていること
が判明した。

すなわち従来の逆洗分離方法においては第１図に示した
ように混合樹脂１が充填されているイオン交換塔２の下
部から前述したごと（ＬＶ７〜ユ２ｍ／ｈの逆洗水３を
流入し、充填樹脂層高に対して約１００％のレベル［、
まで混合樹脂を膨張流動させるが、第２図に示すように
当該逆洗により大部分の混合樹脂は膨張流動し、膨張状
態にあるカチオン交換樹脂６′と゛アニオン交換樹脂７
′に分離するものの、支持板４０周縁部５に存在する混
合樹脂１′は膨張流動しないでそのまま残留する。この
混合樹脂１′中における”アニオン交換樹脂は全アニオ
ン交換樹、脂量の３〜５チに達することがある。

支持板４の周縁部５に存在する混合樹脂１′がそのまま
残留するのは当該部分に水が流れにくいことに起因する
ものである。

このように支持板４の周縁部５に混合樹脂１′がそのオ
ま残留すると、以下の再生にお％て障害が生じそのため
処理水純度の上昇が不良となる。

すなわち第３図において沈整したアニオン交換樹脂７を
再生するために力性ソーダ９を、−１だ沈整したカチオ
ン交換樹脂婁６を再生するために、塩酸８を通薬した際
に混合樹脂１′中のアニオン交換樹脂がｃ１形となる。

なお第３図に示したような１塔で両イオン交換樹脂を再
生せず２分離したカチオン交換樹脂層６とアニオン交換
樹脂層７を別塔に分け、別々に再生する場合においても
カチオン交換樹脂層６中咋混合樹脂１′が混入すること
は同様である。

このようにＮ４生後において０１形のアニオン６　Ｍｉ
＋　ｍＪ　ＢＷ　−ｈ＝　１デｌ＝　ｌイｌ−ＩＬ　Ｉ
　Ｔｈ　Ｍ　１．Ｊ−１，１１ｆｆｌ　、Ｊ−＋純度上
昇が不良となり、特にｐｗ几型原子カ発電所の復水脱塩
装置においては処理水の０１イオンリークの制限が厳し
く、したがって再生後におけるｃｌ形のアニオン交換樹
脂の混入量を出来るだけ低減しなければならない。

本発明は前述したような従来の逆洗分離方法の欠点を解
決し、支持板の周縁部に混合樹脂を残留させない逆洗分
離方法を提供するととを目的とするものであり、カチオ
ン交換樹脂とアニオン交換樹脂の混合樹脂が充填さｉｌ
、でいるイオン交換塔の下部から逆洗水を流入してカチ
オン交換樹脂とアニオン交換樹脂の膨張層を形成し２そ
の後に沈整することによりカチオン交換樹脂とアニオン
交換樹脂を分離するにあたり、前記膨張層の形成１時に
イオン交換塔の支持板周縁部の塔壁に渚って旋回する流
れを生じせしめることにより、イオン交換塔の支持板周
縁部に存在する混合樹脂を当該周縁部から離脱させるこ
とを特徴とするｆ３１＞　唐謄の諦りへ鱒十讐−ノブ印
りり１−−−以下に本発明の詳細な説明する。

従来の逆洗分離方法の欠点は支持板の周縁部に混合樹脂
が残留することであり、この原因は支持板周縁部の水の
流れが緩慢であるために当該部分の混合樹脂が膨張流動
しないことによる。

本発明は、支持板周縁部の塔壁部に清って旋回する流れ
を生じせしめることにより、当該部分の混合樹脂を流動
化させ、当該周縁部から離脱させて、逆洗分離を行なう
ものである。

以下に本発明の逆洗分離方法を工程ごとに図面を参照し
て以下に説明する。

まず、第４図に示したように混合樹脂か充填されている
イオン交換塔２の下部から混合樹脂が約１００チ膨張す
るような流速１通常ｒ、ｖ７〜１２ｍ／ｈで逆洗水３を
流入し、当該混合樹脂１を膨張流動させ比重の大きいカ
チオン交換樹脂６′が塔［；部に集合した時点で７第５
図。

第６図に示したように塔壁部に設けたノズル１０より旋
回流水１１を流出させ、尖細で示したごとく支持板４の
周縁部に渚って旋回する流れを生じさせなから逆洗分離
を行なう。このような旋回流により支持板４の上部特に
支持板４０周縁部に存在する混合樹脂１′を完全に離脱
させることができる。この場合ノズ／ｌ／１０より旋回
流水］１を流出させる時点は、／ことえば逆洗水３流入
開始より約５分間経過してから、換言すれば膨張状態に
あるカチオン交換樹脂６′とアニオン交換樹脂７′を形
成した後に開始し、尚該ノズル１０より流入させる旋回
流水１１の流量は２〜３　Ｉｎ　／ＩＩ相当分で充分で
ある。才だ旋回流水１１の流入時間は３〜５分で充分で
あるが、これ以」−の流入時間としてもさしつかえない
。

なお、逆洗水３の流入開始と同時にノズルｌＯより旋回
流水１１を流入しても支）：＋板４の周縁部に存在する
混合樹脂を完全に１加脱させることができるが、膨張状
態にあるノコチオン交換樹脂が塔下部に集合した時点か
らノズル１．０より旋回流水１］を流入させた方がより
効果的である。

このように旋回流水］ｌの流入により支持板４の周縁部
に介在する混合樹脂１′を当該周縁部から離脱させる操
作を介在させて混合樹脂を分離し、膨張状、態にあるカ
チオン交換樹脂層６′とアニオン交換樹脂層７′を形成
させた後逆洗水３の６１５人を止め膨張層を沈整させる
。

なお当該逆洗水３の流入時間はカチオン交換樹脂とアニ
オン交換樹脂を分離するのに必要にして充分な時間桁な
い１通常は３０分前後である。

本発明の以上のような工程により第７図に示し７たよう
に、支持板４の周縁部に混合樹脂が残留することがなく
、従来の逆洗分離において生じていた欠点を解決するこ
とができる。

したがって両イオン交換樹脂を再生する際に。

ＣＩ形の゛アニオン交換樹脂の生成量を大幅に低減させ
ることができ、従来の混床式イオン交１／Ｊ、　ＮすＩ
忠イｌ」−１ψイ１−ゐｔ浦面し舅τ肯１−１４らんよ
を効果的に解決できる。

以下に本発明の効果を明確にするために実施例を説明す
る。

実施例−１ 内径２　、０００　ｎｕｎ直線部高さ６　、ＯＯＯｒｎ
＋ｎのイオン交換塔に６．２８０１の強酸性カチオン交
換樹脂アンバーライト（登録商標）　２０００と３．１
４０１の強塩基性アニオン交換樹脂アン・（−ライトＩ
Ｉｉ、−９００の混合樹脂を充填し、以トの本発明の逆
洗分離方法と従来の逆洗分離方法でカチオン交換樹脂と
アニオン交換樹脂を外囲１した。

（１）本発明方法 イオン交換塔の下部からＬ　Ｖ　１．２　Ｉｎ　／　ｌ
＋の逆洗間流入するとともに塔下部よりＬ　’ｌ／　］
、２　ｍ　／　ｈの逆洗水を２５分間流入してカチオン
交換樹脂とアニオン交換樹脂を逆洗分離し、逆洗水の流
入を止めて沈整した。

（２）従来方法 イオン交換塔のＦ部からＬ　’Ｖ　１２　ｍ　／　ｈの
逆洗水を３０分間流入してカチオン交換樹脂とアニオン
交換樹脂を逆洗分離した後、逆洗水の流入を市めて沈整
した。

以上のような本発明方法と従来方法で逆洗分離を行ない
、カチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂の分離状態を観
察したところ以下の様な結果であった。

まず本発明方法においては２分離された上部のアニオン
交換樹脂のみを注意深く塔外に取り出した後、力升オン
交換樹脂層のみについて、もう一度本発明の逆洗方法を
実施してもカチオン交換樹脂層の上部にアニオン交換樹
脂層は形成さｒ＋なかった。従来方法では同じように上
部のアニオン交換樹脂のみを塔外に取り出した後、カチ
オン交換樹脂層のみについて、今度ｄ本発明の逆洗方法
を実施した結果、カチオン交換樹脂層の上部に約５０ｍ
ｍのアニオン交換樹脂が形成された。このアニオン交換
樹脂量は全アニオン交換樹脂の約５φに相当する。すな
わち従来の逆洗方法でし［全アニオン交換樹脂の約５％
が支持板周縁部に残留していたことが確認された。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図は従来の逆洗分離方法における
分離の状態を示した説明図であり、第１図は逆洗分離前
の状態説明図、第２図は逆洗分離中の状態説明図、第３
図は逆洗分離後の状態説明図である。 寸だ第４図、第５図、第６図、第゛／図はいずれも本発
明の逆洗分離方法における外囲（の状態を示した説明図
であり、第４図、第５図。 第６図は逆洗分離中の状態説明図、第・７１ＸＩ　＆、
ｊ：逆洗分離後の状態説明図である。 ｌ・・混合樹脂　２・イオン交換塔 ３・・逆洗水　４・・・支持板　５・周縁部６°・カチ
オン交換樹脂　７・・・°アニオン交換樹脂８・・・塩
酸　９・力性ノーズ １ｏ・・ノズル　１１・旋回流水 箱１・図　第２図 第４図　第５図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. カチオン交換樹脂と゛アニオン交換樹脂の混合樹脂が充
   填されているイオン交換塔の下部から逆洗水を流入して
   カチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂の膨張層を形成し
   、その後に沈整することによりカチオン交換樹脂とアニ
   オン交換樹脂を分離するにあたり、前記膨張層の形成時
   にイオン交換塔の支持板周縁部の塔壁に清って旋回する
   流れを生じせしめることにより、イオン交換塔の支持板
   周縁部に存在する混合樹脂を当該周縁部から離脱させる
   ことを特徴とする混合樹脂の逆洗分離方法。