逆流再生离子交换器现场改造

2011-07-13李建

湖南电力 2011年5期

李建

(中国石化股份有限公司长岭分公司，湖南岳阳414012)

在水处理工艺中，双室浮动离子交换器因其流速高、制水量大和单耗低广为应用。文中通过对某公司现有的逆流再生离子交换器改造，变成双室浮动离子交换器。改造后的设备出力提高，能耗降低。

1 改造方案

某公司除盐水站现有3套一级除盐DN3000逆流再生离子交换器设备，已使用30余年，存在设备出力低、周期制水量低、运行操作繁琐、再生酸碱单耗高等缺点。由于现场场地狭小和生产的需要，该设备不能全部停运，无法移除旧的设备。经过调研，2010年8月至12月，就地将逆流再生离子交换器改造为先进的双室离子交换器。图1为固定床改造示意图。

图1 固定床改造示意图

将旧设备筒体切割分为3个部分，插入3层多孔板，加上水帽。上下2层为单向水帽，中间1层为双层水帽;原设备底部石英砂垫层改为挡水板;更换内部部件，完成设备组焊，外部管道重新布局，阀门由手动阀改为气动阀并接入PLC控制系统，对筒体防腐损坏部分进行修复，安装在线化学分析仪表。

本改造项目关键在于改造后的设备筒体防腐。原设备筒体内部衬胶，在筒体解列时割口衬胶部分被损坏，需重新防腐。由于现场气温和湿度都不能满足硫化条件，现场衬胶容易脱落。经过调研采用玻璃鳞片防腐技术:主材料为特殊玻璃鳞片，将其按一定比例倒入环氧树脂类涂料中调合，按一定方向刷涂在焊口和损坏衬胶处，自然干燥后再刷涂3次。涂层中大量的玻璃鳞片形成许多小区域，使涂层中的微裂纹、微气泡相互分割，大大减慢了介质的渗透速度，使介质渗透率明显缩小。玻璃鳞片的存在不仅减少了涂层和底材之间的热膨胀系数之差，而且也明显降低了涂层本身的硬化收缩率。

防腐工作完成后，进行15 000 V电火花检验，确认无漏点后加树脂投运。

2 计算树脂层高

2.1 阳离子交换器

表1为当地水源 (长江水)中阳离子分析数据。

表1 生水阳离子分析数据 mmol/L

经计算，树脂比例为H弱∶H强≈0.6∶1，为保证充分发挥弱树脂作用以及保证出水水质，强酸阳树脂有10%～20%的裕量，树脂层选择1 300 mm∶2 200 mm。

2.2 阴离子交换器

表2为当地水源 (长江水)中阴离子分析数据。

经计算，树脂比例为H弱∶H强≈1.3∶1，为保证充分发挥弱树脂作用以及保证出水水质，树脂层选择1 900 mm∶1 600 mm。

表2 生水阴离子分析数据 mmol/L

3 改造效果

现有阳离子交换器技术改造后，周期制水量由现在的约6 200 t增至12 746 t，酸单耗由现在的0.37 kg/t(30%HCl) 降到0.24 kg/t(30%HCl);阴离子交换器技术改造后，周期制水量由现在的约5 774 t增至14 709 t，再生用碱耗量由现在的0.31 kg/t(30%NaOH) 下降到0.21 kg/t(30%NaOH)，可见逆流再生离子交换器技术改造后，周期制水量提高，酸碱单耗降低。

表3为设备改造前后运行技术指标对比。