JPS6150675B2 - - Google Patents

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JPS6150675B2
JPS6150675B2 JP53068298A JP6829878A JPS6150675B2 JP S6150675 B2 JPS6150675 B2 JP S6150675B2 JP 53068298 A JP53068298 A JP 53068298A JP 6829878 A JP6829878 A JP 6829878A JP S6150675 B2 JPS6150675 B2 JP S6150675B2
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JP
Japan
Prior art keywords
ion exchange
condensate
exchange resin
tower
resin
Prior art date
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Application number
JP53068298A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS54160051A (en
Inventor
Fumio Yokoyama
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Organo Corp
Original Assignee
Organo Corp
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Publication date
Application filed by Organo Corp filed Critical Organo Corp
Priority to JP6829878A priority Critical patent/JPS54160051A/en
Publication of JPS54160051A publication Critical patent/JPS54160051A/en
Publication of JPS6150675B2 publication Critical patent/JPS6150675B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は海水が復水中にリークして、ナトリウ
ムイオンの量が増加した際の復水の処理方法に関
するものである。 従来火力発電所においては、アンモニウム形陽
イオン交換樹脂と水酸基形陰イオン交換樹脂との
組み合わせよりなる混床式イオン交換塔(以下ア
ンモニウム形混床式イオン交換塔とよぶ)を用い
た復水脱塩装置と水素形陽イオン交換樹脂と水酸
基形陰イオン交換樹脂との組み合わせよりなる混
床式イオン交換塔(以下水素形混床式イオン交換
塔とよぶ)を用いた復水脱塩装置などがあつた。
両復水脱塩装置の長所および短所について以下に
説明すると、近来、防食上の観点により復水のPH
が9.4以上と高く保持されるようになり、そのた
め復水系統にアンモニアが薬注され、復水中のア
ンモニアの濃度は3000ppb as CaCO3以上とな
る。 この現象は特に亜臨界圧あるいは超臨界圧の火
力発電所において著しい。ただし、一方この場
合、当該復水中に存在するアンモニア以外の不純
物の総量は復水の冷却系統が正常に運転されてい
るかぎりわずか数十ppb as CaCO3にすぎない。
したがつてたとえば水素形混庄式イオン交換塔で
この復水を処理すると、復水中の不純物を除去す
ると同時にアンモニアをも除去してしまう。この
ため当然復水PHが高ければ高いほど、換言すれば
復水中のアンモニアの濃度が高ければ高いほど当
該水素形混床式イオン交換塔の樹脂の再生頻度が
増すため、ケミカルコストの増大を招くという欠
点があり、しかも復水中のアンモニアを除去して
しまうので、処理水に再度アンモニアを添加せね
ばならないという欠点もある。 しかしながら水素形混床式イオン交換塔は復水
中に海水が多量にリークした場合においても高純
度の処理水が得られ、イオン交換樹脂が貫流点に
達するまでナトリウムイオンがほとんどリークせ
ず、安定した処理水が得られるという長所があ
る。 次にアンモニウム形混床式イオン交換塔につい
ては、復水中のアンモニアを除去せずにアンモニ
ア以外の不純物を除去するので水素形混床式イオ
ン交換塔で復水を処理するのにくらべイオン交換
樹脂の再生頻度は大幅に減少し、当然ケミカルコ
ストは軽減し、さらに復水中のアンモニアが除去
されないのであるから、処理水PHはわずかにしか
変化せず、したがつて水素形混床式イオン交換塔
を用いた場合と異なつてPHコントロールのために
処理水にアンモニアを添加する必要がないなどの
長所がある。 しかしながら復水中に海水が多量にリークした
場合、再生後のナトリウム形カチオン交換樹脂の
割合を極力少なくしないと、ナトリウムイオンが
リークすることある。このナトリウムのリーク量
は再生後の全陽イオン交換樹脂量に対するナトリ
ウム形陽イオン交換樹脂の割合によつて大きく支
配され、そして当該イオン交換樹脂の割合が一定
であればイオン交換塔入口の復水中の全陽イオン
が多ければ多いほどナトリウムリークは増大す
る。 なお、アンモニウム形混床式イオン交換塔の再
生後のナトリウム形陽イオン交換樹脂の比率を極
力少なくするように従来では種々の方法が採られ
ているが、しかしどうしてわずかの量のナトリウ
ム形陽イオン交換樹脂が残留してしまうのが現状
である。したがつて復水器で海水リークが生じ、
復水中の陽イオン量が増加した場合には必然的に
処理水のナトリウムリークも増大するという欠点
がある。 本発明は以上のようなアンモニウム形混床式イ
オン交換塔の欠点を解消し、復水に海水がリーク
した場合においても高純度の処理水が得られるよ
うにすることを目的とる復水の処理方法である。 すなわち本発明は数個のアンモニウム形混床式
イオン交換塔に、アンモニアを含む高温高圧ボイ
ラ復水を並列に通水する復水処理装置において、
冷却水である海水が復水中にリークした際に当該
混床式イオン交換塔の内の1塔を直ちに水素形混
床式イオン交換塔として海水を含む復水を処理
し、ひき続いて順次水素形混床式イオン交換塔の
占める割合を増してアンモニウム形混床式イオン
交換塔の占める割合を減じることを特徴とする海
水リーク時における復水の処理方法である。 以下に本発明を図面を用いて詳細に説明する。 図面は本発明の実施態様の一例である復水脱塩
装置のフローを示す説明図であり、4基よりなる
イオン交換塔AないしDと、分離塔兼再生塔10
および樹脂貯槽11よりなる再生系とで構成され
る。 本復水脱塩装置をたとえばアンモニウム形混床
式脱塩装置として使用する場合の基本的なフロー
を説明すると、被処理水である復水1を混合イオ
ン交換樹脂2ないし5が充填されているそれぞれ
のイオン交換塔AないしDに通水し、処理水6を
得る。そしてたとえばイオン交換塔Aが通水の終
点に達した場合、このイオン交換塔Aの入口およ
び出口に付設している弁7,8を閉じて、イオン
交換塔Aのみを通水から切りはなし、イオン交換
塔A内の混合イオン交換樹脂2をスラリー状とし
て樹脂移送管9を介して分離塔兼再生塔10に移
送する。次にイオン交換塔A内の混合イオン交換
樹脂2が全量移送された後に、あらかじめ樹脂貯
槽11に蓄えられている再生済みの混合イオン交
換樹脂12をスラリー状で樹脂移送管9′を介し
てイオン交換塔Aに充填し、そしてこの充填が終
了した後に弁7,8を開け通水を続行する。 なお、樹脂貯槽11に蓄えられている再生済み
の混合イオン交換樹脂12は通常水素形の陽イオ
ン交換樹脂と水酸基形の陰イオン交換樹脂との混
合イオン交換樹脂となつており、当該混合イオン
交換樹脂をイオン交換塔Aに充填して復水を通水
し、復水中に含まれているアンモニウムイオンに
よつて水素形の陽イオン交換樹脂をアンモニウム
形とする。すなわちアンモニウム形混床式イオン
交換塔といつてもその通水の初期は水素形混床式
イオン交換塔として運転されることが従来から行
なわれている。この復水を通水とすることによつ
てアンモニウム形とするには樹脂量によつて異な
るが、通常3〜7日間を要し、その後はアンモニ
ウム形混床式イオン交換塔として運転され、通常
20〜50日間運転される。 前述したごとくアンモニウム形混床式イオン交
換塔においては被処理水にナトリウムがリークし
ないように、再生後におけるナトリウム形の陽イ
オン交換樹脂の割合を極力少なくするようにする
必要があるので、従来の水素形混床式イオン交換
塔を用いる復水脱塩装置とは違つて特別な再生方
法が実施されている。 すなわち分離塔兼再生塔10に移送された使用
済みの混合イオン交換樹脂2を再生するにあた
り、特公昭47−5085号、特公昭47−4035号、特公
昭47−14441号などの方法によつて再生される。
これらの方法はそのいずれもが水によつて逆洗分
離した陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂を再
生するにあたり、分離境界面における陽イオン交
換樹脂に極力陰イオン交換樹脂の再生剤であるか
性ソーダを接触させないこと、および陰イオン交
換樹脂中に混入している微細な陽イオン交換樹脂
が陰イオン交換樹脂を再生するときにナトリウム
形となつてしまうので、陰イオン交換樹脂の再生
後に、この樹脂層にアンモニア溶液を通液するこ
とでナトリウム形となつた陽イオン交換樹脂をア
ンモニウム形とすることなどによつて所期の目的
を達するものである。なお、その他の方法として
は陽イオン交換樹脂と陰イオン交換樹脂を分離す
るにあたり、両イオン交換樹脂の中間の比重を有
する液体たとえば約10%のか性ソーダ溶液を両イ
オン交換樹脂に加え、比重差で分離を行なつたの
ちに両イオン交換樹脂を別々に再生する方法もあ
る。この方法においては水による逆洗よりも有効
に微細な陽イオン交換樹脂をも分離することがで
きるという利点があるが、再生の前に比重分離と
いう余分な操作が加わることおよび比重分離の時
に陽イオン交換樹脂と分離液であるか性ソーダ溶
液が接触することによつて当該陽イオン交換樹脂
が完全にナトリウム形となつてしまうなどの欠点
を有している。 以上のような種々の方法により、再生後の全陽
イオン交換樹脂に対するナトリウム形の陽イオン
交換樹脂の比率(以下ナトリウム分率という)を
極力少なくするようにしているが、しかしこのナ
トリウム分率をまつたく0とすることは経済的に
不可能であり、大体0.002前後となるのが現状で
ある。 たとえばナトリウム分率が0.002であるアンモ
ニウム形混床式イオン交換塔に通常の復水、たと
えばアンモニア含有量が約3200ppb as CaCO3
ナトリウムイオン含有量が約5ppb as CaCO3
PHが9.4の復水が流入した場合は、処理水にリー
クするナトリウムの量は約2ppb as CaCO3とな
る。しかし当該アンモニウ形混床式イオン交換塔
に冷却水である海水がリークした復水たとえばア
ンモニア含有量が約3200ppb as CaCO3、ナトリ
ウムイオン含有量が約1000ppb as CaCO3、PH
9.4の復水が流入した場合は、処理水にリークす
るナトリウムの量は約5ppb as CaCO3となる。 このようにアンモニウム形混床式イオン交換塔
においては、ナトリウム分率が一定である場合、
被処理水の全陽イオンの量が大きければ大きい
程、ナトリウムリークも大となるが、これは以下
の理由による。すなわちアンモニウム形混床式イ
オン交換塔における陽イオン交換の原理は(1)式の
ように示され、右側に示される液中の反応の生成
物にもアンモニウムイオン が存在することにより、この反応は単に平衡が左
側から石側にずらされるだけのものであり、右側
に存在する樹脂中のナトリウム(R−Na)の量
が大となれば反応は逆転して左方向に進行するか
らである。 ところで前述したごとく、たとえばナトリウム
分率が0.002であるアンモニウム形混床式イオン
交換塔に通常の復水が流入した場合の処理水のナ
トリウムリークは約2ppb as CaCO3となり、ま
た海水がリークして復水中のナトリウムが
1000ppbに増加した場合の処理水のナトリウムリ
ークは約5ppbとなり、その差は約3ppb as
CaCO3であり、いわゆる通常の水処理装置にお
いてはほとんど問題とならない数値である。しか
し供給水のすべてが蒸気となる亜臨界圧、あるい
は超臨界圧のボイラにおいてはわずかなナトリウ
ムの増加といえども軽視することはできない。す
なわちこのようなボイラを有する火力発電所にお
いてはその復水の処理量は莫大で、図面に示した
イオン交換塔1基あたり通常400m3/H前後の復水
が処理され、一般にこれらのイオン交換塔が3な
いし4基並列に運転されており、その全処理容量
は1200m3/Hから1600m3/Hにもなり、大きいもの
で2000m3/Hにも達することがある。 このように大容量の復水がすべて蒸気に変換さ
れるのであるから、復水中に存在するナトリウム
などの不揮発性物質の濃度がたとえ微量であつて
も、総量に換算すると軽視できない数値となり、
極力これを減少せねばならない。 そこで本発明は冷却水である海水が復水中にリ
ークした際に、数塔あるアンモニウム形混床式イ
オン交換塔の内の1塔をまず直ちに水素形混床式
イオン交換塔とする。すなわち図面において示さ
れるイオン交換塔AないしDの内、任意に選択さ
れる1塔、たとえばB塔を、その塔がたとえ復水
の通水の終点に達していなくとも、無条件に弁
7′,8′を閉じて復水の通水から切りはなし、ま
だ復水の通水の終点に達していない混合イオン交
換樹脂3をスラリー状として樹脂移送管9を介し
て分離塔兼再生塔10に移送する。そしてイオン
交換塔B内の混合イオン交換樹脂3が全量移送さ
れた後に、あらかじめ樹脂貯槽11に蓄えられて
いる再生済みの混合イオン交換樹脂12をスラリ
ー状で樹脂移送管9′を介してイオン交換塔Bに
充填する。 樹脂貯槽11に蓄えられている再生済みの混合
イオン交換樹脂12は、前述したごとく、水素形
の陽イオン交換樹脂と水酸基形の陰イオン交換樹
脂であるからこの移送が終了した後に通水を再開
すると、イオン交換塔Bは水素形混床式イオン交
換塔として運転されることとなる。 イオン交換塔Bが水素形混床式イオン交換塔に
変換されると、当該塔の処理水のナトリウムの量
はほとんど検出されない程の値となる。すなわち
水素形混床式イオン交換塔の場合その陽イオン交
換の原理は(2)式のように示され、右側に示される
液中の 反応生成物である水素イオンは水酸基形陰イオン
交換樹脂の反応生成物である水酸イオンと結合し
て水となるので、反応は右方向に極限まで進行
し、前述したアンモニウム形混床式イオン交換塔
のような逆反応は起こらず、樹脂中のナトリウム
分率、および流入水の全陽イオンの量に関係な
く、アンモニウムイオンと共にナトリウムイオン
も極限まで除去されることとなる。そしてイオン
交換塔Bは、その処理水にアンモニアがリークし
はじめる点を通水の終点とする。 一方、分離塔兼再生塔10に移送した混合イオ
ン交換樹脂3を、直ちに常法によつて水素形陽イ
オン交換樹脂および水酸基形陰イオン交換樹脂に
再生し、この再生済みの混合イオン交換樹脂を樹
脂貯槽11に移送する。そしてこの移送が終了し
た後、ひき続いて今度はイオン交換塔A,C,D
の内、任意に選択される1塔を、その塔がたとえ
復水の通水の終点に達していなくともB塔と同じ
ように無条件に復水の通水から切りはなし、塔内
の混合イオン交換樹脂を分離塔兼再生塔10に移
送し、その後樹脂貯槽11に蓄えられている再生
済みの混合イオン交換樹脂を、復水の通水を切り
はなしたイオン交換塔に移送し、その後B塔と同
じように復水の通水を再開する。以後このような
手順を順次繰り返すことによつて、イオン交換塔
AないしDを順次水素形混床式イオン交換塔とす
る。このように冷却水である海水が復水中に漏洩
した際に、いままでアンモニア形混床式イオン交
換塔となつていた数塔のイオン交換塔AないしD
の内の任意の1塔を直ちに水素形混床式イオン交
換塔となし、その後すみやかに順次アンモニウム
形混床式イオン交換塔の割合を減じ水素形混床式
イオン交換塔の割合を増加させることにより処理
水のナトリウムの量を順次減少させることができ
る。 なお、この際の分離塔兼再生塔10におけるイ
オン交換樹脂の再生は、当該再生済みのイオン交
換樹脂を水素形混床式イオン交換塔として使用す
るので、前述したような特公昭47−5085号などの
手法によつて、特にナトリウム分率を小とする必
要はなく、通常の方法によつて再生してもさしつ
かえない。 次に復水の冷却系における海水のリークについ
て説明すると、通常火力発電所においては復水器
をいくつにも分割して設置しており、その分割し
た復水器の出口側にそれぞれ、酸導電率計を設置
し、この酸導電率計の値によつてそれぞれの復水
器単独に海水がリークするのを監視している。 酸導電率計とは、復水の少量を取り出して完全
に再生されている陽イオン交換樹脂層に通水し、
その処理水の導電率を測定するものであり、もし
復水中に海水がリークして食塩が混入すると、そ
の量に相当する塩酸が検出されることとなる。海
水が復水中にリークしていない通常の復水の酸導
電率の値は通常0.1〜0.15μυ/cmであるが、海水
が復水中にリークした場合は、その海水リーク量
によつて当然酸導電率の値は変化するが、通常の
火力発電所の場合、この酸導電率の値が0.5μυ/
cm以上となつたとき、異常時としてその値を示し
た冷却器を切りはなして海水のリーク箇所を点検
するようにしている。したがつて本発明の方法は
復水系の酸導電率の値が前述したような異常時と
なつた直後に実施すると効果的であり、またその
酸導電率の値が異常値となり、かつ大幅に増加し
た場合は、数塔のイオン交換塔の全塔を水素形混
床式イオン交換塔に変換せしめ、また酸導電率の
値が異常値とはいえ、それ程増加していない場合
は、その酸導電率の値によつて水素形混床式イオ
ン交換塔の増加させる割合を適当に決定するとよ
い。 以下に本発明の実施例を説明する。 実施例 陽イオン交換樹脂としてアンバーライト(登録
商標以下同様)200CT、陰イオン交換樹脂として
アンバーライトIRA−900を使用し、第1表に示
す各イオン組成の混合比1対1の水素形陽イオン
交換樹脂と水酸基形陰イオン交換樹脂の混合イオ
ン交換樹脂、および混合比1対1のアンモニウム
形陽イオン交換樹脂と水酸基形陰イオン交換樹脂
の混合イオン交換樹脂を調製し、それぞれの混合
イオン交換樹脂500mlを数本の実験用のカラムに
樹脂層高が1mになるように充填し、それぞれ数
本の水素形混床式イオン交換塔、およびアンモニ
ウム形混床式イオン交換塔を用意した。
The present invention relates to a method for treating condensate when seawater leaks into condensate and the amount of sodium ions increases. Conventionally, in thermal power plants, condensate dewatering is performed using a mixed bed ion exchange tower (hereinafter referred to as ammonium mixed bed ion exchange tower) consisting of a combination of an ammonium type cation exchange resin and a hydroxyl group type anion exchange resin. Condensate desalination equipment that uses a mixed bed ion exchange tower (hereinafter referred to as hydrogen mixed bed ion exchange tower) consisting of a salt unit, a hydrogen type cation exchange resin, and a hydroxyl group type anion exchange resin is used. It was hot.
The advantages and disadvantages of both types of condensate desalination equipment are explained below.
is now maintained at a high level of 9.4 or higher, so ammonia is injected into the condensate system, and the concentration of ammonia in the condensate reaches 3000 ppb as CaCO 3 or higher. This phenomenon is particularly noticeable in subcritical or supercritical pressure thermal power plants. However, in this case, the total amount of impurities other than ammonia present in the condensate is only a few tens of ppb as CaCO 3 as long as the condensate cooling system is operating normally.
Therefore, when this condensate is treated with, for example, a hydrogen mixed ion exchange column, ammonia is also removed at the same time as the impurities in the condensate are removed. Naturally, the higher the condensate pH, in other words, the higher the concentration of ammonia in the condensate, the more frequently the resin in the hydrogen mixed bed ion exchange tower must be regenerated, leading to an increase in chemical costs. In addition, since ammonia in the condensate is removed, ammonia must be added to the treated water again. However, with the hydrogen type mixed bed ion exchange tower, even if a large amount of seawater leaks into the condensate, highly purified treated water can be obtained, and almost no sodium ions leak until the ion exchange resin reaches the flow-through point, resulting in stable water. It has the advantage that treated water can be obtained. Next, regarding the ammonium type mixed bed ion exchange tower, since it removes impurities other than ammonia without removing the ammonia in the condensate, compared to the hydrogen type mixed bed ion exchange tower that treats condensate, the ion exchange resin The regeneration frequency is significantly reduced, which naturally reduces the chemical cost, and since ammonia in the condensate is not removed, the PH of the treated water changes only slightly, and therefore the hydrogen mixed bed ion exchange tower This method has the advantage that it is not necessary to add ammonia to the treated water for pH control, unlike when using water. However, if a large amount of seawater leaks into the condensate, sodium ions may leak unless the proportion of the sodium-type cation exchange resin after regeneration is minimized. The amount of sodium leaked is largely controlled by the ratio of the sodium form cation exchange resin to the total amount of cation exchange resin after regeneration, and if the ratio of the ion exchange resin is constant, the condensate at the entrance of the ion exchange tower The more total cations there are, the greater the sodium leak. Various methods have been used in the past to minimize the proportion of sodium cation exchange resin after regeneration of an ammonium mixed bed ion exchange tower. The current situation is that the exchanged resin remains. Therefore, a seawater leak occurs in the condenser,
There is a drawback that when the amount of cations in the condensate increases, sodium leakage from the treated water inevitably increases. The present invention aims to solve the above-mentioned drawbacks of the ammonium type mixed bed ion exchange tower, and to provide a condensate treatment method that enables highly purified treated water to be obtained even when seawater leaks into the condensate. It's a method. That is, the present invention provides a condensate treatment apparatus in which high-temperature, high-pressure boiler condensate containing ammonia is passed in parallel through several ammonium-type mixed bed ion exchange towers.
When seawater, which is cooling water, leaks into condensate, one of the mixed bed ion exchange towers is immediately converted into a hydrogen type mixed bed ion exchange tower to treat the condensate containing seawater, and then sequentially converts the condensate into hydrogen. This is a method for treating condensate in the event of a seawater leak, which is characterized by increasing the proportion occupied by a mixed bed type ion exchange column and decreasing the proportion occupied by an ammonium type mixed bed type ion exchange column. The present invention will be explained in detail below using the drawings. The drawing is an explanatory diagram showing the flow of a condensate desalination apparatus which is an example of an embodiment of the present invention, and includes four ion exchange towers A to D and a separation tower/regeneration tower 10.
and a regeneration system consisting of a resin storage tank 11. To explain the basic flow when this condensate desalination equipment is used as an ammonium type mixed bed desalination equipment, for example, condensate 1, which is the water to be treated, is filled with mixed ion exchange resins 2 to 5. Water is passed through each of the ion exchange towers A to D to obtain treated water 6. For example, when the ion exchange tower A reaches the end point of water flow, the valves 7 and 8 attached to the inlet and outlet of the ion exchange tower A are closed, and only the ion exchange tower A is cut off from the water flow. The mixed ion exchange resin 2 in the ion exchange tower A is made into a slurry and is transferred to a separation tower/regeneration tower 10 via a resin transfer pipe 9. Next, after the entire amount of the mixed ion exchange resin 2 in the ion exchange tower A is transferred, the recycled mixed ion exchange resin 12 previously stored in the resin storage tank 11 is ionized in slurry form through the resin transfer pipe 9'. The exchange tower A is filled with water, and after this filling is completed, valves 7 and 8 are opened to continue water flow. The recycled mixed ion exchange resin 12 stored in the resin storage tank 11 is usually a mixed ion exchange resin consisting of a hydrogen type cation exchange resin and a hydroxyl group type anion exchange resin. The ion exchange tower A is filled with the resin, and condensate is passed through it, and the ammonium ions contained in the condensate convert the cation exchange resin in the hydrogen form into the ammonium form. That is, it has conventionally been the case that an ammonium type mixed bed ion exchange tower is operated as a hydrogen type mixed bed ion exchange tower at the initial stage of water flow. It usually takes 3 to 7 days to turn this condensate into ammonium form by passing water through it, depending on the amount of resin, and then it is operated as an ammonium type mixed bed ion exchange tower.
It will be operated for 20-50 days. As mentioned above, in an ammonium type mixed bed ion exchange tower, it is necessary to minimize the proportion of sodium type cation exchange resin after regeneration in order to prevent sodium from leaking into the water to be treated. Unlike condensate desalination plants using hydrogen mixed bed ion exchange columns, special regeneration methods have been implemented. That is, in regenerating the used mixed ion exchange resin 2 transferred to the separation tower/regeneration tower 10, the method disclosed in Japanese Patent Publication No. 47-5085, Japanese Patent Publication No. 47-4035, Japanese Patent Publication No. 47-14441, etc. is used. will be played.
In all of these methods, when regenerating the cation exchange resin and anion exchange resin that have been backwashed and separated with water, the cation exchange resin at the separation interface is used as a regenerating agent for the anion exchange resin as much as possible. After regenerating the anion exchange resin, the fine cation exchange resin mixed in the anion exchange resin becomes sodium form when the anion exchange resin is regenerated. The desired purpose is achieved by passing an ammonia solution through this resin layer to convert the cation exchange resin, which is in the sodium form, into the ammonium form. Another method is to separate a cation exchange resin from an anion exchange resin by adding a liquid having a specific gravity between those of both ion exchange resins, such as an approximately 10% caustic soda solution, to the two ion exchange resins to determine the difference in specific gravity. There is also a method of separately regenerating both ion exchange resins after separation. This method has the advantage of being able to separate fine cation exchange resins more effectively than backwashing with water, but it requires an extra operation of specific gravity separation before regeneration, and the It has a drawback that the cation exchange resin becomes completely in the sodium form when the ion exchange resin comes into contact with the separated caustic soda solution. Through the various methods described above, the ratio of sodium-type cation exchange resin to the total cation exchange resin after regeneration (hereinafter referred to as the sodium fraction) is minimized. It is economically impossible to set the value to 0, and currently it is around 0.002. For example, an ammonium type mixed bed ion exchange column with a sodium fraction of 0.002 is fed with ordinary condensate, for example, an ammonia content of about 3200 ppb as CaCO 3 ,
Sodium ion content is approximately 5ppb as CaCO 3 ,
If condensate with a pH of 9.4 enters, the amount of sodium leaking into the treated water will be approximately 2 ppb as CaCO 3 . However, condensate water leaked from seawater as cooling water to the ammonium type mixed bed ion exchange tower has an ammonia content of about 3200 ppb as CaCO 3 , a sodium ion content of about 1000 ppb as CaCO 3 , PH
If 9.4% condensate flows in, the amount of sodium leaking into the treated water will be approximately 5 ppb as CaCO 3 . In this way, in an ammonium type mixed bed ion exchange tower, when the sodium fraction is constant,
The greater the amount of total cations in the water to be treated, the greater the sodium leakage, and this is due to the following reasons. In other words, the principle of cation exchange in an ammonium type mixed bed ion exchange column is shown as equation (1), and the product of the reaction in the liquid shown on the right side also contains ammonium ions. Due to the presence of This is because it moves to the left. By the way, as mentioned above, for example, when normal condensate flows into an ammonium type mixed bed ion exchange tower with a sodium fraction of 0.002, the sodium leak in the treated water is approximately 2 ppb as CaCO 3 , and the sodium leak in the treated water is approximately 2 ppb as CaCO 3. Sodium in condensate
When increasing to 1000ppb, the sodium leakage of treated water will be about 5ppb, and the difference is about 3ppb as
CaCO 3 , a value that hardly causes any problems in so-called normal water treatment equipment. However, in subcritical pressure or supercritical pressure boilers where all of the water supplied is steam, even a slight increase in sodium cannot be ignored. In other words, in a thermal power plant with such a boiler, the amount of condensate treated is enormous, and usually around 400 m 3 /H of condensate is treated per ion exchange tower shown in the drawing. Three or four towers are operated in parallel, and their total processing capacity ranges from 1200m 3 /H to 1600m 3 /H, with some large ones reaching 2000m 3 /H. Since all of the large volume of condensate is converted into steam, even if the concentration of non-volatile substances such as sodium present in the condensate is minute, it becomes a value that cannot be ignored when converted to the total amount.
This must be reduced as much as possible. Therefore, in the present invention, when seawater, which is cooling water, leaks into condensate, one of the several ammonium type mixed bed ion exchange towers is immediately converted into a hydrogen type mixed bed ion exchange tower. That is, one arbitrarily selected column among the ion exchange columns A to D shown in the drawing, for example, column B, is unconditionally connected to valve 7' even if the column has not reached the end point of condensate flow. , 8' are closed to cut off the condensate flow, and the mixed ion exchange resin 3, which has not yet reached the end point of the condensate flow, is made into a slurry and sent to the separation tower/regeneration tower 10 via the resin transfer pipe 9. Transport. After the entire mixed ion exchange resin 3 in the ion exchange tower B is transferred, the recycled mixed ion exchange resin 12 previously stored in the resin storage tank 11 is ion-exchanged in slurry form through the resin transfer pipe 9'. Charge column B. As mentioned above, the recycled mixed ion exchange resin 12 stored in the resin storage tank 11 is composed of a hydrogen type cation exchange resin and a hydroxyl group type anion exchange resin, so water flow is restarted after this transfer is completed. Then, the ion exchange tower B will be operated as a hydrogen type mixed bed ion exchange tower. When the ion exchange column B is converted into a hydrogen mixed bed ion exchange column, the amount of sodium in the treated water of the column becomes almost undetectable. In other words, in the case of a hydrogen mixed bed ion exchange column, the principle of cation exchange is shown as equation (2), and the liquid in the liquid shown on the right side is Hydrogen ions, which are the reaction products, combine with hydroxyl ions, which are the reaction products of the hydroxyl group-type anion exchange resin, to form water, so the reaction progresses to the right to the limit, and the ammonium-type mixed bed ions described above Unlike an exchange column, a reverse reaction does not occur, and sodium ions as well as ammonium ions are removed to the maximum extent, regardless of the sodium fraction in the resin and the total amount of cations in the influent water. The ion exchange tower B has a point at which ammonia begins to leak into the treated water as the end point of the water flow. On the other hand, the mixed ion exchange resin 3 transferred to the separation tower/regeneration tower 10 is immediately regenerated into a hydrogen type cation exchange resin and a hydroxyl group type anion exchange resin by a conventional method. Transfer to resin storage tank 11. After this transfer is completed, the ion exchange towers A, C, and D
One arbitrarily selected tower is unconditionally cut off from condensate water flow in the same way as tower B, even if that tower has not reached the end point of condensate water flow, and the mixing inside the tower is The ion exchange resin is transferred to the separation tower/regeneration tower 10, and then the regenerated mixed ion exchange resin stored in the resin storage tank 11 is transferred to the ion exchange tower where the condensate water flow is cut off. Restart condensate water flow in the same way as tower B. Thereafter, by sequentially repeating such a procedure, the ion exchange towers A to D are sequentially converted into hydrogen mixed bed type ion exchange towers. In this way, when seawater, which is cooling water, leaked into condensate, several ion exchange towers A to D, which had been used as ammonia mixed bed ion exchange towers,
Immediately convert any one of the columns into a hydrogen type mixed bed ion exchange column, and then immediately reduce the proportion of the ammonium type mixed bed ion exchange column and increase the proportion of the hydrogen type mixed bed ion exchange column. This allows the amount of sodium in the treated water to be gradually reduced. In this case, the regeneration of the ion exchange resin in the separation tower/regeneration tower 10 uses the regenerated ion exchange resin as a hydrogen type mixed bed type ion exchange tower, so the regeneration of the ion exchange resin in the separation tower/regeneration tower 10 is carried out in accordance with Japanese Patent Publication No. 47-5085 as mentioned above. It is not necessary to particularly reduce the sodium fraction by such methods, and regeneration by ordinary methods may be used. Next, to explain seawater leaks in the condensate cooling system, in normal thermal power plants, the condenser is divided into several parts, and each of the divided condensers has an acid conductor on the outlet side. A conductivity meter is installed, and the leakage of seawater from each condenser is monitored based on the value of this acid conductivity meter. An acid conductivity meter takes a small amount of condensate and passes it through a cation exchange resin layer that has been completely regenerated.
It measures the conductivity of the treated water, and if seawater leaks into the condensate and salt is mixed in, hydrochloric acid corresponding to the amount of salt will be detected. The acid conductivity value of normal condensate without seawater leaking into the condensate is usually 0.1 to 0.15 μυ/cm, but if seawater leaks into the condensate, the acid conductivity will naturally change depending on the amount of seawater leakage. The value of conductivity varies, but in the case of a normal thermal power plant, the value of acid conductivity is 0.5μυ/
When the seawater level exceeds cm, it is considered an abnormal condition and the cooler that is displaying that value is shut off and the seawater leak location is inspected. Therefore, the method of the present invention is effective when carried out immediately after the acid conductivity value of the condensate system becomes abnormal as described above. If the value of the acid conductivity increases, convert all of the several ion exchange towers to hydrogen type mixed bed ion exchange towers, and if the acid conductivity value is an abnormal value but does not increase significantly, the acid The rate at which the hydrogen type mixed bed ion exchange tower is increased may be appropriately determined depending on the value of conductivity. Examples of the present invention will be described below. Example Amberlite (registered trademark) 200CT was used as the cation exchange resin, Amberlite IRA-900 was used as the anion exchange resin, and hydrogen form cations were used at a mixing ratio of 1:1 for each ion composition shown in Table 1. A mixed ion exchange resin of an exchange resin and a hydroxyl type anion exchange resin, and a mixed ion exchange resin of an ammonium type cation exchange resin and a hydroxyl type anion exchange resin at a mixing ratio of 1:1 were prepared, and each mixed ion exchange resin was prepared. 500 ml was packed into several experimental columns so that the resin bed height was 1 m, and several hydrogen type mixed bed ion exchange towers and several ammonium type mixed bed ion exchange towers were prepared respectively.

【表】 次に0.1μυ/cm以下の純水に特級試薬の28%ア
ンモニア水および食塩を溶解し、水酸化アンモニ
ウム4000ppb as CaCO3および食塩3000ppn as
CaCO3の海水リークを想定した復水の合成水を
作り、この合成水を第2表いに示したような組み
合わせとしたそれぞれ4本1組のイオン交換塔に
それぞれ125m/H(62.5/H)の流速で通水し、
それぞれの4本1組となつたイオン交換塔の混合
処理水のナトリウムを測定し第2表に示した。
[Table] Next, dissolve 28% ammonia water and salt, which are special reagents, in pure water of 0.1 μυ/cm or less, and add 4000 ppb of ammonium hydroxide as CaCO 3 and 3000 ppn of salt.
Synthetic condensate water was prepared assuming a CaCO 3 seawater leak, and this synthetic water was sent to each set of four ion exchange towers at 125 m/H (62.5/H) in the combinations shown in Table 2. ) at a flow rate of
The sodium content of the mixed treated water from each set of four ion exchange towers was measured and shown in Table 2.

【表】 第2表に示したように海水リークを想定した復
水の条件下ではアンモニウム形混床式イオン交換
塔単独よりも、水素形混床式イオン交換塔の割合
を増加させた方がナトリウムリーク量を減少させ
ることができることが確認された。
[Table] As shown in Table 2, under condensation conditions assuming a seawater leak, it is better to increase the proportion of the hydrogen type mixed bed ion exchange tower than to use the ammonium type mixed bed ion exchange tower alone. It was confirmed that the amount of sodium leakage can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面は本発明の実施態様の一例である復水脱塩
装置のフローを示す説明図である。 1……復水、2,3,4,5……混合イオン交
換樹脂、6……処理水、7,8……弁、9……樹
脂移送管、10……分離塔兼再生塔、11……樹
脂貯槽、12……再生済みの混合イオン交換樹
脂。
The drawing is an explanatory diagram showing the flow of a condensate desalination apparatus that is an example of an embodiment of the present invention. 1... Condensate, 2, 3, 4, 5... Mixed ion exchange resin, 6... Treated water, 7, 8... Valve, 9... Resin transfer pipe, 10... Separation tower and regeneration tower, 11 ... Resin storage tank, 12 ... Regenerated mixed ion exchange resin.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 アンモニウム形陽イオン交換樹脂と水酸基形
陰イオン交換樹脂との組み合わせよりなる数個の
混床式イオン交換塔に、アンモニアを含む高温高
圧ボイラ復水を並列に通水する復水脱塩装置にお
いて、冷却水である海水が復水中にリークした際
に、当該混床式イオン交換塔の内の1塔を直ちに
水素形陽イオン交換樹脂と水酸基形陰イオン交換
樹脂との組み合わせよりなる混床式イオン交換塔
として当該復水を処理し、ひき続いて順次水素形
陽イオン交換樹脂と水酸基形陰イオン交換樹脂と
の組み合わせよりなる混床式イオン交換塔の占め
る割合を増して、アンモニウム形陽イオン交換樹
脂と水酸基形陰イオン交換樹脂との組み合わせよ
りなる混床式イオン交換塔の占める割合を減じる
ことを特徴とする海水リーク時における復水の処
理方法。
1. In a condensate desalination device in which high-temperature, high-pressure boiler condensate containing ammonia is passed in parallel through several mixed-bed ion exchange towers made of a combination of an ammonium-type cation exchange resin and a hydroxyl-type anion exchange resin. When seawater, which is cooling water, leaks into the condensate, one of the mixed bed ion exchange towers is immediately replaced with a mixed bed type ion exchange tower consisting of a combination of a hydrogen type cation exchange resin and a hydroxyl group type anion exchange resin. The condensate is treated as an ion exchange column, and then the proportion of a mixed bed ion exchange column consisting of a combination of a hydrogen type cation exchange resin and a hydroxyl group type anion exchange resin is increased, and ammonium type cations are treated. A method for treating condensate at the time of a seawater leak, characterized by reducing the proportion occupied by a mixed-bed ion exchange tower made of a combination of an exchange resin and a hydroxyl anion exchange resin.
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