凝結(jié)水精處理混床氨化運(yùn)行原理及應(yīng)用

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1、凝結(jié)水精處理混床氨化運(yùn)行原理及應(yīng)用摘要：為提高混床運(yùn)行周期、減少運(yùn)行成本，國(guó)外大部分電廠大機(jī)組凝結(jié)水精處理混床都采用氨化運(yùn)行，而國(guó)內(nèi)電廠由于設(shè)備選型、樹(shù)脂、酸堿再生劑選擇沒(méi)有達(dá)到氨化運(yùn)行要求、運(yùn)行人員沒(méi)有進(jìn)行嚴(yán)格培訓(xùn)，使得凝結(jié)水精處理混床多數(shù)采用氫型運(yùn)行。本文著重論述氨化混床運(yùn)行原理及本廠實(shí)際應(yīng)用。關(guān)鍵詞：原理優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用正文：1氨化混床運(yùn)行原理凝結(jié)水的pH值一般在9.0～9.4之間，水中絕大部分離子為NH4+，其NH4+是由給水、凝結(jié)水為調(diào)節(jié)鍋爐給水pH值而加入一定的氨形成。只有給水、爐水保持較高pH值，才不至于使熱力系統(tǒng)設(shè)備及

2、管道腐蝕。凝結(jié)水精處理混床運(yùn)行方式分為氫型運(yùn)行(H+/OH-)和氨化運(yùn)行(NH4+／OH-)。H+／OH-型混床反應(yīng)的產(chǎn)物為H2O，其反應(yīng)式如下：　　RSO3H+R≡NOH+NaCl＝RSO3Na+R≡NCl+H2O　　至于NH4+／OH-型混床，離子交換反應(yīng)產(chǎn)物為NH4OH，反應(yīng)式如下：　　RSO3NH4+R≡NOH+NaCl＝RSO3Na+R≡NCl+NH4OH因NH4OH的電離度比H2O大得多，因此逆反應(yīng)傾向比較大，出水中容易發(fā)生Na+和Cl-漏過(guò)現(xiàn)象。氨化運(yùn)行是陽(yáng)樹(shù)脂在運(yùn)行一段時(shí)間后，陽(yáng)樹(shù)脂呈RSO3NH4形態(tài)，同時(shí)用

3、來(lái)轉(zhuǎn)換水中陽(yáng)離子，但轉(zhuǎn)換Na+能力明顯降低，水中NH4+又保留下來(lái)。氨化混床運(yùn)行三個(gè)階段：第一階段為H+／OH-運(yùn)行方式，混床投入運(yùn)行后，吸收凝結(jié)水中的陽(yáng)、陰離子，出水質(zhì)量與氫型混床相同。運(yùn)行時(shí)間根據(jù)進(jìn)水pH值決定，一般為7～8d。有些電廠在氫運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行周期達(dá)到11d。第二階段為氨化階段。此階段指從氨穿透開(kāi)始直至陽(yáng)樹(shù)脂完全被氨化。在此階段，凈化混床出水中氨泄漏量逐漸上升，pH值、電導(dǎo)率也隨之上升，Na+泄漏也逐漸上升，但不超過(guò)1μg／L。如果混合樹(shù)脂的分離及再生不好，殘留的Na+沒(méi)全部除去，這些殘留鈉將在此階段釋放出，而使凈

4、化混床出水的鈉泄漏增大，甚至超出標(biāo)準(zhǔn)，本階段的運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)短與第一階段相似。第三階段為NH4+／OH-運(yùn)行方式。在這一階段中，樹(shù)脂處于與進(jìn)水離子完全平衡狀態(tài)。在階段的呈鈉型陽(yáng)樹(shù)脂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)初期可能出現(xiàn)一個(gè)漏Na+量稍高于1μg／L的小尖峰，以后又恢復(fù)并一直穩(wěn)定在0.5μg／L左右。這個(gè)小尖峰是殘留的鈉型樹(shù)脂被完全氨化而置換出來(lái)的Na+所引起的，一般控制在小于5μg／L，是凈化混床進(jìn)入NH4+／OH-方式運(yùn)行的標(biāo)志。此階段凈化混床出水含氨量與進(jìn)水相同，pH值隨含氨量的不同而為9.3～9.5，電導(dǎo)率為6～6.5μS／cm，運(yùn)行時(shí)間為

5、30～40d。2氨化運(yùn)行基本要求2.1陽(yáng)、陰樹(shù)脂再生度　　混床內(nèi)的陽(yáng)、陰樹(shù)脂再生度最低值需根據(jù)凝結(jié)水pH值確定，見(jiàn)表1。表1氨化混床正常運(yùn)行所要求的樹(shù)脂再生度?2.2提高陰、陽(yáng)樹(shù)脂再生度的方法　　提高陰、陽(yáng)樹(shù)脂分離率，使得陰陽(yáng)樹(shù)脂不會(huì)在再生時(shí)出現(xiàn)交叉污染?！　∈紫葢?yīng)選擇質(zhì)量、性能優(yōu)良的樹(shù)脂，選擇均粒樹(shù)脂，要求陽(yáng)、陰樹(shù)脂均一系數(shù)不大于1.1；樹(shù)脂要求強(qiáng)度高，耐沖擊，樹(shù)脂不易破碎，強(qiáng)滲磨圓球率不小于90％；陰、陽(yáng)樹(shù)脂有效粒徑之差的絕對(duì)值小于0.1mm；樹(shù)脂粒徑、工交符合國(guó)家驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。　　要保證樹(shù)脂輸送徹底(即失效樹(shù)脂和再生好樹(shù)脂輸

6、送完全)。樹(shù)脂輸送管道在設(shè)計(jì)時(shí)最好采用雙管，使得樹(shù)脂送出、送入完全分開(kāi)，且樹(shù)脂輸送管不宜過(guò)長(zhǎng)，不允許有死角，采用彎曲半徑大的彎頭，樹(shù)脂輸送管還應(yīng)設(shè)計(jì)反沖洗水?！　￡帯㈥?yáng)樹(shù)脂分離要徹底，再生前陽(yáng)、陰樹(shù)脂分離率要保證為陰中陽(yáng)小于0，15％，陽(yáng)中陰小于3％。近年來(lái)國(guó)內(nèi)凝結(jié)水精處理大多采用先進(jìn)的分離技術(shù)，如英國(guó)KENNICOTT公司錐斗分離法(Conesep‘S’)和美國(guó)USFILTER公司高塔分離法(FullSep)?！　?shù)脂再生所用的酸、堿必須達(dá)到一定的純度[3]，才能保證樹(shù)脂達(dá)到一定的再生度，凝結(jié)水精處理的再生劑質(zhì)量要求見(jiàn)表2。

7、表2氨化運(yùn)行再生藥劑的質(zhì)量要求3混床氨化運(yùn)行注意事項(xiàng)3.1確定氨化混床的適用范圍　　實(shí)踐證明氨化混床可以適應(yīng)機(jī)組短期停運(yùn)后啟動(dòng)的水質(zhì)工況，但在凝汽器泄漏及機(jī)組長(zhǎng)期停運(yùn)啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)將氨化混床撤出運(yùn)行系列，投入備用的氫型混床。3.2運(yùn)行轉(zhuǎn)型過(guò)程中的水質(zhì)控制　　運(yùn)行氨化床以H+／OH-型方式投運(yùn)，利用凝結(jié)水中的氨在運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)行轉(zhuǎn)型。運(yùn)行氨化床在轉(zhuǎn)型過(guò)程中，當(dāng)入口水質(zhì)超過(guò)允許值時(shí)(如Na+含量過(guò)高)，轉(zhuǎn)型后的鹽型樹(shù)脂量(如RNa型)將超過(guò)氨化混床的允許值，從而也可導(dǎo)致氨化混床的失效?！　∞D(zhuǎn)型階段，混床入口水含Na+量的極限允許值可按下

8、式計(jì)算：　　ρ(Na+)r=5.882×10(6-pH)×KNH4Na·ρ(Na+)q·ρ(NH3)r　　式中：ρ(Na+)r——轉(zhuǎn)型階段氨化混床入口水Na+的質(zhì)量濃度允許值，lμg／L；　　　　　ρ(Na+)q—氨化混床出水Na+的質(zhì)量濃度控制值，lμg／L；　　　　　ρ(