专利名称：树脂处理系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种树脂处理(清洗和再生)的方法和提供一种工作基于该法的树脂处理系统，属水处理技术领域。
凝结水精处理系统内所用的离子交换树脂，其交换功能会因其表面沾污和/或其已吸收足量的溶质的离子而达到衰竭，不能再滤除水中的溶质，此时，须对树脂进行处理以恢复其功能。在背景技术中，对衰竭的树脂(阳树脂或阴树脂)的处理是清洗和再生。清洗指逆洗和空气擦洗，再生指清洗后加入化学药剂继续清洗衰竭的树脂为阳树脂，加入酸，如硫酸;衰竭的树脂为阴树脂，加入碱，如苛性钠。火力发电厂的凝结水精处理系统的出水水质和出水周期与所用树脂的清洁和再生程度有着直接的关系。
在逆洗过程中，树脂颗粒在反冲水流作用下翻滚，互相摩擦，由于树脂颗粒在水中处于浮力略小于本身重量的状态，颗粒间的压力小，互相摩擦只能刮擦下少量附着在树脂颗粒表面的垢渣，所以逆洗过程耗时多，清洗效果差。污染严重时，如树脂颗粒的表面被铁锈或凝胶状的硅胶包裹，逆洗过程耗时就更多。实际上，在树脂处理技术中，逆洗过程有时并非用于清洗目的，而是用于使衰竭的混合树脂在反冲水流作用下沉积分层成阳树脂层、混合树脂层和阴树脂层。在空气擦洗过程中，将空气鼓入清洗树脂的水中，引起树脂颗粒在水中翻滚，互相摩擦，由于气泡膨胀造成的颗粒间的压力不大，摩擦只能刮擦下少量附着在树脂颗粒表面的垢渣，加上气泡本身重量极轻，刮擦垢渣的能力极有限，不能清洗树脂颗粒，所以空气擦洗过程的耗时也长，清洗效果也差。此外，逆洗和空气擦洗过程还有难以筛除树脂颗粒的细屑、碎块和从树脂颗粒表面刮擦下来的垢渣细屑的缺点。
再生过程是将化学药剂(酸液或碱液)以层流形式流过树脂柱(阳树脂柱或阴树脂柱)，由于树脂颗粒紧压在一起，它们的表面不能完全与化学药剂接触，导致反应缓慢，所以再生过程耗时多。此外，大量化学药剂未经完全反应便排放出再生桶槽，导致化学药剂的浪费，再生效率低。再生效率指再生树脂交换容量与化学药剂耗量的比值，一般只有33%，最低可低至10%左右，换言之，每再生出1公斤树脂交换容量，酸或碱的耗量一般为3公斤，最多可达10公斤左右。一般来说，树脂处理(清洗和再生)的时间至少需8小时，甚至，有些方法，如氨化法树脂的全部再生过程要长达10几小时才能满足电厂运行的要求水质。
本发明的目的是提供一种没有背景技术缺点的树脂处理(清洗和再生)的方法。
本发明的另一个目的是提供一种工作基于上述方法的树脂处理系统。
本发明涉及的树脂处理方法包括下列八个步骤，分别属于四个过程(过程1，清洗)第1步树脂在圆筒形的封闭桶槽内进行处理;
第2步把离心式水流引入桶槽;
第3步把衰竭的树脂(阳树脂或阴树脂)颗粒引入桶槽;
第4步离心式水流与树脂颗粒一起形成沿桶槽内壁旋转的多相离心流，导致(1)所有树脂颗粒紧贴桶槽内壁，颗粒间的法向压力大，离心式水流使颗粒翻滚，并在切向方向上互相发生摩擦，法向压力大有助于刮擦下附着在颗粒表面的垢渣，刮下的垢渣为细屑;
(2)树脂颗粒按颗粒大小自桶槽内壁往里分成三层大颗粒紧贴桶槽内壁，构成外层，中颗粒紧贴外层，构成中层，树脂细屑、碎块紧贴中层，构成内层;
(3)垢渣细屑和其他杂质粒屑自动进入内层;
第5步树脂细屑、碎块、垢渣细屑和其他杂质粒屑经安装在内层中的一根筛孔大小适当的筛管排出桶槽外;
(过程2，再生)第6步把化学药剂引入桶槽，多相离心流的搅拌作用使每粒树脂颗粒的表面能与化学药剂完全接触和确保每粒树脂颗粒周围的化学药剂能及时更新，导致反应迅速，再生过程耗时少，化学药剂耗量减少;
(过程3，再清洗)第7步停止向桶槽供应化学药剂，继续清洗，以洗去树脂颗粒吸附的化学药剂;
(过程4，排水和排树脂)第8步先排水，然后把处理完毕(表面清洁、颗粒均匀和具有离子交换能力)的树脂颗粒从桶槽中排出。
附
图1是本发明涉及的树脂处理系统的结构示意图，其中1是离心流出口，2是离心流出水筛管，3是桶槽，4是树脂出口，5是排水网管，6是排水口，7是进水管，8是树脂进口，9是进水管进口，10是化学药剂进口，和11是喷咀。
本发明涉及的树脂处理装置主要由离心流出口1，离心流出水筛管2，桶槽3，树脂出口4，排水网管5，排水口6，进水管7，树脂进口8，进水管进口9，化学药剂进口10和喷咀11组成。桶槽3是一个圆筒形的封闭桶槽，作为树脂处理罐，可以直立或横卧方式放置，但应用上以直立方式放置占优势。离心流出水筛管2主要由空心骨架和均匀盘绕在空心骨架的衍条上的楔形绕丝组成，相邻绕圈间的距离和空心骨架上的相邻衍条间的距离取决于处理树脂颗粒的大小，应略小于中等大小树脂颗粒的直径，其下端封闭，上端与离心流出口1连接。离心流出水筛管2的中轴线与桶槽3的中轴线平行，换言之，离心流出水筛管2安装在内层之中。进水管7位于离心流出水筛管2的对面，它与离心流出水筛管2、桶槽3三者的中轴线在同一个平面上，且相互平行。进水管7的下端封闭，在近下端的管壁上有喷咀11，喷咀11的中轴线与上述平面垂直，换言之，喷咀11能喷出与该平面垂直的离心式水流。进水管7的上端与进水管进口9连接。离心流出口1位于桶槽3上半部的一侧，进水管进口9位于桶槽3上半部与离心流出口1相对的另一侧。化学药剂进口10与树脂出口4分别位于桶槽的顶端和底端。树脂进口8和排水口6分别位于桶槽3的一侧的中间偏上和偏下部分。排水网管5主要包括二部分与排水口6下端连接部分是筛网，其筛孔的尺寸小于中等大小树脂颗粒的直径，其余部分起支持和固定排水口6下端的作用，其筛孔的尺寸远大于大颗粒树脂颗粒的直径。
本发明涉及的系统的工作基于本发明涉及的树脂处理方法(过程1，清洗)第1步树脂在桶槽3内进行处理;
第2步开启进水管进口9上的阀门(未示出)，进水经进水管进口9、进水管7、以离心式水流形式从喷咀11喷出，进入桶槽3，为使离心式水流具有足够的动能，可利用供水源的自然水位产生的压力，如压力不足，应采用水泵加压;
第3步开启树脂进口8上的阀门(未示出)，衰竭的树脂(阳树脂或阴树脂)和水一起经树脂进口8流入桶槽3，待一次处理的树脂的量输入完毕，关闭该阀门;
第4步离心式水流与树脂颗粒一起形成沿桶槽3的内壁旋转的多相离心流，导致(1)所有树脂颗粒紧贴桶槽3的内壁，颗粒间的法向压力大，颗粒在离心式水流的驱动下翻滚，并在切向方向上互相发生摩擦，法向压力大有助于刮擦下附着在颗粒表面上的垢渣，刮下的垢渣为细屑;
(2)树脂颗粒按颗粒大小自桶槽3的内壁往里分成三层大颗粒紧贴桶槽3的内壁，构成外层，中颗粒紧贴外层，构成中层，树脂的细屑、碎块紧贴中层，构成内层，(3)垢渣细屑和其他杂质粒屑自动进入内层;
第5步筛孔大小适当的离心流出水筛管2正好安装在内层中，树脂细屑、碎块、垢渣细屑和其他杂质粒屑能顺利进入离心流出水筛管2，当进水把桶槽3充满时，桶槽3内的水压迫使水和离心流出水筛管2内的各种细屑经离心流出口1排出桶槽3外;
(过程2，再生)第6步开启化学药剂进口10上的阀门(未示出)，化学药剂经化学药剂进口10进入桶槽3，多相离心流把化学药剂搅拌均匀，确保每粒树脂颗粒的表面能与化学药剂完全接触和每粒树脂颗粒周围的化学药剂能及时更新，导致反应速度快，再生过程耗时少，和化学药剂耗量减少;
(过程3，再清洗)第7步关闭化学药剂进口10上的阀门，停止向桶槽3供应化学药剂，继续清洗，以洗去树脂颗粒吸附的化学药剂。
(过程4，排水和排树脂)第8步开启排水口6上的阀门(未示出)，关闭进水管进口9上的阀门，离心式水流停止流动，原先紧贴在桶槽3的内壁上的树脂颗粒便在重力的作用下，经排水网管5的大筛孔，沉降至桶槽3的底部。桶槽3内的水经排水口6排出，排水网管5的小筛孔档住树脂颗粒(均为大、中尺寸的)，不让它们随水排出。当桶槽3内水的水位与排水口6的水平管道的高度相同时，排水结束。打开树脂出口4上的阀门(未示出)，处理完毕(表面清洁、颗粒均匀和具有离子交换能力)的树脂颗粒和残留在桶槽3内的水一起经树脂出口4排出桶槽3外。
本发明涉及的系统每使用过一段时间，离心流出水筛管2和排水网管5的筛孔会被树脂颗粒堵塞，需间歇性地清除这些树脂颗粒，令筛管保持畅通，方法是用空气流吹干堵塞在筛孔内树脂颗粒，干化的树脂颗粒体积会缩小，并从筛孔内脱落下来。
与
背景技术：
相比，本发明具有以下优点和积极效果1.用背景技术处理树脂，耗时至少需8小时，用本发明涉及的系统处理树脂，耗时可以节省很多。
2.用背景技术处理树脂，化学药剂耗量为处理衰竭的树脂交换容量的3～10倍，用本发明涉及的装置处理树脂，化学药剂耗量将减少。
3.用本发明涉及的系统处理树脂，能筛除树脂的细屑和碎块，处理后的树脂，颗粒均匀性好，能延长树脂的使用寿命，此外，树脂中不含树脂的细屑和碎块，不会造成额外压降，使凝结水精处理系统的水泵的有效能量可主要用于抽吸系统的出水，直接确保了系统稳定的出水量，间接确保了出水水质的稳定。
4.本发明涉及的方法和设备不含空气擦洗过程，不需风机设备，既降低了设备的投资和运行成本，又节省了能量。
本发明因具有上述优点，所以特别适于用来为火力或原子能发电厂的凝结水精处理系统处理衰竭的树脂(阳树脂或阴树脂)或清洗(取消本发明涉及的方法的第6步)衰竭的混合树脂，也可以在任何技术领域中用来清洗表面因物理原因受到沾污的固体物质颗粒，是一项有发展前途的处理树脂的新技术。
权利要求
1.一种树脂处理方法，其特征在于，它包括八个步骤，分别属于四个过程(过程1，清洗)第1步树脂在圆筒形的封闭桶槽内进行处理；第2步把离心式水流引入桶槽；第3步把衰竭的树脂(阳树脂或阴树脂)颗粒引入桶槽；第4步离心式水流与树脂颗粒一起形成沿桶槽内壁旋转的多相离心流，导致(1)所有树脂颗粒紧贴桶槽内壁，颗粒间的法向压力大，颗粒在离心式水流的驱动下翻滚，并在切向方向上互相发生摩擦，法向压力大有助于刮擦下附着在颗粒表面上的垢渣，刮下的垢渣为细屑；(2)树脂颗粒按颗粒大小自桶槽内壁往里分成三层大颗粒紧贴桶槽内壁，构成外层，中颗粒紧贴外层，构成中层，树脂的细屑、碎块紧贴中层，构成内层，(3)垢渣细屑和其他杂质粒屑自动进入内层；第5步树脂细屑、碎块、垢渣细屑和其他杂质粒屑经安装在内层中的一根筛孔大小适当的筛管排出桶槽外；(过程2，再生)第6步把化学药剂引入桶槽，多相离心流把化学药剂搅拌均匀，确保每粒树脂颗粒的表面能与化学药剂完全接触和每粒树脂颗粒周围的化学药剂能及时更新，导致反应速度快，再生过程耗时少，和化学药剂耗量减少；(过程3，再清洗)第7步停止向桶槽供应化学药剂，继续清洗，以洗去树脂颗粒吸附的化学药剂。(过程4，排水和排树脂)第8步先排水，然后把处理完毕(表面清洁、颗粒均匀和具有离子交换能力)的树脂颗粒从桶槽中排出。
2.根据权利要求1所述的树脂处理方法，其特征在于，为使离心式水流具有足够的动能，可利用供水源的自然水位产生的压力，如压力不足，应采用水泵加压。
3.一种工作基于权利要求1所述方法的树脂处理系统，主要由离心流出口1，离心流出水筛管2，桶槽3，树脂出口4，排水网管5，排水口6，进水管7，树脂进口8，进水管进口9，化学药剂进口10和喷咀11组成，其特征在于，桶槽3是一个圆筒形的封闭桶槽，离心流出水筛管2主要由空心骨架和均匀盘绕在空心骨架的衍条上的楔形绕丝组成，相邻绕圈间的距离和空心骨架上的相邻衍条间的距离应略小于中等大小树脂颗粒的直径，该筛管的下端封闭，该筛管的上端与离心流出口1连接，该筛管中轴线与桶槽3的中轴线平行，即该筛管安装在内层之中，进水管7位于离心流出水筛管2的对面，该管与离心流出水筛管2、桶槽3三者的中轴线在同一个平面上，且相互平行，该管的下端封闭，在近下端的管壁上有喷咀11，喷咀11的中轴线与上述平面垂直，该管的上端与进水管进口9连接，离心流出口1位于桶槽3上半部的一侧，进水管进口9位于桶槽3上半部与离心流出口1相对的另一侧，化学药剂进口10与树脂出口4分别位于桶槽的顶端和底端，树脂进口8和排水口6分别位于桶槽3的一侧的中间偏上和偏下部分，排水网管5主要包括二部分与排水口6下端连接部分是筛网，其筛孔的尺寸小于中等大小树脂颗粒的直径，其余起支持和固定排水口6下端的作用的部分的筛孔的尺寸远大于大颗粒树脂颗粒的直径。
4.根据权利要求3所述的树脂处理系统，其特征在于，桶槽3可以直立或横卧方式放置。
5.一种清除堵塞在权利要求3述及的离心流出水筛管2和排水网管5的筛孔内的树脂颗粒的方法，其特征在于，用空气流吹干堵塞在筛孔内的树脂颗粒，干化的树脂颗粒体积会缩小，并从筛孔内脱落下来。
全文摘要
本发明涉及一种树脂处理方法和提供一种工作基于该法的树脂处理系统，属水处理技术领域，该法的要点是向桶槽引入离心式水流，与衰竭的树脂(阳树脂和阴树脂)一起形成沿桶槽内壁旋转的多相离心流，把多相离心流、适当的筛管和化学药剂三者的作用结合在一起，对衰竭的树脂进行处理，有处理速度快，化学药剂耗量少和颗粒均匀等优点，特别适于用来处理凝结水精处理系统产生的衰竭的树脂。
文档编号C02F1/42GK1104128SQ9411225
公开日1995年6月28日 申请日期1994年8月5日 优先权日1994年8月5日
发明者陈涢全, 戴克霆 申请人:陈涢全, 戴克霆