JPS63258649A - イオン交換樹脂の分離移送方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は純水、超純水製造装置、特に火力発電所、原子
力発電所の復水処理用の復水脱塩装置に関する。

〔従来の技術〕

２褌類のイオン交換樹脂、特に比重の大きい強酸性陽イ
オン交換樹脂（以下ＳＡＲと記す）と比重の小さい強塩
基性陰イオン交換樹脂（以下ＳＢＲと記す）の混合樹脂
層は純水、超純水製造装置に不可欠である０ＰＷＲ型原
子力発電所の復水処理で要求される水質は最もきびしく
下記の如くである。

Ｎａ”　（ナトリクムイオ７）１１度　：　　　ｌｌ０
２ｐｐｂ以下Ｃｔ−（塩素イオン）ｌ！１１度　：　０
０５ｐｐｂ以下これらのイオン濃度は低ければ低い程よ
い。これらのイオンの混合樹脂層からのリーク量り入口
水質条件、混合樹脂層の運転条件（通水速度等）を除く
と混合樹脂層内の塩型樹脂の割合によって支配されてい
る。

すなわち、Ｒ−Ｃ４（塩素型アニオン樹脂）、Ｒ−Ｎａ
（す）ＩＪウム型型子チオン樹脂の存在割合が多い程Ｎ
ａ”、　Ｃ１−のリークが増大する。これらのＲ−Ｎａ
、　Ｒ−Ｃｔが生成する原因は原水に由来するＮａ　、
　ＣＬ　　を除くと下記の理由によるものが主なもので
ある。

Ｒ−Ｎａ　：　ＳＡＲ，Ｓ　ＢＲの分離移送が不完全で
ＳＢＲ層中に混入したＳＡＲが再生剤 のＮａＯＨと接触して生成する。

Ｒ−ＣＬ　：　ｉｌ＋　　再生剤であるＮａＯＨ中の不
純物（ＮａＣｌ）　　によって生成する。

（２Ｊ　　Ｒ−Ｎａと同様分離移送が不完全でＳＡＲ層
中に残留したＳＢＲが再生 剤のＨＣｌと接触して生成する。

再生剤としてＨＩＳＯ，を用いればＲ −８０４型が生成しＣｔ″″と同様、５ｏ４−のリーク
が問題となる。

Ｒ−Ｎａの生成を少くする研究は穐々なされ、代表的に
は特許１０２７７５０号が提案されている。

Ｒ−Ｃ１生成の主原因（１１は再生剤であるＮａＯＨの
品質の向上によって問題は小さくなっている。

（２）については従来の技術では分離移送が不完全でＳ
ＡＲ層に全ＳＢＨのＩ　Ｓ２％程度のＳＢＲが残留し、
それ故再生毎に全ＳＢＨの１〜２％のＲ−Ｃ１型のＳＢ
Ｒが生成し、これが蓄積されるため平衡状態では混合樹
脂層のＲ−Ｃ１は全ＳＢＨの２０数−の値となっている
。

従来の分離移送は代表的に下記の如く行われている。

すなわち第６図に示す如く、塔下部からＬＶ８〜１２ｍ
／時の逆洗水３を導入し、充分逆洗分離し、沈静した後
、塔下部からスルージング水６　’ｉＬＶ　２．５〜４
　ｍ／時程度で導入し、５ＢＲ１脅２′ｆｔ流動化させ
、塔上部から加圧空気７も導入してアニオン再生塔（図
示せず）へＳＤＲを移送してし１う。

この時５ＡＲ１も若干流動化している。

樹脂移送１！４の開口部４′は第６図では塔中心軸上に
設けであるが塔壁近くに設けである場合もあジ、又１と
いｍを利用しているものもある。

又、開口部４′の位置は、スルージング水６導入時に樹
脂分離界面Ｃの若干下部となるようにするのが残留ＳＢ
Ｒを少くするため好都合でありふつうに行われている。

このような移送を行うと第７図に斜Ｓ部で示すＳ　Ｂ　
Ｒ２’が数−〜２０２０数留することは避けられない。

この理由は開口部４′に遠い８ＢＲ程開口部４′に到達
するのに時間がかかｐ５その間に開口部４′付近の樹脂
が移送されてしまい、かつ塔下部からのスルージング水
６により樹脂面が平面となり、開口部４′と樹脂面との
間にＷＪＺ図に示す如く若干の距離ｔが生じ、５ＢＲＵ
開口部４′へ吸いこまれなくなり、移送されなくなって
しまうからである。

この現象はスルージング水６の流速を大きくし、ＳＡＲ
層１の逆洗展開率を大きくしても、又、開口部４′の位
置形状を変えても同じように起こり、８ＢＨの完全な分
離移送は達成１れない０ 更に第６図に示す装置による分離移送後のＳＢＨの残留
状態を詳細に調査すると第８図に示す如くなっている。

即ちＳＢＲが残留している場所は次の３ケ所である。

■　ＳＡＲ表層上の斜線部の５ＢＲ２’（＠７図に示す
Ｓ　ＢＲ２″と同一） ■　塔下部集水装置１０付近に残留する斜線部の５ＢＲ
２’ ■　■■以外のＳＡＲ層中に残留するＳＢＲ■は脱塩塔
（図示せず）から混合樹脂層をカチオン再生塔（兼分離
塔）に移送する際、塔下部集水装置付近に入ってしまう
ＳＢＲであり、多孔板式、多孔管式のいずれの塔下部集
水装置を用いた場合でもかなりのＳＢＲが認められる。

この樹脂は単に逆洗を行っただけでは追い出されず全８
ＢＨの１〜３％に達つする場合がある。

この残留しているＳ　Ｂ　Ｒ２’の追い田し対策として
は従来から行われているエアスクラビングと同様に塔下
部集水装置から逆洗水と空気を同時に導入することによ
って解決されている。

■の対策は■の問題解決後、充分逆洗することによって
解決される。通常このＢＡＲ中のＳＢＲの含有率はα０
５％以下である。Ｓ　Ａ　Ｒ。

ＳＢＲとして比重差の大きい、又粒径分布の差が大きい
組合せを用いれば更に含有率を低下させることができる
。

そして、■、■の対策を行い、残留しているＳＢＲを出
来るだけＳＡＲ１表層上に斜線部で示される８　Ｂ　Ｒ
２’として筐とめた後、この５ＢＲ２′を移送すること
が重要である。

本発明はこのＳ　Ｂ　Ｒ２’の分離移送を達成する方法
を提供するものである。

この目的１！！成するための分離移送方法としては装置
設計、及び運転上下記の項目を満足させることが重要で
ある。

（イ）　ＢＡＲとＳＢＲの分離移送を出来るだけ完全に
すること。

（ロ）移送後のＳＡＲ層１のレベルを安定して一足に保
つこと。

（ハ）分離移送用に設足した各流速、及び逆洗水等の水
温の多少の変化も（イ）、（ロ）に影響を与えない方法
であること。

に）装置構造が簡単であること。

（ホ）全自動無人運転としても信頼性が高く安定してい
ること。

（へ）樹脂が摩耗しにくい方法であること。

（イ）は当然達成されなくてはならないが（ロ）も特に
重要である。第６図に示す方法では塔下部からスルージ
ング水６を導入しているため、流速及び水温が変動する
と（ロ）が達成しにくい。通常復水脱塩装置セ２〜１０
塔の脱塩塔と再生装置から構成されておシ、（口］が満
足されないと次々に樹脂量のバランスがくずれていき、
（イ）が満足されなくなるとともに脱塩塔の処理性能も
悪化していく。

前記第６図に示す方法は（イ）（ロ）Ｃ１（ホ）につい
て十分満足していない。

その他種々の考えが提案されている。

特開昭４８−５６６９号公報では第９図に示す固定Ｉｆ
ＩＩ間の分離界面ｄと中間スルージング管１１の距離Ａ
を５０〜３００１ｗ、ｄと樹脂移送管４との距離Ｂｉα
５〜α６Ａの構成とし、２層に分離後ＢＡＲ層１の上層
部に設けられた中間スルージング管１１からＳ　ＢＨ３
が８０〜１２０％の逆洗展開率となるようにスルージン
グ水６′ｔ−導入しながら８ＢＲ２の下層部に設けられ
た樹脂移送管４から５ＢＲ２のみを移送する方法である
。

この方法はＳＡＲを移送せず、８ＢＨのみ移送しようと
する目的のため、第６図に示すスルージング水６を導入
する場合と同様に水温を加味した・流速コントロールが
必要である〇又、この方法は前記（イ）についても充分
満足していない。

実公昭６０−１７２２９号は第６図に示す単純な樹脂移
送管ではなく、開口部を塔を横断しテ、多孔管式の中間
スルージング管の主管に接近させ、かつ対向させて設け
た考案である。

そして樹脂移送管の開口部を固足層時の樹脂分離界面よ
り若干下部に位置させ、中間スルージング管からスルー
ジング水をＬＶ２．５〜４ｍ／時で導入し、かつ塔上部
から加圧空気を導入し、ＳＢＲ’ｉ移送してしまう方法
である。この方法では中間水スルージング管から上方の
ＳＡＲもＳＢＲとともに移送される。

この方法では前記（（ロ）の条件は充分勇足しているが
前記（イ）の条件が充分満足されず、かつ装置・構造も
複雑である。

又、特公昭５６−６３３９号公報、特公昭５８−２０３
１２号公報、英国特許第１４９８１３９号明細書に記載
されている如く２層に分離した後、樹脂分離界面のとこ
ろに、又は分離界面をはさんで上下２段に、各々数個の
スプレーノズルを設は水平に水ジェツトを噴射して分離
移送する方法も提案されている。

しかし、これらの方法も装置的に複雑であり、実用化し
ていない。

その他特開昭６０−１３２６５３号、米国特許第７８２
３２７号、西ドイツ特許第２７０２９８７号も提案され
ているが前記（イ）〜に）の条件を充分満足していない
。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は、樹脂分離塔において分離移送時に残留する８
ＢＲ％特に前記■のＳＡＲ表層上のＳ　Ｂ　Ｒ２’を少
くするとともに、前記（イ）〜に）の条件を満足させ、
信頼性の高い全自動無人運転可能な分離移送方法を提供
するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、従来の分離移送方法の問題点ｔｌ−解決
すべく実用規模の直径の大きい分離塔を用いて鋭意研究
した結果本発明をなすに至つ念ものである。

本発明に用いる塔内製品の構成、樹脂充填状態の代表的
例を第１図に示す。

第１図に、脱塩塔（図示せず）から混合樹脂層を受は入
れ、逆洗分離し、沈静後の固定層状態となった時の分離
塔の状態を示すものである０８ＡＲとＳＢＲの樹脂分離
界面ｄの下方に多孔管式の分離移送用中間スルージング
管１１を設ケ、中間スルージング管１１の上方に樹脂移
送管４の開口部４′を設ける。

本発明を実施するのに好適な中間スルージング管１１の
枝管１２の位置ｅと開口部４′の位置でとの距離（Ｌｌ
）は５０日以上、更には８０ｗ以上が望ましい０ 樹脂移送管４の開口部４′は第１図では塔中心細に示さ
れているか塔壁近くにあってもよい。

中間スルージング管１１の枝管１２セ第１図では４本示
されているか塔径に応じて適宜増減すればよい。

このような構成の塔内製品を用いて本発明を下記の如く
行う０ 脱塩塔から移送されてきた混合樹脂層を逆洗し、比重の
大きい５ＡＲ１ｔ−下ｒｔ＊Ｖｃ比重の小さい５ＢＲ２
を上層に、２層に分離した後中間スルージング管１１か
らスルージング水Ｑｌ　ｔ＝、塔上部から加圧水８を導
入し大半のＳＢＲをアニオン再生塔（図示せず）に移送
してしまう（第一工程）。

なお、ＱｓのＬＶＩ−を従来用いられているＬＶ　２．
５〜４ｍ／時の値でよい。

第一工程によシ大半のＳＢＲが移送されるとともに樹脂
移送管４の開口部４′の位［ｆより上方に存在していた
ＢＡＲも８ＢＲとともに移送されてしまう。

第一工程後、分離塔に残留する８ＢＲは代表的に第８図
に示す如くであり、■ＳＡＲ層上に残留する８　Ｂ　Ｒ
２’、■塔下部集水装置付近に残留するＢ　Ｂ　Ｒ２’
がみられる。又、■図示していないがＢＡＲ層１中にも
少量のＳＢＲは残留している。多量に存在している部分
を５ＢＲ２，８Ｂ　Ｒ２’として示し次。Ｓ　Ｂ　Ｒ２
’及びＢＡＲ層１中に少量残留しているＳＢＲはエアス
クラビングと同様な逆洗水＋空気の２相流によって追い
出し、８ＢＲ２’といっしょにＢＡＲ層１上に集める。

この操作は第一工程の前に行ってもよい。

次いで塔下部集水装置１０から逆洗水３を従来、通常用
いられているＬＶ　６〜１２ｍ／時で導入し逆洗を行う
。この時同時に、あるいは逆洗数分後、中間スルージン
グ管１１がらもスルージング水Ｑ意をＱｌより大きい流
速、ＬＶ　５〜２０ｍ／時、好筐しくｆ′ｉＬ■１０〜
１６ｍ／時で導入する（第二工程）。本工程は第一工程
、及びその後行われる２相流の追い出し操作によってＳ
ＡＲ層１中に分散している少量の８ＢＲ及びＳ　Ｂ　Ｒ
２”ｉ出来るだけ５ＡＲ１の表層に出し、５ＢＲ２’と
して集めることを目的としている。逆洗水３の導入とと
もに中間スルージング管からのスルージング水Ｑ！の導
入が効果的である。

次いで沈静操作を行う。この操作は逆洗水３の導入を止
め、スルージング水（ｈの導入はその１ま行いながら行
う方が次の第三工程にとって好ましい。

中間スルージング管から下方の５ＡＲＩｉｉが沈静すれ
ばよいからでるる。

次いで、第二工程のスルージング水Ｑ２と同一の高流速
でスルージング水を導入しつつ塔上部から加圧水８を導
入し、前記樹脂移送管４の開口部４′から８　Ｂ　Ｒ２
’を移送する第三工程を行う。第三工程が本発明では重
要である。第三工程における樹脂の状態を第４図に示す
。

スルージング水Ｑ２を中間スルージング管１１の枝管１
２全通して吹き出させ、残留しているＳ　ＢＨ３を樹脂
層上の７リーボード水中に舞い上がらせつつ、樹脂移送
管４からＳ　Ｂ　Ｒ２’を移送するのである。舞い上が
ったＳ　Ｂ　Ｒ２’はＬＶ４〜５ｍ／時で導入される加
圧水８の力により、第４図の矢印で示す如く開口部４′
に吸いこ１れスムーズに移送されていく。

枝管１２上方のＢＡＲはスルージング水Ｑ８の流速に応
じて流動化し、逆洗展開し、その一部は舞い上が、９８
　Ｂ　Ｒ２’とともに移送されてしまう。

しかし、移送をつづけると開口部４′と枝管１２上方の
逆洗展開しているＳＡＲの表層との距離ｔ′が大きくな
るにつれて舞いあがシ移送されてしまう５ＡＲＩ−Ｊ少
くなシ、舞い上がった５ＢＲ２の移送される割合が増し
ていく。そしてこの移送を数分〜１０数分続けると大部
分の８ＢＲ２が移送されてしまう。

このような現象を我々は大型分離塔を用いた実験により
見い出すとともに残留Ｓ　Ｂ　Ｒ２’の移送に好適であ
ることを発見したのである。

Ｓ　Ｂ　Ｒ２’を舞い上がらせるためには、１）中間ス
ルージング管１１の枝管１２のデザインを工夫すること
、 ２）開口部４′と枝管１２との距離（Ｌりを適切にする
こと、 ３）開口部４′より上部に水があること、好ましくはフ
リーボードを滴水にしておくこと、４）第三工程前に第
一工程により大半のＳＢＲを移送しておき、残留する８
　Ｂ　Ｒ２’ｉ出来るだけ少くしておくこと、 が重要である。

本発明に用いる中間スルージング管の例を第２図、第５
図に示す。

第２図は小孔１５をあるピッチで設けた枝管１２全体を
ネット１４でおおったものである。

第５図は枝管を端部からみたものであり、端部にも小孔
１３が設けられている。

ネット１４は例えばサランネット（商品名）等の合成繊
維Ｐ布、金網、又はウェッジワイヤー等のイオン交換樹
脂を通さず水のみを通すものであればよい。

枝管の構成上重要なのは下記の２点である。

１）ネット１４の内側と枝管１２の表面との間に３〜１
０−程度のすきまｇを設けること。

２）小孔の水の吹き出し速度Ｖ、を第三工程の残留５Ｂ
Ｒ２″の移送時には、高流速、好ましくはＶＢ　＝　４
　ｍ　７秒以上とすること。

このような条件としスルージング水Ｑｚ　を　Ｌｖ５ｍ
／時以上、好１　Ｌ　＜　’ｄ　ＬＶ　１０　ｍ　７時
以上で導入すると枝管１２に水平に設けた小孔１５から
吹き出し要求はネット１４にぶっつかり、かなりの拡が
！０．特１ｃ水平及び上部方向への拡がｐｔもち第４図
に示す如く、比重の軽いＳＢＲを舞い上がらせることが
できることを見い出したＯ 小孔１３からの水の吹き出し速度ｖ１を大きくシ、かつ
スルージング水Ｑ３の流速を大きくする程、塔の水平及
び上部方向への吹き出しのひろがりが大きくなるため、
表層の５ＢＲ２Ｈかなジ乱れながら、表層各所でつぎつ
ぎに突沸的に舞い上がっていく。

ｖｌ　　を大さくすれば効果が大きいが圧力損失も大き
くなるため、設計上無理のないようにｖ１＝８ｍ／秒以
下にするのが好ましい。

すなわち、スルージング水Ｑ！をＬＶ１０ｍ／時以上に
するとともに、Ｑ意に対して小孔１３のｖｌを４ｍ／秒
以上となるようにデザインすることが好ましい。

このようにデザインされた中間スルージング管１１の設
置位１１ｅに対応して樹脂移送管４の開口部４′の位置
ｆを適切にきめる。すなわち第１図國おいて、θとでの
距離Ｌ１ｔ−５０ｍ以上、好ましく　ｔｄ　８０　ｘｉ
以上とするのがよい。このＬｌが短いと移送時第４図に
示す枝管１２の上面ｅとスルージング水Ｑｓによって、
逆洗展開しているＳＡＲ表層の位置りとの距離ｔ′も小
さくなり、５ＢＲ２’の良好な舞い上がシがみられなく
なるからである。スルージング水Ｑ、ｉＬＶ１０ｍ／時
以上とすると通常ｔ′ハ移送がすすむとともに大きくな
るが概略２５〜５５＋ａ＋と一足になっていく。

それ故Ｌ１ｔ−小さくするとｔ′が小さくなってしまう
。本発明における重要な現象である５ＢＲ２′の舞い上
がりを良好に行うにはこのｔ′を、すなわちり、をある
一定値以上とすることが必要である。

このＬｌは好ましくは８０−以上、更に好ましくは１０
０ｍ〜１８０ｍｇが適当であったＱＬＩが大きくなりす
ぎるとそれに応じてｔ′も大きくなｐすぎＳ　Ｂ　Ｒ２
’の舞い上がり現象が起こシにくく好ましくない。

樹脂移送管４の開口部４′の形状は第５図に示す如く簡
単なものでよい。矢印は樹脂の流れ？示すが第５図に示
す如（，５ＢＲ２’を水平方向から吸い込むように、す
なわち開口部４′の真下から吸いこまないような形状で
あればよい。開口部４″の切り口５の吸い込み全面積ｆ
′ｉ樹脂が移送時摩耗しないように、スルージング水（
ｈ　と加圧水８の合計に対してＬＶ　７０００ｍ／時以
下程度になるようにしておけばよい。なお開口部４′の
位置ｆとは第５図に示す如く、切り口５の下端の位置で
ある。

以上述べ九如き塔内製品を設け、第三工程を行うと残留
Ｓ　Ｂ　Ｒ２’をほぼ完全に移送できる。

そしてＳ　Ｂ　Ｒ２’移送後の８ＡＲ１のレベルは固定
層時、第４図に示す１の位置となる。本発明においては
移送後のＳＡＲのレベル１はスルージング水Ｑ３の流速
、及び水温がかなシ変動してもほとんど一定である。

本発明においては中間スルージング管１１の枝管１２よ
ｐ下方の５ＡＲＨ固定１−として全く流動させず、流動
化するのは枝管１２より上方のＳＡＲのみである。実験
の結果１の位ｆｉｌｆ動にスルージング水Ｑ２の流速Ｌ
Ｖ１２〜１６１ｎ／時、水＠１０℃〜３００で、１０〜
１５ｍ程度と極くわずかであった。これは１とθの距離
が例えば１００■以下と小さい場合はＳＡＲ表層もかな
り乱れるため、従来の流速と水温によって大きく変動す
る逆洗展開率の考え方に支配されず、ＢＡＲ表層の乱れ
の程度によって１の位置がきまってくるためと考えられ
る。

通常実装置においては５ＡＲ１の層高は１５０〇−程度
であるため、Ｓ　Ｂ　Ｒ２’移送後の８ＡＲ１のレベル
変動は１チ程度と小さい。

本発明は８　Ｂ　Ｒ２’移送後の８ＡＲ１の定量性を充
分に満足している。

又本発明においては、第１図に示す脱塩塔から混合樹脂
層を移送し、逆洗分離した後の固定層時の樹脂分離界面
の位ｆｆ１ｄがかなり変動しても、８ＢＲ２’の移送上
問題はみられなかった。

通常ｄの位置は開口部４′付近とするのが好ましいが、
Ｌ！＝　１５０■とした場合、ｄが開口部より５０ｍ低
下しても８　Ｂ　Ｒ２’の移送上例ら問題μみられない
。

これは本発明においては第４図に示すスルージング水（
ｈにより逆洗展開している枝管よｐ上方のＢＡＲ層、す
なわちｔ′の層高が本発明移送条件を左右していること
により、本発明はこのようにＳ　Ｂ　Ｒ２’の分離移送
を充分に達成するとともに、移送後の５ＡＲ１のレベル
を安定して保つことができる。例え［１８００φの分離
塔において、水温１０°〜３０℃の変化、及びＬＶ１２
〜１６ｍ／時のスルージング水ｔ（ｈの変化（３０〜４
０　ｍ３／　ｈ　）にもほとんど影響を受けないのであ
る。

それ故全自動無人運転を可能にしている。

又ＷＪ１図、第４図に示す如く装置・構造が簡単でお９
、かつ樹脂分離移送工程も従来性われている樹脂スラリ
ー濃度で行うことができ、樹脂摩耗の危険もない。

本発明では８ＢＲ２移送時、一部のＢＡＲもアニオン再
生塔に移送される。

このアニオン再生塔に移送されてしまったＳＡＲは８Ｂ
Ｈの再生剤ＮａＯＨと接触するとＲ−Ｎａｆｉになって
しまう。このＲ−Ｎａ生成防止対策は特許第１０２７７
５０号方法等を適用すればよい。

本発明は、分離塔兼カチオン再生塔において、ＳＢＨの
ほぼ完全な分離移送を行い、ＳＢＲが残留しないように
しているので、ＢＡＲの再生剤ＨＣｌ又に）（、Ｓ０４
によるＲ−ＣＡ型又はＲ−８０４型の生成を防止する仁
とができる。

本発明は第１工程、第２工程、第５工程を行うことによ
って十分に目的を達成することができるがきびしい処理
水質を要求するＰＷＲ用復水脱塩装置においては更慎第
３工程後〔第２工程−第３工程〕をくり返すのが好まし
い。

このくシ返し工程は下記の如くである。

前述の方法ｌに追加して２回目の第２工程、第３工程を
行うのである。この場合１回目の第２工程、第３工程で
用いるスルージング水量を方法ｌの場合より低下させ、
結果として２回目の第２工程、第５工程で用いるスルー
ジング水量を大きくするのが好ましい。

すなわち、下記例の如く設定すればよい。

１回目の第２、第３工程をＱｚ　＝　ＬＶ　６〜１０Ｆ
ＰＩＺ時で行うと方法ｌの第１工程のあとよりも、第４
図斜線部に示す残留８　Ｂ　Ｒ２’の残留量が少くなく
なり、最終的な移送終了後の残留８ＢＲ２′の量が方法
ｌよりかなり少くできることがわかった。これは方法Ｈ
において、スルージング水量ｆ：１回目の第２、第５工
程ＬＶ＝　６〜１０　ｍ／時、２回目の第２、第３工程
Ｌｖ＝１０〜１６ｍ／時と段階的に上げていくことによ
り、第４図に示すｔ′の長さが段階的に小さくなり、効
果的なＳ　Ｂ　Ｒ２’の舞い上が夛が達成されるためと
考えられる。

又更に３回目の第２、第３工程ｔ−２回目と同一条件で
くり返すと更に確実に８ＢＲ２″が移送されるが、２回
目の第３工程までで実用的には充分であった。

本発明を、更に第１図に基いて詳細に説明すると下記の
如くである。

方法ｌを下記に示す。

第１工程 弁１６、弁１７を開とし、逆洗水を８〜１２ｍ／時で導
入し、樹脂層の逆洗分離を行う。ついで弁１６、弁１７
を閉じ、樹脂が沈静後弁１Ｂ、弁２５を開とし加圧水８
とＬＶ　４〜５ｍ／時で、又、スルージング水Ｑ、’１
ＬＶ２〜４ｍ／時で導入しつつ弁９全開とし、ＳＢＨの
大半をアニオン再生塔（図示せず）に移送する。

本工程では従来塔下部集水装置１０から導入していたス
ルージング水を中間スルージング管１１から導入してい
る。中間スルージング管１１の枝管から水が導入される
結果、下方の５ＡＲ１は固定層状態となっている。

塔下部集水装置１０付近のＳ　Ｂ　Ｒ２’追い出し工程 弁２２を開とし加圧空気を導入し、樹脂移送の 管４開口部４′よシ上方、２００〜３００ｍの位△ 置に設けられているフリーボードドレン管２４から弁２
５を開としドレンを行い、水位をフリーボードドレン管
の位置とする。次いで弁２２．２５を閉とし、弁１６、
弁１７を開とし逆洗水３を通常用いられているＬＶ　８
〜１２ｍ／時オで導入する。１〜２分後弁２１も開とし
、空気１５をＬＶ　４０〜１２０　ｍ／時で導入し〔逆
洗水＋空気〕の２相流で数分間、水位が塔上部集水装置
２６に近くなるまで処理を行う。

この操作により、塔下部集水装置１０付近の残留８　Ｂ
　Ｒ２’Ｕ追い出されてしまい、８　Ｂ　Ｒ２’の量は
全ＳＢＨのα０５チ以下に減少できる。

第２工程 次いで弁２１を閉とし、弁１６、弁１７を開のまま逆洗
水３ｔ−導入し逆洗を行う。２〜３分後弁１９を開とし
て、スルージング水（ｈをＬＶ１０〜１６ｍ／時で導入
する。スルージング水Ｑ２　　の導入は逆洗水３の導入
と同時に行ってもよい。このようにすると中間スルージ
ング管１１の下方は逆洗水３の流速ＬＶ　８〜１２ｍ／
時、上方はスルージング水Ｑ２も加わり、ＬＶ２０ｍ／
時以上の高流速となっている。本工程においては前工程
のＳ　Ｂ　Ｒ２’の追い出し工程によって、追い出され
たＳ　Ｂ　Ｒ２’をＳＢＲ層１層表０表層運び８　Ｂ　
Ｒ２’として集めるのである。

本工程に５〜６分で充分でおる。

第３工程 第２工程後沈静を行う。沈静はすべての弁を閉として行
ってもよく、又弁１９、升１７を開とし、スルージング
水（ｈ　’に導入した状態のままでもよい。中間スルー
ジング管１１の枝管１２の下方のＢＡＲが固定層となれ
ばよいのである。

次いで弁１９、弁２３を開とし、スルージング水Ｑ−を
ＬＶ１０〜１６ｍ／時で導入しつつ、加圧水８をＬＶ　
　４〜５ｍ／時２で導入し、残留Ｓ　Ｂ　Ｒ２’をフリ
ーボード水中に舞い上がらせつつ弁９を開とし、移送す
る。

本工程は５〜１０分間行う。

方法ｎを行う場合は下記の如く行う。

第１工程　：　方法ｌと同じ 塔下部集水装置付近のＳ　Ｂ　Ｒ２’の追い出し工程：
方法Ｉと同じ １回目第２工程：スルージング水Ｑ２をＬＶ　６〜１０
ｍ／時に設定する。弁操作は方法ｌと同じ。

設定時間は５分程度でよい。

１回目第３工程：スルージング水Ｑ２’ｉＬＶ’６〜１
０ｍ／時に設定する。弁操作は方法１と同じ。

設定時間は５分程度でよい。

２回目第２工程：弁１９のかわりに弁２０を開としスル
ージング水ＱｓｋＬＶ　　１０〜１６ｍ／時で導入する
。他の弁操作は１回目第２ 工程と同じである。

設足時間５分程度でよい。

２回目第３工程：弁１９のかわりに弁２０を開としスル
ージング水Ｑ３をＬｖ　１０〜１６？Ｐ１／時で導入す
る。他の弁操作は１回目第５ 工程と同じである。

設定時間　５〜１０分とする。

次に本発明の実施例並びに比較例を記載するが本発明は
その要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるも
のではない。

比較例１ 内径１８００ｍφ、高さ５０００■の分離塔に３ＡＲと
してＤＯＷ１３Ｘ　Ｔ　（）　６５０　Ｃ（登録商標）
４５００ｔ、８ＢＲとしてＤｏｗｅｘ　Ｔ　（）　５５
０　Ａ（登録商標）２０００ｔの混合樹脂を充填した。

樹脂移送管の開口部は塔中心細に、かつＳＡＲとＳＢＨ
の分離界面から１５０■下方になるようにし友。

ＳＡＲ，ＳＢＲをよく混合した後下記の工程を行った０
１、　逆洗分離　：　逆洗水６、ＬＶ　１０　ｍ／時　
３０分２、　８ＢＨの移送：塔下部集水装置から　ＬＶ
２．５ｍ／時塔上部集水装置から　ＬＶ４ｍ／時 結果を表−１に示す。

なお、ＳＢＲ残留ｉは次のようにして測定した。

移送後塔内の水をドレンし、樹脂層の深さ方向に各層別
に平均してサンプリングし、ＮａＯＨによる比重差分離
によ、りＳＢＲ量を求めた。

比較例２ 比較例１の操作後、同一装置、樹脂について塔下部集水
装置まわυの残留Ｓ　Ｂ　Ｒ２’の追い出し操作を行っ
た。水位を樹脂表層の３００ｍまで下げ塔下部集水装置
から逆洗水ｔ−ＬＶ　１０　ｍ／時、空気ｔ’　ＬＶ　
１００　ｍ　７時で４分間導入した。更に逆洗をＬＶ１
０ｍ／時まで２０分間行つ九後、次のように流量、時間
を設足し移送工程を行つ九〇 塔下部集水装置から　　　　Ｌ　Ｖ　４　ｍ　／時塔上
部集水！ｆｉｔから　　　ＬＶ４ｍ／時設定時間　　　
　　　　　　１０分間 結果を表−１に示す。

実施例１ 比較例１及び２と同一の塔を用い、塔内製品を下記の如
く変更した。樹脂は比較例１．２と同じである。又移送
方法は方法ｌにしたがって下記の如く行った。

（塔内製品） 分ｍ移送用スルージング管の構造（第１図〜第３図参照
）枝Ｗ１２の数　　　　　　４本 枝管１２の内径及び外径　５＆７ｗφＸ４２．７ｗφ小
孔１３の径及び間隔　　４ｗｍφ　７０ｍネッ　ト　　
　　　　　　　　　　　６０〜７ｏメツシユ相当のサラ
ンネットθとｆの距離（Ｌｌ）１５０１ｍ ｆとｄの距離（Ｌ、）　　　　５０■ （操作工程） 先づＬｖ　１ｏｍ／時の逆洗水を導入して１０分間逆洗
分離を行う。

第１工程：　Ｑｓ＝ＬＶ　　２．５ｍ／時塔上部からの
加圧水　　ＬＶ　　４ｍ／時設定時間　　２０分 塔下部集水装置まわりの８　Ｂ　Ｒ２’の追い出し工程 水位を樹脂表層の３００ｍまで下げ、塔下部集水装置か
ら逆洗水をＬｖ１０ｒｎ／時、空気をＬＶ　１００　ｍ
　７時で４分間導入した。

第２工程 引きつづいて塔下部集水装置から逆洗水ｔ−ＬＶ１０ｍ
／時で導入し逆洗を２分間行い、更にスルージング水を
ＬＶ１４ｍ／時で中間スルージング管から５分間導入し
た。

第３工程 ついで、逆洗水の導入を中止し、中間スルージング管か
らのスルージング水をＬＶ１４ｍ／時で導入しつつスル
ージング管から下部の樹脂全沈静化させた後、スルージ
ング水は導入しつつ塔上部から加圧水をＬＶ４ＦＦｌ／
時で導入して残留している８　Ｂ　Ｒ２’の移送を１０
分間行った。

結果を表−１に示す。

実施例２ 実施例１の中でｅとｆの距離Ｌ１だけｆｔ１ａｏ。

８０．５０，３０ｍに変更して、移送を行った。

結果を表−１に示す。

実施例５ 実施例１において、樹脂分離界面ｄの位置を開口部４′
の位置（Ｌ、　＝　０鵡）、及び開口部４′の位置から
下方５０瓢位置（Ｌ４　＝　−５０ｗｍ　）に変更して
、移送を行つ九。

結果を表−１に示す。

実施例４ 実施例１と同一の装置を用い、移送方法を方法■にした
がって下記の如く行った。

操作工程 先づ５７１０ｍ７時の逆洗水を導入して１０分間逆洗分
離を行う九〇 第１工程：　Ｑｌ　＝　Ｌ’Ｖ　２．５　ｍ／時塔上部
からの加圧水　　ＬＶ　４　ｍ／時設定時間　　２０分
間 塔下部集水装ｆまわ夕のＳ　Ｂ　Ｒ２’の追い出し工程
水位を樹脂表層５００霞まで下げ、塔下部集水装置から
逆洗水をＬＶ　１０　ｍ／時、空気をＬＶ１００ｒｎ／
時で４分間導入した。

１回目第２工程 引きつづいて、塔下部集水装置から逆洗水をＬＶ　　１
０　ｍ／時で導入し逆洗を２分間行い、更にスルージン
グ水をＬＶＢｍ１時で中間スルージング管から５分間導
入した。

１回目第３工程 ついで逆洗水の導入を中止し、中間スルージング管から
のスルージング水’ｊｉＬＶ８ｍ／時で導入しつつスル
ージング管から下部の樹脂を沈静化させた後、スルージ
ング水は導入しつつ塔上部から加圧水ｆ　ＬＶ　４　＠
　７時で導入して残留しているＳ　Ｂ　Ｒ２’の移送ｔ
−１５・分間行っ之。

２回目第２工程 ついで、塔下部集水装置から逆洗水をＬＶ１０ｍ／時２
で２分間導入し、更にスルージング水をＬＶ１４ｍ／時
で中間スルージング管から３分間導入した。

２回目第３工程 ついで、逆洗水の導入を中止し、中間スルージング管か
らのスルージング水をＬＶ１４ｍ／時で導入しつつスル
ージング管から下部の樹脂を沈静化させた後、スルージ
ング水は導入しつつ塔上部から加圧水をＬＶ４ｍ／時で
導入して残留しているＳ　Ｂ　Ｒ２’の移送を１０分間
行った。

結果を表−１に示す。

実施例５ 実施例４において、２回目第２工程、２回目第３工程の
中間スルージング管からのスルージング水の流速を５７
１０ｍ７時、ＬＶ１２ｍ／時、ＬＶ１６ｍ／時に変更し
て、移送を行つ九。

結果を表−１に示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施する全体の構成を示す概略図、第
２図は本発明で用いる枝管の例を示す側面図、第３図は
その端部方向から見た図、第４図は本発明の第３工程に
おける樹脂移送用中間スルージング管の枝管からの水の
吹き出し状態並びに上層の樹脂２′の動きを説明するた
めの概略図、第５図は樹脂移送管の開口部の１例を示す
図、第６図は従来法で用いられている装置の概略図、第
７図、第８図は従来法におけるＳＢＨの残留状態を示す
図、第９図は第６図に示すものとは異なる従来法を実施
する装置の概略図である。 １　・　ＳＡＲ，２・ＳＢＲ，２’、２＃、・・残留Ｓ
ＢＲ。 ３・・・逆洗水、４・・・樹脂移送管、４′・・・樹脂
移送管の開口部、５・・・樹脂移送管開口部の切り口、
６・・・スルージング水、７・・・加圧空気、８・・・
加圧水、１０・・・下部集水装置、１１・・・樹脂分離
用中間スルージング管、１２・・・枝管、１３・・・小
孔、１４・・・ネット、１５・・・空気、２４・・・フ
リーボードドレン管、２６・・・上部集水装置、 Ｑｌ　％　Ｑｚ　％　Ｑｓ　　・・・スルージング水Ａ
、Ｂ：従来法（第９図）における固定層時樹脂分離界面
ｄと中間スルージング管、 Ｃ・・・従来法（第６図）における樹脂分離界面ｄ・・
・固定層時の樹脂分離界面 ｅ・・・枝管１２の上面の位置 ｆ・・・樹脂移送管開口部４′の位置 ｇ・・・枝管１２の上面とネット１４内側との距離ｈ・
・・スルージング水導入時に逆洗展開しているＳＡＲ表
層の位置 １・・・移送終了後における固定層時のＳＡＲ表層の位
置 ｔ・・・従来法（第７図）における樹脂移送管開口部と
残留８　Ｂ　Ｒ２’表層の距離 ｔ′・・・ｆとｈとの距離 ｔ′・・・θとｆとの距離 第１図 ′＄２図 第３図 第４図 第６図 第８図 第７図 第　９　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、比重の異なる２種類のイオン交換樹脂を充填してな
   る塔において （イ）逆洗によつてイオン交換樹脂を２層に分離し沈静
   した後、樹脂分離界面の下方に設けた多孔管式の分離移
   送用の中間スルージング管からスルージング水を、塔上
   部から加圧水を導入しつつ、前記中間スルージング管の
   上方に設けた樹脂移送管の開口部を通して上層の比重の
   小さいイオン交換樹脂の大半を移送する第１工程 （ロ）塔下部集水装置及び中間スルージング管から、又
   は塔下部集水装置のみから、逆洗水を導入し逆洗を行い
   第１工程で残留している比重の小さいイオン交換樹脂を
   比重の大きいイオン交換樹脂層上に分離する第２工程 （ハ）沈静後中間スルージング管から高流速のスルージ
   ング水を導入し、比重の小さいイオン交換樹脂を樹脂層
   上方のフリーボード水中に舞い上がらせつつ塔上部から
   加圧水を導入し、前記樹脂移送管開口部から、比重の小
   さいイオン交換樹脂を移送する第３工程からなることを
   特徴とするイオン交換樹脂の分離移送方法。 ２、第３工程を行つた後、再度第２工程及び第３工程を
   くり返し、かつくり返し毎に第３工程の中間スルージン
   グ管からのスルージング水の流速を段階的に大きくして
   いく特許請求の範囲第１項記載のイオン交換樹脂の分離
   移送方法。 ３、前記多孔管式中間スルージング管を構成する枝管が
   樹脂を通さず水のみを通すネットで覆われている特許請
   求の範囲第１項又は第２項記載のイオン交換樹脂の分離
   移送方法。 ４、前記多孔管式中間スルージング管と前記樹脂移送管
   開口部の距離を５０ｍｍ以上とする特許請求の範囲第１
   項、第２項又は第３項記載のイオン交換樹脂の分離移送
   方法。