KR890004710B1 - Method and apparatus for regeneration of ion-exchange resin in mixed-bed ion-exchanger - Google Patents
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Abstract
Description
제1도는 탈염기능을 상실한 혼상식 이온교환 수지탑 수지를 재생하기 위하여 대기중인 것을 나타내는 개략적 공정도.FIG. 1 is a schematic process chart showing that the air is waiting to regenerate a mixed phase ion exchange resin tower resin which has lost its desalting function.
제2도는 수지분리용 중간매개체 수지가 이송하는 단계의 개략적 공정도.Figure 2 is a schematic process diagram of the step of transferring the intermediate resin for resin separation.
제3도는 탈염기능을 상실한 혼상수지가 분리탑 겸 양이온 재생탑으로 이송하는 단계의 개략적 공정도.3 is a schematic process diagram of the step of transferring the mixed resin having the desalting function to the separation column and the cation regeneration tower.
제4도는 역세공정에 의하여 혼상수지가 분리하는 단계의 개략적 공정도.4 is a schematic process diagram of the step of separating the mixed resin by the backwash process.
제5도는 재생을 하기 위하여 음이온 교환수지가 이송하는 단계의 개략적 공정도.5 is a schematic process diagram of the step of transporting the anion exchange resin for regeneration.
제6도는 수지분리용 중간매개체 수지가 이송하는 단계의 개략적 공정도.Figure 6 is a schematic process diagram of the step of transferring the intermediate resin for resin separation.
제7도는 수지가 재생제에 의하여 재생을 하는 단계의 개략적 공정도.7 is a schematic process diagram of a step in which a resin is regenerated by a regenerant.
제8도는 양이온 교환수지가 이송하는 단계의 개략적 공정도.8 is a schematic process diagram of the step of transferring the cation exchange resin.
제9도는 재생이 완료된 음이온 교환수지가 이송하는 단계의 개략적 공정도.9 is a schematic process diagram of the step of transporting the anion exchange resin is completed regeneration.
제10도는 재생이 완료된 수지가 이송하는 단계의 개략적 공정도.10 is a schematic process diagram of the step of transferring the resin after the regeneration is completed.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 혼상식 이온교환 수지탑 2 : 분리탑 겸 양이온 재생탑1 mixed bed ion exchange resin tower 2 separation column and cation regeneration tower
3 : 음이온 재생탑 4 : 수지저장탑3: anion regeneration tower 4: resin storage tower
5 : 중간 매개체 수지 저장조 6 : 탈염기능을 상실한 혼상수지5: Intermediate media resin storage tank 6: Mixed resin that lost its desalting function
7 : 중간체 수지 8 : 음이온 교환수지7: Intermediate Resin 8: Anion Exchange Resin
9 : 양이온 교환수지 10 : 압축공기 유입관9: cation exchange resin 10: compressed air inlet pipe
11 : 재생수 유입관 12 : 양이온 재생제 유입관11: regeneration water inlet tube 12: cation regeneration inlet tube
13 : 음이온 재생제 유입관 14 : 재생이 완료된 혼상수지13: anion regeneration agent inlet tube 14: mixed resin
P-1 : 압축공기입구발브 P-2 : 공기배출발브P-1: Compressed air inlet valve P-2: Air exhaust valve
P-3 : 잔여수지 이송수입구발브 P-4 : 수지입구발브P-3: Resin Inlet Valve P-4: Resin Inlet Valve
P-5 : 유수입구발브 P-6 : 유수 및 수지이송수배출발브P-5: Oil Inlet Valve P-6: Oil & Resin Transfer Valve
P-7 : 수지이송수입구발브 P-8 : 수지출구발브P-7: Resin transfer inlet valve P-8: Resin outlet valve
C-1,C-3 : 압축공기입구발브 C-2 : 유수입구발브C-1, C-3: Compressed air inlet valve C-2: Inflow valve
C-4 : 공기배출발브 C-5 : 양이온 재생제입구발브C-4: Air exhaust valve C-5: Cation regeneration inlet valve
C-6,C-7 : 수지입구발브 C-8,C-12 : 수지출구발브C-6, C-7: Resin Outlet Valve C-8, C-12: Resin Outlet Valve
C-9 : 하부 배수발브 C-10,C-11 : 수지이송수입구발브C-9: Lower drain valve C-10, C-11: Resin feed inlet valve
C-13 : 유수입구발브 C-14 : 역세입구발브C-13: Oil inlet valve C-14: Backwash inlet valve
C-15,C-16 : 재생제 배출발브 C-17 : 역세수배출발브C-15, C-16: Regeneration agent discharge valve C-17: Backwash discharge valve
A-1 : 압축공기입구발브 A-2 : 공기배출발브A-1: Compressed air inlet valve A-2: Air exhaust valve
A-3 : 음이온 재생제입구발브 A-4,A-7 : 수지출구발브A-3: Anion regeneration agent inlet valve A-4, A-7: Resin outlet valve
A-5 : 유수배출발브 및 재생제배출발브 A-6 : 수지이송수입구발브A-5: Oil discharge valve and regenerant discharge valve A-6: Resin transfer inlet valve
A-8 : 역세수배출발브 A-9 : 유수입구발브A-8: Backwash drain valve A-9: Oil inlet valve
R-1,R-5 : 압축공기입구발브 R-2 : 공기배출발브R-1, R-5: Compressed air inlet valve R-2: Air exhaust valve
R-3,R-4 : 수지입구발브 R-6,R-7 : 유수입구발브R-3, R-4: Resin Inlet Valve R-6, R-7: Oil Inlet Valve
R-8 : 수지출구발브 R-9 : 배수발브R-8: Resin Outlet Valve R-9: Drain Valve
본 발명은 탑의 재생형 혼상식 복수탈염설비에서 별도의 활성수지나 불활성수자를 분리용 중간매개체 수지로 이용, 탈염기능을 상실한 양이온 교환수지와 음이온 교환수지 두 종류중 서로 다른 한 종류의 수지로부터 임의의 수지를 분리하는 방법을 사용함으로써, 복수탈염 통수계통에 혼입하는 소듐형 양이온 교환수지의 양을 극소화시켜 고순도의 처리수를 얻는 것이 목적이다.The present invention utilizes a separate active resin or inert water as an intermediate medium resin for separation in a regeneration type multiphase desalination plant of a tower, and has a deionization function. By using the method of separating arbitrary resins, it is an object to minimize the amount of sodium-type cation exchange resins to be incorporated into the plural demineralization water flow system to obtain treated water of high purity.
증기터빈설비나 다른 산업설비에서 물은 증기 발생이나 기타 목적으로 많이 이용되고 있다. 특히 증기터빈 발전설비의 증기발생 장치에 공급되는 물은 터빈날개, 튜브등의 표면에 점식 및 부식의 원인이 되는 고형물과 이온성 물질들이 철저하게 제거된 순수이어야 한다.In steam turbine installations and other industrial installations, water is often used for steam generation or other purposes. In particular, the water supplied to the steam generator of the steam turbine power generation equipment should be pure water from which solids and ionic substances which cause corrosion and corrosion on the surface of turbine blades, tubes, etc. are thoroughly removed.
비록 복수가 닫힌계를 순환하여도 표면점식이나 부식의 원인이 되는 성분들은 보충수의 유입이나 냉각수 계통의 누수로 말미암아 복수에 축적되는데, 이와 같은 성분들의 제거는 강염기성 수지의 수산이온(OH-)과 강산성 수지의 수소이온(H+) 혹은 암모늄이온(NH4 +)과 치환반응에 의해 이루어지며, 혼상식 이온교환 수지탑에서 가장 좋은 결과를 얻을 수 있는 것으로 알려져 있다.Although plural cycles are closed, components that cause surface viscosity and corrosion accumulate in the plural due to inflow of supplemental water or leakage of cooling water system. It is made by substitution reaction with hydrogen ions (H + ) or ammonium ions (NH 4 + ) of strongly acidic resins, and it is known that the best results can be obtained in a mixed bed ion exchange resin tower.
복수가 혼상식 이온교환 수지탑을 통과하면 복수에 함유되어 있는 중금속 산화물이나 이온성 물질들은 대부분 이온 교환수지에 의하여 제거되며 이때 이온 교환수지는 점차로 그 기능을 상실하게 된다.When the plural passes through the mixed-phase ion exchange resin tower, the heavy metal oxides or ionic substances contained in the plural are mostly removed by the ion exchange resin, and the ion exchange resin gradually loses its function.
따라서 탈염기능을 상실한 양이온 교환수지는 황산이나 염산과 같은 강산으로 재생하고 음이온 교환수지는 가성소다와 같은 강알칼리에 의하여 재생을 하게 된다. 그런데 재생이 완료된 후 복수탈염설비를 운전하는 과정에서 대두된 가장 큰 문제점은 이온 누출이었다.Therefore, the cation exchange resin which has lost the desalting function is regenerated by a strong acid such as sulfuric acid or hydrochloric acid, and the anion exchange resin is regenerated by a strong alkali such as caustic soda. However, after the regeneration was completed, the biggest problem that emerged in operating the desalination plant was ion leakage.
여기서 이온누출이라 함은 혼상식 이온교환 수지탑을 정상 운전하는 동안 복수내에 함유되어 있던 불순이온들이 이온교환 수지탑을 정상 운전하는 동안 복수내에 함유되어 있던 불순이온들이 이온 교환수지에 의하여 제거되지 않으므로써 야기되는 복수로부터의 이온누출을 의미하는 것이 아니라, 재생설비에서 기능을 상실한 이온 교환수지를 화학약품으로 처리하여 이온 교환 능력을 재생시키는 단계에서 원하지 않는 화학약품과 반응을 한, 일종의 오염된 수지로부터 발생하는 이온누출, 특히 소듐이온(Na+)과 염소 이온누출을 뜻한다.Here, the ion leakage means that the impurity ions contained in the plurality during the normal operation of the mixed phase ion exchange resin tower are not removed by the ion exchange resin. It does not mean the leakage of ions from the plurality, but rather a kind of contaminated resin that reacts with unwanted chemicals in the process of regenerating the ion exchange capacity by treating the ion exchange resin that has lost its function in the regeneration facility. This refers to ion leaks, especially sodium ions (Na + ) and chlorine ions.
전통적으로 수지분리 방법은 역세를 하여 비중이 가벼운 음이온 교환수지는 탑상부로 보내고, 비중이 무거운 양이온 교환수지는 탑하부로 떨어뜨리는 수력분리에 의한 기술에 의존하였다. 그러나, 이와 같은 단순한 수력분리에 의한 방법은 양이온 교환수지와 음이온 교환수지로 구성되는 이종수지 상태로 크게 분리시킬 수는 있었으나, 경계층 주위에 형성되는 혼합층의 이종수지를 완벽하게 분리시킬 수는 없었다. 그 이유는 복수탈염설비를 운용하는 동안 파쇄되는 수지에 기인하였다. 파쇄된 수지는 수력분리의 기술이 수지의 비중뿐만 아니라 수지의 입자크기에도 의존하기 때문에 파쇄된 양이온 교환수지와 음이온 교환수지의 경계층 주변에 밀집분포하여 혼합층을 형성하게 된다.Traditionally, resin separation methods have been backwashed, relying on the technology of hydro separation, where light anion exchange resins are sent to the top and heavy cation exchange resins are dropped to the top of the tower. However, such a simple hydro separation method was able to largely separate the heterologous resin composed of the cation exchange resin and the anion exchange resin, but could not completely separate the heterogeneous resin of the mixed layer formed around the boundary layer. The reason was due to the resin being broken during operation of the multiple desalination plant. The crushed resin is distributed in the vicinity of the boundary layer between the crushed cation exchange resin and the anion exchange resin because the technique of hydraulic separation depends not only on the specific gravity of the resin but also on the particle size of the resin to form a mixed layer.
따라서 아무리 세심한 주의를 기울여도 양이온 교환수지로부터 음이온 교환수지를 별도의 독립된 탑으로 이송할 때, 이종수지 경계층 주위에 형성된 혼합층의 양이온 교환수지가 음이온 교환수지와 함께 휩쓸려 들어 가는 것은 필연적이며, 이때 휩쓸려 들어가는 소량의 양이온 교환수지가 소듐이온(Na+) 누출의 원인이 되었고, 혹은 반대로 양이온 교환수지층에 잔존하는 음이온 교환수지는 염소이온이나 설페이트이온(SO4--) 등의 누출 원인이 되었다.Therefore, no matter how careful the transfer of anion exchange resin from the cation exchange resin to a separate tower, it is inevitable that the cation exchange resin of the mixed layer formed around the heterogeneous resin boundary layer is swept together with the anion exchange resin. A small amount of cation exchange resin entering caused a leak of sodium ions (Na +), and conversely, anion exchange resin remaining in the cation exchange resin layer caused leakage of chlorine ions and sulfate ions (SO 4 −).
이러한 누출 원인중 특히 표면이 산화철로 오염되어 있는 이온 교환수지 내부에 들어간 소듐이온(Na+) 혹은 염소이온은 제거되지 않고 이온 교환수지 내부에 잔류하며, 탈염공정중에 이온 교환수지 표면까지 침출하여 누출되기도 하고, 산도(PH)를 조절하기 위하여 주입하는 암모니아에 의하여 암모니아 관류가 일어나게 되면 소듐이온(Na+)을 방출하게 된다. 주로 화력발전소의 고압관류 보일러나 가압수형 원자력 발전소의 보일러는 복수처리수중의 소듐이온(Na+)과 염소이온 농도를 엄격히 규제하고 있기 때문에 몇 피피비(PART PER BILLION)의 소듐이온이나 염소이온만 누출 되더라도 복수계통에서는 매우 심각한 일로써 전혀 바람직하지 않은 일이다.Among these causes, sodium ions (Na +) or chlorine ions that enter the ion exchange resins whose surfaces are contaminated with iron oxide are not removed but remain inside the ion exchange resins, and they may leak by leaching to the surface of the ion exchange resins during the desalting process. In addition, when ammonia perfusion occurs by the ammonia injected to control the acidity (PH), sodium ions (Na +) are released. Most of the high pressure perfusion boilers of thermal power plants or boilers of pressurized water type nuclear power plants strictly regulate sodium and chlorine ions in the multi-processed water. Even if it is a multiple system, it is very serious and is not desirable at all.
전술한 바와 같이 복수탈염설비를 운전하는 동안 가장 큰 문제점으로 대두된 이온누출, 특히 소듐이온(Na+)누출을 줄이기 위하여, 전통적인 수력분리에 의한 수지분리 방법을 이용한 복수탈염 방법 위에, 새로운 공정을 추가한 특수한 복수탈염 방법이 출현하였다. 즉, 가성소다에 의한 음이온 교환수지의 재생의 완료된 후에, 음이온 교환수지와 함께 휩쓸려 들어간 소량의 양이온 교환수지는 다량이 암모니아 용액을 사용하여, 소듐(Na+)형 양이온 교환수지를 암모늄(NH4 +)형 양이온 교환수지로 치환시키는 방법이다.As described above, in order to reduce ion leakage, especially sodium ion (Na + ) leakage, which is a major problem during operation of a multiple desalination plant, a new process is introduced over the multiple desalination method using the conventional resin separation method. Additional special desalination methods have emerged. That is, after completion of regeneration of the anion exchange resin by caustic soda, a small amount of cation exchange resin swept together with the anion exchange resin using ammonia solution, the sodium (Na +) type cation exchange resin is ammonium (NH 4 + ) Is substituted with cation exchange resin.
그러나 이 방법은 상대적으로 소량의 소듐이온(Na+)을 제거하기 위하여 다량의 암모니아와 재생기간을 소비하였으나, 완벽하게 소듐이온(Na+)을 제거할 수는 없었다.However, this method consumed a large amount of ammonia and regeneration period to remove relatively small amount of sodium ions (Na + ), but could not completely remove sodium ions (Na + ).
또 다른 방법은, 가성소다에 의한 이온 교환수지의 재생이 완료된 후에 음이온 교환수지와 함께 쉽쓸려 들어간 수량의 양이온 교환수지를 고순도의 수산화 칼슘(Ca(OH)2) 용액을 사용하여 소듐(Na+)형 양이온 교환수지를 칼슘(Ca++)형 양이온 교환수지로 치환시키는 방법이 있는데, 이 방법은 수산화 칼슘(Ca(OH)2) 용액의 주입이 완료된 후에는 배관 및 음이온 교환수지내에 존재할 수 있는 불용성 수산화 칼슘(Ca(OH)2) 입자들의 응고를 방지하기 위하여 철저히 세척을 하여야 했다.Another method is to use sodium cation (Ca (OH) 2 ) solution of high purity calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) in the amount of cation exchange resin easily swept together with the anion exchange resin after regeneration of the caustic soda. There is a method of replacing the type cation exchange resin with a calcium (Ca ++ ) type cation exchange resin, which may be present in the pipe and anion exchange resin after the injection of the calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) solution is completed. In order to prevent the solidification of insoluble calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) particles had to be thoroughly washed.
또한 이 방법은 수산화 칼슘(Ca(OH)2) 주입을 위한 별도의 주입설비 및 부가적인 화학약품이 요청되어 경제적이고 많은 재생시간이 요구되었으며, 운전상 업격한 주의가 필요하였다. 이온누출을 방지하기 위한 화학적인 방법이 전술한 바와 같은 문제점을 지니게 되자, 양이온 교환수지가 음이온 교환수지상에 혼입되는 것을 사전에 방지하기 위하여 음이온 교환수지의 비중과 양이온 교환수지 비중의 중간에 해당하는 어떤 중간매개체를 사용하여 수지를 분리시키려는 방안이 대두되었다.In addition, this method requires additional injection equipment and additional chemicals for the injection of calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ), which requires economical, high regeneration time, and requires caution in operation. As a chemical method for preventing ion leakage has the problems described above, in order to prevent the cation exchange resin from incorporating onto the anion exchange resin, it is equivalent to the middle of the specific gravity of the anion exchange resin and the specific gravity of the cation exchange resin. The idea of using some mediator to separate the resins has emerged.
즉, 양이온 교환수지와 음이온 교환수지의 중간에 해당하는 어떤 특별한 비중을 갖는 액체를 사용하여 양이온 교환수지로부터 음이온 교환수지를 부상 분리시키는 방법을 이용하여 복수탈염을 하는 밥법이다.That is, it is a rice method which performs multiple desalination using the method of floating-separating an anion exchange resin from a cation exchange resin using the liquid which has a special specific gravity corresponding to the middle of a cation exchange resin and an anion exchange resin.
이 중간 비중 용액을 8-16%의 가성소다 용액으로서, 상부에 음이온 교환수지층, 중간에 가성소다 용액, 하부에 양이온 교환수지층을 형성하여 수지를 분리시키는 데는 성공적이다. 그러나 이 방법은 비록 소량의 양이온 교환수지라 할지라도 강알카리성 가성소다 용액과 필연적으로 접촉을 하며, 고동도의 가성소다 용액을 다량 사용하여야 할 뿐만 아니라 다량의 세정수를 필요로 하여 비경제적이며, 또한 재생공정이 복잡하여 많은 재생시간이 소요되는 결점을 지니고 있다.This intermediate specific gravity solution is an 8-16% caustic soda solution, which is successful in separating an resin by forming an anion exchange resin layer on the top, a caustic soda solution on the middle, and a cation exchange resin layer on the bottom. This method, however, is inevitably in contact with a strong alkaline caustic soda solution, even with a small amount of cation exchange resin, and it is not economical because it requires a large amount of highly dynamic caustic soda solution and also requires a large amount of washing water. In addition, the regeneration process is complicated and has a drawback that takes a lot of regeneration time.
본 발명은 수지분리 공정중에 수지분리를 위한 중간매개체로써 일정량의 불활성수지나 양이온 교환수지와 음이온 교환수지를 혼합한 활성수지를 사용함으로써, 전술한 모든 공정들이 안고 있는 문제점을 일거에 해소하는 방법을 제공하는데 있다. 즉, 역세공정전에 복수탈염을 목적으로 하는 양이온 교환수지와 음이온 교환수지로 이루어진 혼상수지 외에, 다만 수지분리만을 위한 목적으로 일정량의 불활성수지나 양이온 교환수지와 음이온 교환수지로 구성되는 활성수지를 중간매개체 수지로 사용하여 부가한 후에 역세분리를 하여 이종수지 상태를 만든다. 이 상태에서 탈염을 목적으로 하는 일정량의 음이온 교환수지는 재생을 하기 위하여 별도의 독립된 탱크로 이송시키고, 역세공정전에 부가 하였던 중간매개체 수지의 부피에 해당하는 일정량의 수지 즉, 남아있는 불활성수지나 일부 음이온 교환수지와 양이온 교환수지는 다시 회수시키는 방법이다.The present invention provides a method of eliminating the problems of all the above-described processes by using an active resin mixed with a certain amount of an inert resin or a cation exchange resin and an anion exchange resin as an intermediate for resin separation during the resin separation process. To provide. That is, in addition to the mixed resin composed of a cation exchange resin and an anion exchange resin for the purpose of plural desalination before the backwashing process, an active resin composed of a certain amount of an inert resin or a cation exchange resin and an anion exchange resin for the purpose of resin separation only After addition by using as a medium resin, backwashing is performed to form a heterogeneous resin state. In this state, a certain amount of anion exchange resin for the purpose of desalting is transferred to a separate tank for regeneration, and a certain amount of resin corresponding to the volume of the intermediate medium resin added before the backwashing process, that is, the remaining inert resin or part thereof. Anion exchange resin and cation exchange resin are recovered again.
본 발명에 따른 혼상수지분리 및 중간매개체 수지의 이송은 모두 하나의 탑내에서 이루어지며, 이 탑은 혼상수지 분리겸 양이온 교환수지의 재생을 목적으로 하는 상부구조와 수지분리용 중간매개체 수지를 저장하는 하부 구조의 두개의 방으로 구성된다. 그리고 중간매개체 수지의 부피는 불활성수지의 경우는 탈염기능을 목적으로 하는 혼상수지 부피의 15% 정도가 바람직하다. 한편 활성수지의 경우에는 탈염기능을 목적으로 하는 한대의 혼상식 이온교환 수지탑내의 혼상수지 부피의 20% 정도가 바람직하며, 양이온 교환수지와 음이온 교환수지의 부피 비율은 1:1 혹은 탈염을 목적으로 하는 혼상수지의 양이온 교환수지와 음이온 교환수지 부피 비율의 역으로 구성한다.The mixed phase resin separation and the transfer of the intermediate medium resin according to the present invention are all made in one tower, and the tower stores the intermediate structure resin for the intermediate structure and resin separation for the purpose of separating the mixed phase resin and the cation exchange resin. It consists of two rooms of the undercarriage. In the case of the inert resin, the volume of the intermediate medium resin is preferably about 15% of the volume of the interphase resin for the purpose of the desalination function. On the other hand, in the case of active resins, about 20% of the volume of the mixed resin in the one-phase ion exchange resin tower for the purpose of desalting function is preferable, and the volume ratio of the cation exchange resin and the anion exchange resin is 1: 1 or desalination. It consists of the inverse of the volume ratio of the cation exchange resin and anion exchange resin of the intermodal resin.
따라서 본 발명의 개략적인 공정을 도면을 통해 설명하면 다음과 같다. 제 1 도에서 제10도 까지는 본 발명을 실시하는 장치의 고정도를 단순화시켜 예시한 것으로 각 탱크간의 연결은 적절한 배관 및 전기기기에 의해서 이루어지며, 수지, 물 및 재생제를 이송시키는 펌프류와 공기를 이송시키는 콤크레서등은 지금까지 알려진 전통적인 방법과 대등소이하여 도시하지 않았다. 본 공정도는 복수탈염 공정을 대표하는 혼상식 이온교환 수지탑(1), 이 혼상식 이온교환 수지탑(1)으로부터 이송되어온 수지를 분리하고 양이온 교환수지를 재생시키는 분리탑 겸 양이온 재생탑(2), 음이온 교환수지를 재생시키는 음이온 재생탑(3) 그리고 상기 분리탑 겸 양이온 재생탑(2)과 음이온 재생탑(3)에서 각각 재생이 완료된 후 이송되어 온 수지를 저장하는 수지저장탑(4)으로 구성된다.Therefore, the schematic process of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 10 are simplified illustrations of the high precision of the apparatus for carrying out the present invention. The connection between the tanks is made by appropriate piping and electric equipment, and pumps and air for transporting resin, water, and regenerant are provided. The conveying compressor and the like have not been shown to be on par with conventional methods known to date. This process diagram is a mixed phase ion
한편, 수지분리만을 목적으로 하는 중간매개체 수지(이하 중간체 수지라고 약칭함)의 저장은 본 공정도에서 편의상 분리탑 겸 양이온 재생탑(2) 하부에 나타냈을 뿐이며, 중간매개체 수지 저장조(5)의 위치는 각 재생탑(2),(3) 및 수지저장탑(4)의 내부장치 설계 특성에 따라 음이온 재생탑(2) 혹은 수지저장탑(4)에 위치할 수도 있다. 또한 재생수 유입관(11)을 통해 유입된 재생수는 공정에 따라 유수, 수지 이송수, 역세수, 혹은 수지혼합수로 사용되며 압축공기 유입관(10)을 통해 유입된 압축공기는 수지혼합용, 수지이송용으로 쓰인다.On the other hand, the storage of the intermediate media resin (hereinafter referred to as intermediate resin) for the purpose of resin separation only is shown in the lower part of the separation column and the cation regeneration tower (2) for convenience in this process diagram, the position of the intermediate media resin reservoir (5) May be located in the anion regeneration tower 2 or the
제 1 도는 탈염기능을 상실한 혼상식 이온교환 수지탑(1)이 운전을 중지하고 재생을 하기 위하여 대기중인 것을 나타내고 있다.FIG. 1 shows that the mixed phase ion
제 2 도는 탈염기능을 상실한 혼상수지(6)를 분리탑 겸 양이온 재생탑(2)으로 이송시키기 전에, 중간매개체 수지저장조(5)에 저장되어 있는 중간체 수지(7)를 분리탑 겸 양이온 재생탑(2)으로 이송시키는 단계를 보여준다. 중간체 수지(7)의 이송은 다음과 같은 방법으로 이루어진다. 즉, 탑 상부의 압축공기 입구발브(C-1)와 하부의 유수입구발브(C-2)를 통하여 충분하고 적절한 양의 압축공기와 유수를 공급하는 동시에, 수지이송수입구발브(C-10 및 C-11)를 통하여 수지이송수를 공급함으로써 중간체 수지(7)는 수지입구발브(C-7)를 통하여 중간매개체 수지저장조(5)로부터 분리탑 겸 양이온 재생탑(2)으로 이송된다. 중간체 수지(7)가 이송하면서 분리탑 겸 양이온 재생탑(2)의 공기배출발브(C-4)와 배수발브(C-15)가 열리는데 이 공정은 중간체 수지(7)의 이송이 완료될때 까지 계속된다.2, the intermediate resin (7) stored in the intermediate medium resin storage tank (5) before separating the mixed resin (6) that has lost the desalting function to the separation tower and cation regeneration tower (2) Shows the step of transferring to (2). The transfer of the
제 3 도는 탈염기능을 상실한 혼상수지(6)를 재생하기 위하여 혼상식 이온교환 수지탑(1)으로부터 분리탑 겸 양이온 재생탑(2)으로 혼상수지(6)를 이송하는 단계를 보여주고 있다. 즉, 탑 상부의 압축공기입구발브(P-1)와 하부의 유수입구발브(P-5)를 통하여 충분하고 적절한 양의 압축공기와 유수를 공급하는 동시에 수지이송수입구발브(P-7)를 통하여 수지이송수를 공급함으로써 혼상수지는 수지출구발브(P-8)를 통하여 혼상식 이온교환수지탑(1)으로부터 분리탑 겸 양이온 재생탑(2)으로 이송된다. 이와 동시에 분리탑 겸 양이온 재생탑(2)의 공기배출발브(C-4), 배수발브(C-15)와 수지입구발브(C-6)가 열린다. 그리고 대부분의 수지 이송이 완료된 후에 탑 바닥에 남아 있는 잔여수지를 이송하기 위하여 압축공기입구발브(P-1)와 잔여수지이송수입구발브(P-3)를 통하여 연속적으로 충분하고 적절한 양의 압축공기와 수지이송수를 공급함으로써 공정이 완료된다.3 shows the step of transferring the mixed bed resin 6 from the mixed bed ion
제 4 도는 역세에 의해 중간체 수지(7)와 탈염 목적으로 사용한 혼상수지가 서로 혼합된 상태에서 음이온 교환수지(8)와 양이온 교환수지(9)로 분리되는 공정을 나타낸다. 분리를 위한 수단으로 일반적으로 물이 사용되며, 이때 비중이 가벼운 음이온 교환수지(8)를 양이온 교환수지(9) 상부로 충분히 부상 시킬 수 있는 유량을 흘려보내므로써, 보다 낮은 층을 형성하는 양이온 교환수지(9)와 높은층을 형성하는 음이온 교환수지(8)로 상을 구분할 수 있다. 역세공정에 의한 혼상수지의 수력분리는 다음의 공정을 거쳐서 이루어 진다. 즉, 역세입구발브(C-14)를 통하여 충분한 유량의 역세수를 공급하는 동시에 역세수의 배출을 위하여 역세수배출발브(C-17)가 열린다.4 shows a step of separating the
제 5 도는 음이온 교환수지(9)를 재생하기 위하여, 분리탑 겸 양이온 재생탑(2)으로부터 1차 수지 이송로를 통하여 음이온 재생탑(3)으로 이송시키는 공정을 보여주고 있다. 이 공정은 음이온 재생탑(3) 하부의 유수배출발브(A-5)가 열리는 동시에 분리탑 겸 양이온 재생탑(2) 하부로 유수입구발브(C-13)를 통하여 유수를 공급하고, 탑 상부의 압축공기입구발브(C-3)로 충분하고 적절한 압출공기를 공급함으로써 수지출구발브(A-4)를 통하여 음이온 교환수지(8)의 이송이 이루어진다. 이때 공기배출발브(A-2), 역세수배출발브(A-8)가 열린다.5 shows a process for transferring the anion exchange resin 9 from the separation column and the cation regeneration tower 2 to the
제 6 도는 수지분리용 중간체수지(7)를 분리탑 겸 양이온 재생탑(2)으로부터 2차 수지 이송로를 통하여 중간매개체 수지저장조(5)로 이송시키는 단계를 나타낸다. 중간체수지(7)를 이송하기 전에 중간매개체 수지 저장조(5) 하부배수발브(C-9)를 열고, 분리탑 겸 양이온 재생탑(2) 상부의 압축공기입구발브(C-3)를 통하여 압축공기를 공급하여 탱크내부를 가압한 후에 유수입구발브(C-13)로 적절한 유량의 수지 이송수를 공급한다.6 shows the step of transferring the resin separation
동시에 수지출구발브(C-8)를 열어 중간체수지(7)를 분리탑 겸 양이온 재생탑(2)으로부터 중간매개체 수지 저장조(5)로 이송한다.At the same time, the resin outlet valve (C-8) is opened and the intermediate resin (7) is transferred from the separation column and the cation regeneration tower (2) to the intermediate medium resin reservoir (5).
제 7 도는 수지분리용 중간체수지(7) 바탕위에 완벽하게 분리된 각각의 이온 교환수지가 적절한 재생제에 의하여 분리탑 겸 양이온 재생탑(2)과 음이온 재생탑(3)내에서 재생되는 공정을 보여준다. 양이온 교환수지(9)를 재생하기 위한 적절한 농도의 재생제는 양이온 재생제 입구발브(C-5)를 통하여 공급하며, 재생제 배출발브(C-15) 및 (C-16)의 작동은 재생 사이클의 진행에 따라 선택적으로 열린다. 한편 음이온 교환수지(8)의 재생공정은 음이온 재생제 입구발브(A-3)를 통하여 적절한 농도의 재생제를 공급하고, 재생제 배출발브(A-5)를 열어 재생폐액을 배출한다.7 shows a process in which each ion exchange resin completely separated on the ground of the resin separation intermediate resin (7) is regenerated in the separation column, the cation regeneration tower (2) and the anion regeneration tower (3) by a suitable regenerant. Shows. The appropriate concentration of regenerant for regenerating the cation exchange resin (9) is supplied through the cation regenerant inlet valve (C-5), and the operation of the regenerant discharge valves (C-15) and (C-16) is regenerated. Optionally open as the cycle progresses. On the other hand, the regeneration process of the anion exchange resin (8) is supplied through the anion regeneration agent inlet valve (A-3) of the appropriate concentration, and the regeneration agent discharge valve (A-5) is opened to discharge the regeneration waste liquid.
제 8 도는 재생이 완료된 양이온 교환수지(9)가 분리탑 겸 양이온 재생탑(2)으로부터 수지저장탑(4)으로 이송하는 단계를 나타낸다. 이 공정은 수지저장탑(4)의 공기배출발브(R-2)와 수지이송수 및 유수배출발브(R-6)를 열고, 분리탑 겸 양이온 재생탑(2) 상부의 압축공기 입구발브(C-3)를 통하여 적절하고 충분한 압축공기를 공급하는 동시에, 탑하부로부터 적절한 유량의 수지 이송수 및 유수를 수지 이송수 입구발브(C-2) 및 유수입구발브(C-13)를 통하여 공급함으로써 시작된다. 이와 동시에 양이온 교환수지(9)는 분리탑 겸 양이온 재생탑(2) 하부의 수지 출구발브(C-12)와 수지저장탑(4) 상부의 수지입구발브(R-4)를 통하여 이송이 이루어 진다.8 shows a step in which the regenerated cation exchange resin 9 is transferred from the separation column and the cation regeneration tower 2 to the
제 9 도는 재생이 완료된 음이온 교환수지를 음이온 재생탑(3)으로부터 수지저장탑(4)으로 이송을 시키고, 기 이송이 완료된 양이온 교환수지와 혼합시키는 공정을 보여주고 있다. 즉, 일차로, 수지저장탑(4)은 공기배출발브(R-2)와 수지 이송배출발브(R-6)를 열어논 상태에서 음이온 재생탑(3) 상부의 압축공기입구발브(A-1)를 통하여 압축공기를 공급하고, 탑 하부의 수지 이송수입구발브(A-6)를 통하여 수지 이송수지를 공급하는 동시에 음이온 재생탑(3) 하부의 수지출구발브(A-7), 유수입구발브(A-9)와 수지저장탑(4) 상부의 수지입구발브(R-4)를 열어 음이온 수지를 이송한다. 음이온 수지의 이송이 완료되면, 이차로, 각각의 수지를 혼합하기 위하여 수지저장탑 하부로부터 수지혼합수 및 수지혼합용 압축공기를 수지혼합 수입구발브(R-7) 및 수지혼합용 압축공기입구발브(R-5)를 통하여 공급하는 동시에, 공기배출발브(R-2) 및 배수발브(R-9)를 열어 수지를 혼합한다.9 shows a process of transferring the regenerated anion exchange resin from the
제10도는 재생이 완료된 혼상수지(14)가 수지저장탑(4)으로부터 혼상식 이온교환 수지탑(1)으로 이송하여 운전을 대기중인 것을 나타내고 있다. 이 공정은 혼상식 이온교환 수지탑(1) 상부의 공기배출발브(R-2)와 유수 및 수지 이송수배출발브(P-6)를 열어논 상태에서, 수지저장탑(4) 상부에 압축공기입구발브(R-1)를 통하여 압축공기를 공급하고 탑 하부의 유수입구발브(R-7) 및 수지 이송수발브(R-10)를 통하여 적절한 유량의 수지 이송수를 공급하는 동시에, 수지저장탑(4) 하부의 수지출구발브(R-8) 및 혼상식 이온 교환수지탑(1) 상부의 수지입구발브(P-4)를 통하여 혼상수지(6)가 이송됨으로써 완료된다.10 shows that the mixed bed resin 14, which has been regenerated, is transferred from the
위와 같은 특성을 가진 본 발명에 따라 복수탈염설비를 운전하게 되면 하기의 향상이 이루어 진다.When the plural desalination plant is operated according to the present invention having the above characteristics, the following improvements are made.
첫째, 음이온 교환수지와 양이온 교환수지를 거의 완벽하게 분리함으로써, 재생후 운전중 이온누출을 극소화시켜 고순도를 처리수질을 유지하고 채수량의 증대를 가져옴.First, the anion exchange resin and the cation exchange resin are almost completely separated, thereby minimizing ion leakage during operation after regeneration, thereby maintaining high purity of treated water and increasing water volume.
둘째, 크로스 콘태미네이션(CROSS-CONTAMINATION)에 의한 수지의 화학적 파괴를 방지하고 수지의 오염을 극소화시켜, 수지의 내구연한을 보다 길게 유지하고 수지의 이온교환 운전용량을보다 높게 유지함.Second, to prevent chemical destruction of the resin by cross-contamination and to minimize the contamination of the resin, to keep the durability of the resin longer and to maintain the ion exchange operation capacity of the resin higher.
세째, 재생공정의 단순화로 설비에 대하여 운전원에게 안정감을 주며, 동시에 재생시간이 단축됨.Third, the simplification of the regeneration process gives the operator a sense of stability for the facility and at the same time reduces the regeneration time.
네째, 보다 적은 양의 세정수가 요구되며, 부가적인 화학약품이 요구되지 않음.Fourth, less washing water is required, no additional chemicals are required.
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1019870006487A KR890004710B1 (en) | 1987-06-25 | 1987-06-25 | Method and apparatus for regeneration of ion-exchange resin in mixed-bed ion-exchanger |
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KR1019870006487A KR890004710B1 (en) | 1987-06-25 | 1987-06-25 | Method and apparatus for regeneration of ion-exchange resin in mixed-bed ion-exchanger |
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KR890000352A KR890000352A (en) | 1989-03-13 |
KR890004710B1 true KR890004710B1 (en) | 1989-11-25 |
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ID=19262361
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KR1019870006487A KR890004710B1 (en) | 1987-06-25 | 1987-06-25 | Method and apparatus for regeneration of ion-exchange resin in mixed-bed ion-exchanger |
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KR (1) | KR890004710B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101339515B1 (en) * | 2012-01-18 | 2013-12-10 | 한국정수공업 주식회사 | Method and Apparatus for recycling ion-exchange resin of condensate polishing plants |
-
1987
- 1987-06-25 KR KR1019870006487A patent/KR890004710B1/en not_active IP Right Cessation
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KR101339515B1 (en) * | 2012-01-18 | 2013-12-10 | 한국정수공업 주식회사 | Method and Apparatus for recycling ion-exchange resin of condensate polishing plants |
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KR890000352A (en) | 1989-03-13 |
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