锅炉-除碱软化水工艺
单纯的钠离子软化工艺并没有改变水中的碱度,若原水中的碱度大于2mmol/L时,反应产生的NaOH会影响锅炉的安全运行,同时CO2造成水系统的酸腐蚀,所以必须除硬的同时要求脱碱。
氢-钠串联法 串联系统操作流程如上图所示。将进水分成两部分,一部分进入氢型离子交换器,出口软水与另一部分进水混合,利用进水的碱度中和软水中的强酸,反应产生的H2CO3通过除碳器脱气除去,后经钠离子交换器软化另一部分进水引入的硬度。
离子交换树脂的分类
软化水离子交换树脂中有多种分类,阳离子交换树脂根据可离解的交换离子不同,又分为氢型(RH)、钠型(RNa)和钙弄(R2Ca)树脂;阴离子交换树脂则相应的可分为氢氧根型(ROH)和氯型树脂(RCL)等;
根据离解交换离子的基团为强酸、弱酸、强碱和弱碱又可分为强酸树脂、弱酸树脂、强碱树脂和弱碱树脂;根据树脂结构可分为凝胶型、大孔型、均孔型等;按合成树脂的单体种类不同可分为苯乙烯系、丙烯酸系以及酚醛系等类型。
双级软化水工艺
常用的钠离子软化工艺过程有单级或双级串联,如上图1和图2所示。单级操作系统出水残余硬度小于0.03mmol/l,可达到低压锅炉水水质标准的要求,设备简单,运行操作方便,投资较少;双级串联操作系统出水残余硬度可达5.0umol/l以下,而且出水水质更稳定可靠。
手动型
这种方式是传统的标准方式,主要有顺流/无**压逆流两种形式,一般是两只碳钢结构的罐体并联,根据工艺流程不同,每只罐体需要配用8-11只手动阀门(两只罐体需要配16-20只阀门左右),再生时用的盐泵将溶解好的盐液泵入树脂罐(这种设备曾是国内软化水设备的主要形式)。这种结构的软化水设备主要特点是:流程简单易懂,易于操作,成本低,可以适用于流量很大的需要;但是技术落后,占地大,运行消耗也大,实际操作时强度较大,盐泵的腐蚀较重及维护成本高。
自动型
国产组合自动型
由于手动设备的使用过于复杂,在20世纪90年代初期,国内出现了一种以组合式集成阀为核心的新型设备。这种设备的主要核心部件是一只多通道的集成阀,通过阀体的转动来改变水流方向。这种设备与传统的手动设备相比,这种设备与传统的手动设备相比,设备的占地小了很多,自动化程度高。但是由于控制方式采用时间控制,运行时控制精度较低。受设计思路、加工工艺及材料的限制,多数设备采用的平面集成阀容易磨损,一旦磨损后修复的可能性很小。国内市场上这种设备的生产厂家很多,产品的实际质量差异较大,很多设备的运行效果不如人意。
进口全自动型
在欧美国家,自20世纪60年代起就开始对离子交换设备进行自动化设计,随着工业技术的发展,逐渐发展出与国内多通阀不一样的多路阀和集成阀,主要以多路阀为主,主要材料有工程塑料和无铅黄铜两种。其核心部件为一只多通道集成阀,一般采用阀板或活塞控制水流方向,由小型电机带动凸轮轴(或活塞)来动作。由于国外工业技术水平发展较好,所以这类设备已经发展得相当完善,产品规格从家用的0.2t/h到工业用70t/h左右均有,控制器自动化程度高(的已经可以与工业计算机或普通计算机通讯)。
分立阀全自动型
分立阀一般是采用进口的全自动隔膜阀或电磁阀,采用与传统手动方式相类似的结构,配合的全自动控制器(单片机或PLC)来组成软化水设备。全自动型设备主要用于流量较大的场合,也可以用于传统手动设备的改造,可以在不改动原设备管路的情况下将传统的手动设备改造成自动化设备。从而降低操作劳动强度,降低设备消耗。
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