JPS60830A - 混床式イオン交換装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は水中のイオンを取除いて純水を製造する混床式
イオン交換装置の改良に関する。

〔発明の技゛榊的背景〕

第１図は、従来の混床式イオン交換装置の構成例を示し
たものである。図において、１はイオン交換樹脂として
アニオン樹脂２と′カチオン樹脂３が内部に収容された
混床式イオン交換塔（以下、単に塔と称する）で、樹脂
再生の逆洗工程で沈降速度の差によシアニオン樹脂２を
上段に、カチオン樹脂３をその下段に分離する。

また、４はアルカリ性液としての苛性ソーダ液が収容さ
れた苛性ソーダ槽で、苛性ソーダ液をポンプ５によシミ
動弁６を介して、上記塔１内へその上部より注入するよ
うにしている。７は酸性液としての塩酸が収容された塩
酸槽で、塩酸をポンプ８によシミ動弁９を介して、上記
塔１内へアニオン樹脂２とカチオン樹脂３の境界部よシ
注入するようにしている。さらに、上記塔１内へはその
上部より、電動弁１０を介して水を注入するようにして
いる。一方、上記塔１の下部の分岐管路には電動弁１１
．１２を夫々設け、塔１からの排液を電動弁１１を介し
て中和槽１３へ、電動弁１２を介して他系統へ供給する
ようにしている。なお、１４は目づまシ防止用の小石、
１５は網である。

かかる混床式イオン交換装置において、塔１内のイオン
交換樹脂を再生するには、混合して収容されているアニ
オン樹脂２とカチオン樹脂３を、図示の如く再生の逆洗
工程で沈降速度の差を利用して上段と下段の２槽に夫々
分離させる。その後、まず電動弁６を開にし苛性ソーダ
槽４から苛性ソーダ液を塔１の上部よシ注入すると、上
段に分離したアニオン樹脂２と再生反応して通過し、つ
ぎに下段に分離したカチオン樹脂３の槽を通過して、電
動弁１１を介し塔１外の中和槽１３へ排出される。次に
、上記苛性ソーダ液によるアニオン樹脂２の再生が終っ
た後、電動弁９を開にし塩酸槽７から塩酸をアニオン樹
脂２とカチオン樹脂３の境界部より注入すると、下段に
分離したカチオン樹脂３と再反応して、電動弁１ノを介
し塔１外の中和槽１３へ排出され、る。

〔背景技術の問題点〕

熟年ら、上述した混床式イオン交換装置においては次の
ような欠点がある。すなわち、樹脂の再生工程にて苛性
ソーダ液を塔１の上部から注入することによシ、上段の
アニオン樹脂２と再生反応する。この再生反応は、苛性
ソーダ液のＯＨ−イオンがアニオン樹脂２に結合してい
た陰イオンと交換するものである。そして、この分離し
た陰イオンは苛性ソーダ液のＮａ　イオンと結合して塩
類を造るが、未反応のＮａ　イオンが下段のカチオン樹
脂３を通過する時、この未反応のＮａ＋イオンが当該樹
脂３に吸着することがある。このため、アニオン樹脂２
の再生後にカチオン樹脂３を塩酸にて再生する時、再生
前に結合していた陽イオンを交換するために必要な塩酸
量の他に、上記の吸着Ｎａ＋イオンを塩酸の１１イオン
と交換するため（過剰の塩酸を必要とする。また、この
過剰塩酸が中和槽１３に入るため、これを中和する分だ
け苛性ソーダ液も過剰に必要とたる。従って、この多量
の塩酸および苛性ソーダ液が必要となることから、その
分だけコスト高となるばかりでなく、樹脂の再生時間が
長くなるという欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明は上記のような欠点を解消するために成されたも
ので、その目的は樹脂再生に必要な酸性液の使用量を減
少すると共に酸性液の中和に必要なアルカリ性液の使用
量を減少し、樹脂再生時間の短縮化と低価格化を図るこ
とが可能な混床式イオン交換装置を提供することにある
。

〔発明の概要〕

上記目的を達するために本発明では、内部にイオン交換
樹脂としてのアニオン樹脂トカチオン樹脂が収容された
混床式イオン交換塔と、この混床式イオン交換塔内の上
部よりアルカリ性液を供給する手段と、分離操作によシ
前記アニオン樹脂が上段にカチオン樹脂が下段に分離さ
れる各樹脂の境界部より酸性液を供給する手段と、前記
混床式イオン交換塔の下部から排出される排液を中和槽
へ貯留する手段と、耐薬品性網が被覆さ゛れると共に多
数の小孔を有し前記混床式イオン交換塔内の樹脂境界部
位置に設けられた液導入管と、前記中和槽と一端が連通
し且つ他端が前記液導入管と連結されたパイ・ヤス排液
管とを具備してなることを特徴とする。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を図面に示す一実施例について説明する。

第２図は、本発明による混床式イオン交換装置の構成例
を示すもので、第１図と同一部分には同一符号を付して
その説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述
べる。

図において、前述した塔１に収容されているイオン交換
樹脂を再生する時に、アニオン樹脂２とカチオン樹脂３
が分離操作によフ上段と下段の２層に分離される塔内の
境界部位置に、細目の耐薬品性網１６が被覆され且つ上
下部に多数の小孔を有する液導入管１２を設けている。

またこの液導入管１７には、図示の如く塔１を内部から
外部へ貫通して設けられ且つ一端が上記中和槽１３に連
通するバイパス排液管１８の他端を連結している。ここ
でバイパス排液管１８は、図示の如く塔１の内部側にて
上または下に僅かの高低差を有する曲管となっている＠
さらに、このバイパス排液管１８の管路中にはユニオフ
１９と電動弁２σを設けておシ、且つ塔１の上記貫通部
はバイパス排液管１８が回転可能なようにオイルシール
２１で支持している。

なお、第３図は上記液導入管１７とパイ・ぐス排液管１
８の詳細を示す斜視図である。また、２２は塔１壁面の
前記境界部付近に設けられたのぞき窓である。

かかる如く構成した混床式イオン交換装置において、塔
１内のイオン交換樹脂を再生するには、混合して収容さ
れているアニオン樹脂２とカチオン樹脂３を、図示の如
く再生の逆洗工程で沈降速度の差を利用して上段と下段
の２層に夫々分離させる。この時、のぞき窓２ｐよシ樹
脂境界層を点検し液導入管１７の位置と高低の差がある
ときには、バイパス排液管１８に設けられているユニオ
ン１９を緩めて塔１側の管を１８０°回転することによ
り、液導入管１７とパイ・平ス排液管１８とが曲管にて
連結されているため・液導入管Ｊ７の位置を上または下
に変更して樹脂境界部に位置合せすることができる。

この状態から、まず電動弁６，２０を開、電動弁９，１
０．１１．１２の夫々を閉にしてポンプ５を作動させる
と、苛性ソーダ槽４から苛性ソーダ液が流出して塔１の
上部よシ注入される。すると、この苛性ソーダ液は上段
処分熱されたアニオン樹脂２を流下しながら再生反応を
行ない、この流下液はカチオン樹脂３との境界部に設け
られた液導入管１７に導入され、バイパス排液管１８を
通して塔１外に流出して中和槽１３に貯留される。そし
て、このアニオン樹脂２の再生終了後に、ポンプ５を停
止すると共に電動弁６を閉にして苛性ソーダ液の供給を
停止する。

次に、電動弁１０を開にし塔１の上部から水を注入して
水洗し、この水洗液はバイパス排液管１８を通して中和
槽１３に貯留され、これが終了した後に電動弁１０　、
２’　０を閉にする。

次に、下段のカチオン樹脂３を再生するために、電動弁
９，１１を開にし残りの電動弁を全て閉にして前ンプ８
を作動させると、塩酸槽７から塩酸が流出して塔１の側
面よυ注入される。

すると、この注入された塩酸は下段に分離されたカチオ
ン樹脂３を流下しながら再生反応を行ない、この流下液
は塔１の下部に設けられた分岐管路の一方の管路の電動
弁１１を通し、中和槽１３に流入して貯留される。そし
て、このカチオン樹脂３の再生終了後に、ポンプ８を停
止すると共に電動弁９を閉にして塩酸の供給を停止する
。

最終的に、電動弁１０を開にし塔１の上部から水を注入
して水洗し、この水洗液は上記分岐管路の一方の管路の
電動弁１１を通して中和槽１３に貯留され、これが終了
した後に電動弁１０．１１を閉にする。

従って・本構成の混床式イオン交換装置においては、イ
オン交換樹脂の再生工程で上段のアニオン樹脂２と再生
反応した苛性ソーダ処理液は、その下段のカチオン樹脂
３との境界部に設けられた液導入管１７よりｉＺイパス
排液管１８を通して排出されるため、従来のように未反
応のＮａ　イオンが下段のカチオン樹脂３に吸着すると
いうようなことがなくなる。これにより、カチオン樹脂
３を再生するための塩酸の使用量が従来より約２０％も
減少し、さらにこの塩酸使用量が減少したことに伴なっ
て、これを中和槽１３で中和するための苛性ソーダ液の
使用量も減少し、その結果樹脂の再生時間の短縮化と大
幅なコストダウンを図ることが可能となる。

また、上記・々イパス排液管１８は曲管を成すと共に塔
１の貫通部でオイルシール２１にて回転可能に支持され
ているため、この排液管１８と連結した液導入管１７の
位置を上または下に訓整変更することが可能となシ、も
ってアニオン樹脂２とカチオン樹脂３の境界部位置が変
動しても容易に追従し、アニオン樹脂２の再生に苛性ソ
ーダ液をより有効的に作用させることができる。

尚、上記実施例ではアルカリ性液として苛性ソーダ液を
、酸性液として塩酸を用いたが、その他の液を使用しで
もよいことは明らかである。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、アニオン樹脂とカ
チオン樹脂が分離操作によシ上段と下段の２層に分離さ
れる塔内の境界部位置に、耐液晶性網が被覆され且つ多
数の小孔を有する液導入管を設け、この液導入管に塔を
内部から外部に貫通して設けられ且つ一端が中和槽に連
通ずるバイパス排液管の他端を連結するようにしたので
、樹脂再生に必要な酸性液の使用量を減少すると共に酸
性液の中ｔｏに°必要なアルカリ性液の使用量を減少し
、樹脂再生時間の短縮イヒと低価格化を図ることが可能
な混床式イオン交換装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の混床式イオン交換装置を示す構成図、第
２図は本発明の一実施例を示す構成図、第３図は第２図
の液導入管の詳細を示す斜視図である。 １・・・塔、２・・・アニオン樹脂、３・・・カチオン
樹脂、４・・・苛性ソーダ槽、５，８・・・ポンプ、６
゜９．１０，１１ｅ１２．２０・・・電動弁、７・・・
塩酸槽、１３・・・中和槽、１６・・・耐薬品性網、１
７・・・液導入管、１８・・・ノ々イＡス排液管、１９
・・・ユニオン、２１・−・オイルシール。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦第１図 第２図 ム 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　内部にイオン交換樹脂としてのアニオン樹脂と
   カチオン樹脂が収容された混床式イオン交換塔と、この
   混床式イオン交換塔内の上部よジアルカリ性液を供給す
   る手段と、分離操作により前記アニオン樹脂が上段に、
   カチオン樹脂が下段に分離される各樹脂の境界部よシ酸
   性液を供給する手段と、前記混床式イオン交換塔の下部
   から排出される排液を中和槽へ貯留する手段と、耐薬品
   性網が被覆されると共に多数の小孔を有し前記混床式イ
   オン交換塔内の樹脂境界部位置に設けられた液導入管と
   、前記中和槽と一端が連通し且つ他端が前記液導入管と
   連結されたバイパス排液管とを具備してなることを特徴
   とする混床式イオン交換装置。
2. （２）パイノ４ス排液管は混床式イオン交換塔の内部側
   にて曲管とし、且つ当該塔内において回転可能に支持す
   るようにした特許請求の範囲第（１）項記載の混床式イ
   オノ交換装置。