專利名稱：凝結(jié)水精除鹽用的陽陰樹脂分離再生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及發(fā)電廠凝結(jié)水精除鹽工藝中的樹脂分離、再生裝置，特別涉及一種具有上、下合適圓錐體結(jié)構(gòu)的陽、陰混合樹脂完全分離(ResinUndefiledFullSeparation簡(jiǎn)稱RUFSEP)裝置及相關(guān)的陽、陰樹脂再生裝置。
火力發(fā)電廠大型發(fā)電機(jī)組以及核電廠二回路系統(tǒng)的凝結(jié)水需要進(jìn)行精除鹽。凝結(jié)水精除鹽是通過一種內(nèi)裝陽、陰混合的離子交換樹脂設(shè)備(俗稱混合床)來完成的。混合的陽、陰離子交換樹脂經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)行后將失效，此時(shí)失效的陽、陰樹脂必須從混合床中送至專門的樹脂體外分離、再生裝置中進(jìn)行徹底的分離再生后才能提供下一運(yùn)行周期使用。由于凝結(jié)水精除鹽工藝的特點(diǎn)是在通水運(yùn)行時(shí)，陽、陰樹脂必須充分混合；而失效后的陽、陰樹脂在分別用酸、堿再生前，又必須徹底分離，以防相互交叉污染。故分離再生效果的好壞直接影響精除鹽的效果。陽、陰樹脂的分離是根據(jù)陽、陰樹脂的比重和顆粒直徑的差異(一般地說，陰樹脂的濕比重較陽樹脂略小，陰樹脂顆粒直徑也較陽樹脂略小)，借水力分層(陰樹脂在上部，陽樹脂在下部)作用，在具有專門結(jié)構(gòu)的分離裝置內(nèi)完成的。目前，發(fā)電廠中正在使用的幾種分離再生裝置，具有下列不足1、有的分離再生裝置為一個(gè)圓柱形的分離塔，水力分層后，陰樹脂和陰、陽樹脂交界面處的混脂(俗稱中間混脂)層分別先后從筒壁上部固定的兩個(gè)接口送出。其不足之處是在水力反洗分層過程中，由于反洗分層時(shí)膨脹空間有限，不利于徹底分層沉降；又由于陰樹脂和中間混脂送出口位置是固定的，若樹脂量在輸送過程中有些增減，將影響分離效果；還由于樹脂送出口處的筒體截面較大，樹脂層在送出時(shí)容易擾動(dòng)，影響分離效果。
2、有的分離再生裝置為一個(gè)圓柱形筒體下部帶有一個(gè)錐底的分離塔。水力分層后，陽樹脂及中間混脂層均分別從底部送出。其不足之處是樹脂的反洗分層過程也由于反洗分層時(shí)膨脹空間有限，不利于徹底分層沉降。此外，由于陽樹脂的分離終點(diǎn)是根據(jù)送出樹脂管中的電導(dǎo)率變化來確定的，因此其穩(wěn)定性和靈敏度不僅影響陽樹脂的分離效果(主要是陽樹脂中混雜的陰樹脂量)，而且影響中間混脂層的送出量。
3、還有的分離裝置為一個(gè)圓柱形筒體上部帶有喇叭口的分離塔。水力反洗分層后，陰樹脂先從筒體上部固定出口送出(該處截面積較大，容易影響分離效果)，然后，陽樹脂從底部送出。其不足之處是上部陰樹脂送出時(shí)，由于總的樹脂量在輸送過程中可能發(fā)生增減情況而受到影響。其最大的問題則是分離塔總高度達(dá)8m左右，布置較為困難。
本實(shí)用新型的目的是提供一種改進(jìn)的凝結(jié)水精除鹽用的陽陰樹脂分離再生裝置，它具有合理的陽、陰混合分離塔結(jié)構(gòu)，既能使混合的陽、陰樹脂實(shí)現(xiàn)充分水力分層，又能使分層后的陽、陰樹脂完全分離，還能降低分離塔的總高度，并結(jié)合相關(guān)的、改進(jìn)了的陽、陰樹脂再生裝置進(jìn)行再生。
本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案如下一種凝結(jié)水精除鹽用的陽陰樹脂分離再生裝置，作為一分離塔，它包括陽、陰混合樹脂完全分離裝置及相關(guān)的陽、陰樹脂再生裝置，所述分離塔的上段包括上封頭，該上段呈上部大下部逐漸縮小的圓錐體狀，分離塔的下段包括下封頭，該下段亦呈上部大下部逐漸縮小的圓錐體狀，在分離塔的上段與下段之間連接安裝分離塔中段；所述分離塔的上段內(nèi)部設(shè)有樹脂膨脹空間。
本實(shí)用新型采用具有下小上大的合適圓錐體角的封頭，并帶有中段的筒體結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點(diǎn)如下1、采用下小上大的圓錐體、中段為圓柱體或倒圓錐體的分離塔結(jié)構(gòu)，有利于樹脂充分反洗膨脹分層，還有利于樹脂在分層沉降過程中，樹脂層面較為平穩(wěn)。
2、整個(gè)分離塔為倒置的圓錐體結(jié)構(gòu)，其截面積自下向上逐漸增大，這與其他分離裝置相比，更有利于比重和顆粒度不同的陽、陰樹脂的水力分層。因?yàn)樵谶M(jìn)行樹脂水力分層時(shí)，自分離塔下部進(jìn)入某一定量的水向上流動(dòng)時(shí)，其上升流速隨著塔體橫截面的不斷增大而降低。對(duì)于陽、陰樹脂來說，由于它們的比重和顆粒度不同，各自都有一個(gè)上升臨界流速(即小于此上升流速，樹脂往下沉降；大于此上升流速，樹脂往上托起)。一般地說，陽樹脂的上升臨界流速大于陰樹脂的上升臨界流速。因此，只要根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)好的分離塔內(nèi)陽、陰樹脂分層處的分離塔橫截面面積大小，選擇合適的自下而上的反沖水量，使在分離塔內(nèi)陽、陰樹脂分層面處的上升流速，大于陰樹脂的上升臨界流速，小于陽樹脂的上升臨界流速，就能達(dá)到較好的分層效果。
3、與其它分離裝置相比，本實(shí)用新型的分離塔的有效容積較大，在確保陽、陰樹脂分層效果的前提下，其總的高度可以降低。
4、陽、陰樹脂送出口處的分離塔橫截面積較小，有利于陽、陰樹脂的分離。
5、采用雙重的陽樹脂卸出終了報(bào)警信號(hào)，可以防止單一的脂位信號(hào)在樹脂轉(zhuǎn)移過程中，陽樹脂量可能發(fā)生變化而引起陰樹脂進(jìn)入陽樹脂出口管的問題。
6、在分離塔內(nèi)提供了一次待陽樹脂卸出后，對(duì)剩下的陰樹脂和中間混合樹脂可以視具體情況再進(jìn)行一次水力分層的可能性。
7、在陰再生塔內(nèi)進(jìn)行再生后第二次分層，可將可能混雜進(jìn)陰樹脂中的陽樹脂通過堿液再生時(shí)轉(zhuǎn)換成鈉型陽樹脂，使其比重增大，更有利于與陰樹脂分層。
8、采用可移動(dòng)調(diào)整的超聲波脂位控制裝置，可根據(jù)裝置運(yùn)行的具體情況調(diào)整位置。
9、將樹脂色差儀設(shè)在分離塔的底部窺視孔上，并位于陽樹脂出口管下管口的上方，可使防止陰樹脂卸出有一個(gè)時(shí)間提前量。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說明。


圖1是一種凝結(jié)水精除鹽用的陽陰樹脂分離再生裝置的呈圓柱體狀中段的第一實(shí)施例外觀結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是上述分離再生裝置的呈圓錐體狀中段的第二實(shí)施例外觀結(jié)構(gòu)示意圖。
參看
圖1和圖2，一種凝結(jié)水精除鹽用的陽陰樹脂分離再生裝置，作為一分離塔，它包括陽、陰混合樹脂完全分離裝置及相關(guān)的陽、陰樹脂再生裝置。
分離塔的上段1包括上封頭31，該上段1呈上部大下部逐漸縮小的圓錐體狀。分離塔的下段2包括下封頭21，該下段2亦呈上部大下部逐漸縮小的圓錐體狀。在分離塔的上段1與下段2之間連接安裝分離塔中段3。分離塔的上段1內(nèi)部設(shè)有足夠的樹脂膨脹空間，以容納水力分層過程中被膨脹了的樹脂層。
如
圖1所示，分離塔為一帶有上、下封頭31、21的、其中段3呈圓柱體狀的筒體結(jié)構(gòu)分離塔。
如圖2所示，分離塔為一帶有上、下封頭31、21的、其中段3呈上部大下部逐漸縮小的圓錐體狀的筒體結(jié)構(gòu)分離塔。
分離塔上設(shè)有五組窺視孔4，樹脂進(jìn)口管5，陽樹脂出口管6和陰樹脂出口管7，超聲波脂位控制裝置8，樹脂色差儀9，上部進(jìn)水口10，上部人孔11，下部人孔12，上部排水口13，頂部排氣口14，底部進(jìn)、排水及進(jìn)氣口15，以及底部排水裝置。
分離塔的內(nèi)部或分離塔的外壁上裝有超聲波脂位控制裝置8，該超聲波脂位控制裝置8安裝在控制脂位的附近。超聲波脂位控制裝置8可發(fā)出陽樹脂卸出的脂位控制信號(hào)。超聲波脂位控制裝置8可設(shè)在分離塔內(nèi)，脂位控制高度可作適當(dāng)調(diào)整。超聲波脂位控制裝置8也可以設(shè)于分離塔壁外，可沿筒壁在預(yù)計(jì)陽樹脂卸出后的樹脂界面處進(jìn)行調(diào)整。
分離塔的底部窺視孔45上裝有樹脂色差儀9，樹脂色差儀9位于陽樹脂出口管6下管口的上方，它可以沿設(shè)在筒壁上的透明窺視孔45上下作適當(dāng)調(diào)整，以盡量不使陰樹脂卸出。樹脂色差儀9利用陽、陰樹脂顏色深淺不同，以該樹脂色差儀9測(cè)出的信號(hào)作為陽樹脂卸出的另一個(gè)控制信號(hào)。
陽樹脂出口管6的上管口上裝有卸脂閥。卸脂閥由超聲波脂位控制裝置8和樹脂色差儀9分別控制，進(jìn)行關(guān)閉。
從分離塔中卸出樹脂的次序?yàn)橄葟牡撞啃冻鲫枠渲?，再在分離塔底部保留有一定的中間混脂層高度的前提下，在中間混脂層的上方將陰樹脂卸出。如有必要，可在陽樹脂卸出后，再增加一次水力分層，然后將陰樹脂卸出。
陰樹脂出口管7設(shè)在分離塔的圓錐體下段2的下部，位于陽樹脂卸出后留下的混脂層的上部，此處具有較小的橫截面，樹脂不易擾動(dòng)，對(duì)陰樹脂的完全送出有利。
從底部卸出陽樹脂時(shí)，通過筒體上部的脂位下降信號(hào)和筒體底部陽樹脂出口管6下管口的上方測(cè)得的色差信號(hào)兩個(gè)參數(shù)進(jìn)行控制，當(dāng)兩個(gè)信號(hào)中任一信號(hào)報(bào)警時(shí)，即認(rèn)為陽樹脂輸出結(jié)束。陽樹脂出口管6上設(shè)有兩個(gè)閥門，一個(gè)靠近分離塔，另一個(gè)靠近陽再生塔。若脂位信號(hào)先報(bào)警，關(guān)閉靠近分離塔的閥門；若樹脂色差信號(hào)先報(bào)警，則關(guān)閉靠近陽再生塔的閥門。待陰樹脂從分離塔內(nèi)卸出后，前述留在陽樹脂出口管6中的陽樹脂再送回到分離塔中，與下一批失效樹脂一起再進(jìn)行分層和分離。
在陰樹脂送往陰再生塔并進(jìn)堿液再生后，可在陰再生塔內(nèi)再進(jìn)行二次水力分層。然后將陰再生塔底部可能出現(xiàn)的鈉型陽樹脂送回分離塔中，與下一批失效樹脂一起再進(jìn)行分層和分離。然后將再生好的陽樹脂送到陰再生塔中，與已再生好的陰樹脂混合后待用。
權(quán)利要求1.一種凝結(jié)水精除鹽用的陽陰樹脂分離再生裝置，作為一分離塔，它包括陽、陰混合樹脂完全分離裝置及相關(guān)的陽、陰樹脂再生裝置，其特征在于，所述分離塔的上段包括上封頭，該上段呈上部大下部逐漸縮小的圓錐體狀，分離塔的下段包括下封頭，該下段亦呈上部大下部逐漸縮小的圓錐體狀，在分離塔的上段與下段之間連接安裝分離塔中段；所述分離塔的上段內(nèi)部設(shè)有樹脂膨脹空間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凝結(jié)水精除鹽用的陽陰樹脂分離再生裝置，其特征在于，所述分離塔中段呈圓柱體狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凝結(jié)水精除鹽用的陽陰樹脂分離再生裝置，其特征在于，所述分離塔中段呈上部大下部逐漸縮小的圓錐體狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凝結(jié)水精除鹽用的陽陰樹脂分離再生裝置，其特征在于，所述分離塔的內(nèi)部或分離塔的外壁土裝有超聲波脂位控制裝置，該超聲波脂位控制裝置安裝在控制脂位的附近。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凝結(jié)水精除鹽用的陽陰樹脂分離再生裝置，其特征在于，所述分離塔的底部窺視孔上裝有樹脂色差儀，并位于陽樹脂出口管下管口的上方。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凝結(jié)水精除鹽用的陽陰樹脂分離再生裝置，其特征在于，所述分離塔的陽樹脂出口管的上管口上裝有卸脂閥，卸脂閥由超聲波脂位控制裝置和樹脂色差儀分別控制，進(jìn)行關(guān)閉。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種凝結(jié)水精除鹽用的陽陰樹脂分離再生裝置,作為一分離塔,它包括陽、陰混合樹脂完全分離裝置及相關(guān)的陽、陰樹脂再生裝置。分離塔的上段包括上封頭,該上段呈上部大下部逐漸縮小的圓錐體狀,分離塔的下段包括下封頭,該下段亦呈上部大下部逐漸縮小的圓錐體狀,在分離塔的上段與下段之間連接安裝分離塔中段。本實(shí)用新型具有合理的陽、陰混合分離塔結(jié)構(gòu),既能使混合的陽、陰樹脂實(shí)現(xiàn)充分水力分層,又能使分層后的陽、陰樹脂完全分離,并達(dá)到再生效果。
文檔編號(hào)B01J49/00GK2411849SQ0021649
公開日2000年12月27日 申請(qǐng)日期2000年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月17日
發(fā)明者蔣如豐 申請(qǐng)人:蔣如豐, 蔣利新