一种混合离子交换树脂分离倒运方法与流程

专利2024-05-15  81



1.本发明属于核电厂化水系统调试技术领域,具体涉及一种混合离子交换树脂分离倒运方法。


背景技术:

2.核电厂化水系统中,凝结水精处理系统用于混合离子交换树脂分离倒运;凝结水精处理系统水质净化的核心设备为混床,而混床调试的核心在于混床中的失效树脂的分离倒运(失效树脂是指失效后的混合离子交换树脂)。混床失效后,失效树脂导入分离塔1进行体外分离,在分离塔1中完成阴树脂及阳树脂的分层工作,然后将分层后的阴、阳树脂分别倒运至阴塔2(阴树脂再生塔)及阳塔3(阳树脂再生塔),在阴塔2和阳塔3中完成树脂的再生工作。
3.凝结水精处理系统混床体外再生设备布置,如附图1所示。
4.体外再生装置包括分离塔1、阴塔2、阳塔3,树脂混合储存塔4。失效树脂,先自混床导入自分离塔1。在分离塔1中失效树脂通过水流反洗而分层,分层后的树脂通过第一输出阀14(阴树脂输出阀)进入阴塔2,阳树脂通过第二输出阀16(阳树脂输出阀)进入阳塔3。
5.在分离塔1中,分层后的阴树脂在上部,阳树脂在底部。阴树脂输出管口在阴、阳树脂分界面约33cm处,在导出阴树脂过程中,由于分离塔1、阴塔2高度差较大,且分离塔1内压强较阴塔2高,导致阴树脂输出较快,阴、阳树脂出现混层现象,会有部分阳树脂进入阴塔2。
[0006]“漏斗效应”发生在分离塔1底部的阳树脂向阳塔3传输的过程中,在此期间,靠近出脂口的树脂的传输速度过快,在树脂输送过程中分离塔1内部原本平整的树脂层向下凹陷成漏斗状。严重时“漏斗”甚至会击穿过渡区导致过渡区的阴树脂被传入阳塔3,破坏了阴、阳树脂的良好的分离、分层效果,导致传入阳塔3的阳树脂中混杂有较多的阴树脂。此外,由于一部分阴树脂被“裹挟”进阳塔3,导致过渡区阴树脂量减少,使得过渡区树脂层变薄,在后续套数的分离过程中将增大阴阳树脂交叉污染的可能性。


技术实现要素:

[0007]
本发明的目的是提供一种方法,能够解决核电厂的凝结水精处理系统中树脂自分离塔导出流速过快导致树脂界面混乱(乱层)的问题,提高混合离子交换树脂分离倒运效率。
[0008]
为达到以上目的,本发明采用的技术方案是一种混合离子交换树脂分离倒运方法,用于由分离塔、阴塔、阳塔和树脂混合储存塔构成的凝结水精处理系统再生设备,包括如下步骤:
[0009]
步骤s1,将所述阴塔注满水;
[0010]
步骤s2,将所述阳塔注满水;
[0011]
步骤s3,将所述分离塔内的失效树脂分离为阴树脂和阳树脂两个树脂层后,保持所述分离塔中位于上层的所述阴树脂处于被“托举”状态;
[0012]
步骤s4,连通所述分离塔和所述阴塔,通过“重力流”将所述分离塔内的所述阴树脂倒运至所述阴塔;
[0013]
步骤s5,所述阴树脂输送完毕,断开所述分离塔和所述阴塔的连通;
[0014]
步骤s6,连通所述分离塔和所述阳塔,将所述分离塔内的所述阳树脂倒运至所述阳塔;
[0015]
步骤s7,所述阳树脂输送完毕,断开所述分离塔和所述阳塔的连通;
[0016]
步骤s8,检查确认所述分离塔中所述阴树脂和所述阳树脂倒运结束,树脂界面平整。
[0017]
进一步,
[0018]
所述凝结水精处理系统再生设备包括第一管线和第二管线,所述第一管线的顶端连接所述失效树脂的来源,所述第一管线的底端连接所述第二管线;所述分离塔与所述第一管线连通,所述阴塔位于所述分离塔下游,所述阳塔位于所述阴塔下游,所述树脂混合储存塔位于所述阳塔下游;
[0019]
所述分离塔的顶端设有第三管线和第四管线,所述第三管线上设有分离塔排气阀,所述第四管线上设有分离塔上部进水阀;所述分离塔的中部通过第五管线与所述第一管线连通,所述第五管线上设有分离塔进脂阀;所述分离塔的底端设有第七管线和第八管线,所述第七管线连接所述第二管线;所述第七管线上设有阳树脂输出阀,所述第八管线上设有反冲洗阀;
[0020]
所述阴塔的顶端设有第九管线和第十管线,所述第九管线上设有阴塔进水阀,所述第十管线上设有阴塔排气阀;所述阴塔的中部塔体通过第六管线与所述分离塔的中部塔体连通,所述第六管线上设有阴树脂输出阀;所述阴塔的底端设有第十一管线和第十二管线,所述第十一管线上设有阴塔排水阀,所述第十二管线连接所述第二管线,所述第十二管线上设有阴塔输出阀;
[0021]
所述阳塔的顶端设有第十三管线和第十四管线,所述第十三管线上设有阳塔进水阀,所述第十四管线上设有阳塔排气阀;所述阳塔的底端设有第十五管线和第十六管线,所述第十五管线上设有阳塔排水阀,所述第十六管线连接所述第二管线,所述第十六管线上设有阳塔输出阀;还包括一端连接所述第二管线、另一端连接所述阳塔的上部塔体的第十七管线,所述第十七管线上设有进脂阀;
[0022]
所述树脂混合储存塔的顶端设有第十八管线和第十九管线,所述第十八管线上设有储存塔进水阀,所述第十九管线上设有储存塔排气阀;所述树脂混合储存塔的底端设有第二十管线,所述第二十管线连接所述第二管线,所述第二十管线上设有储存塔输出阀;所述第二管线的尾端连接所述树脂混合储存塔的上部塔体;
[0023]
所述第一管线上设有树脂输入总阀,所述树脂输入总阀位于所述第一管线的顶端附近;所述第二管线上设有树脂输出总阀和树脂混合储存塔进脂阀,所述树脂输出总阀位于所述第二管线的顶端附近,所述树脂混合储存塔进脂阀位于所述第二管线的尾端附近。
[0024]
进一步,在所述步骤s1中,通过开启所述阴塔排气阀和所述阴塔进水阀,将所述阴塔注满水。
[0025]
进一步,在所述步骤s2中,通过关闭所述阴塔进水阀和所述阴塔排气阀,开启所述阳塔进水阀和所述阳塔排气阀,将所述阳塔注满水;所述阳塔满水后,关闭所述阳塔进水阀
和所述阳塔排气阀。
[0026]
进一步,在所述步骤s3中,通过开启所述反冲洗阀和所述分离塔排气阀保持所述分离塔中位于上层的所述阴树脂处于被“托举”状态。
[0027]
进一步,在所述步骤s4中,通过开启所述阴树脂输出阀和所述阴塔排水阀,连通所述分离塔和所述阴塔,进而通过“重力流”将所述分离塔内的所述阴树脂倒运至所述阴塔。
[0028]
进一步,在所述步骤s5中,通过关闭所述阴树脂输出阀和所述阴塔排水阀,断开所述分离塔和所述阴塔的连通。
[0029]
进一步,在所述步骤s6中,通过开启所述阳树脂输出阀、所述进脂阀和所述阳塔排水阀以及保持所述反冲洗阀开启,连通所述分离塔和所述阳塔,将所述分离塔内的所述阳树脂倒运至所述阳塔。
[0030]
进一步,在所述步骤s7中,通过关闭所述阳树脂输出阀、所述进脂阀和所述阳塔排水阀,断开所述分离塔和所述阳塔的连通。
[0031]
进一步,在所述步骤s1和所述步骤s2中,所述阴塔和所述阳塔注水使用除盐水。
[0032]
本发明的有益效果在于:
[0033]
1.能够解决树脂自分离塔1导出流速过快问题,在根本上消除树脂界面混乱(乱层)现场。
[0034]
2.在导出阴树脂过程中,确保阴、阳树脂界面始终处于清晰状态,树脂界面保持稳定。
[0035]
3.在导出阳树脂过程中,确保阴、阳树脂界面能缓慢、匀速下降,且始终保持阴阳树脂界面清晰;阴塔2中,无阳树脂;阳塔3中,无阴树脂。
[0036]
4.能够显著提高混合离子交换树脂的分离倒运效果,阴、阳树脂界面清晰不乱层(不混层),成功率达到100%,且不需要二次分离操作,能显著提高混合离子交换树脂分离倒运效率。
附图说明
[0037]
图1是本发明具体实施方式中所述的凝结水精处理系统再生设备的示意图;
[0038]
图中:1-分离塔,2-阴塔,3-阳塔,4-树脂混合储存塔,5-第一管线,6-第二管线,7-第三管线,8-分离塔排气阀,9-第四管线,10-分离塔上部进水阀,11-第五管线,12-分离塔进脂阀,13-第六管线,14-阴树脂输出阀,15-第七管线,16-阳树脂输出阀,17-第八管线,18-反冲洗阀,19-第九管线,20-阴塔进水阀,21-第十管线,22-阴塔排气阀,23-第十一管线,24-阴塔排水阀,25-第十二管线,26-阴塔输出阀,27-第十三管线,28-阳塔进水阀,29-第十四管线,30-阳塔排气阀,31-第十五管线,32-阳塔排水阀,33-第十六管线,34-阳塔输出阀,35-第十七管线,36-进脂阀,37-第十八管线,38-储存塔进水阀,39-第十九管线,40-储存塔排气阀,41-第二十管线,42-储存塔输出阀,43-树脂输入总阀,44-树脂输出总阀,45-树脂混合储存塔进脂阀。
具体实施方式
[0039]
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
[0040]
本发明提供的一种混合离子交换树脂分离倒运方法,用于由分离塔1、阴塔2、阳塔
3和树脂混合储存塔4构成的凝结水精处理系统再生设备(如图1所示),凝结水精处理系统再生设备还包括第一管线5和第二管线6,第一管线5的顶端连接失效树脂的来源,第一管线5的底端连接第二管线6;分离塔1与第一管线5连通,阴塔2位于分离塔1下游,阳塔3位于阴塔2下游,树脂混合储存塔4位于阳塔3下游;
[0041]
分离塔1的顶端设有第三管线7和第四管线9,第三管线7上设有分离塔排气阀8,第四管线9上设有分离塔上部进水阀10;分离塔1的中部通过第五管线11与第一管线5连通,第五管线11上设有分离塔进脂阀12;分离塔1的底端设有第七管线15和第八管线17,第七管线15连接第二管线6;第七管线15上设有阳树脂输出阀16,第八管线17上设有反冲洗阀18;
[0042]
阴塔2的顶端设有第九管线19和第十管线21,第九管线19上设有阴塔进水阀20,第十管线21上设有阴塔排气阀22;阴塔2的中部塔体通过第六管线13与分离塔1的中部塔体连通,第六管线13上设有阴树脂输出阀14;阴塔2的底端设有第十一管线23和第十二管线25,第十一管线23上设有阴塔排水阀24,第十二管线25连接第二管线6,第十二管线25上设有阴塔输出阀26;
[0043]
阳塔3的顶端设有第十三管线27和第十四管线29,第十三管线27上设有阳塔进水阀28,第十四管线29上设有阳塔排气阀30;阳塔3的底端设有第十五管线31和第十六管线33,第十五管线31上设有阳塔排水阀32,第十六管线33连接第二管线6,第十六管线33上设有阳塔输出阀34;还包括一端连接第二管线6、另一端连接阳塔3的上部塔体的第十七管线35,第十七管线35上设有进脂阀36;
[0044]
树脂混合储存塔4的顶端设有第十八管线37和第十九管线39,第十八管线37上设有储存塔进水阀38,第十九管线39上设有储存塔排气阀40;树脂混合储存塔4的底端设有第二十管线41,第二十管线41连接第二管线6,第二十管线41上设有储存塔输出阀42;第二管线6的尾端连接树脂混合储存塔4的上部塔体;
[0045]
第一管线5上设有树脂输入总阀43,树脂输入总阀43位于第一管线5的顶端附近;第二管线6上设有树脂输出总阀44和树脂混合储存塔进脂阀45,树脂输出总阀44位于第二管线6的顶端附近,树脂混合储存塔进脂阀45位于第二管线6的尾端附近。
[0046]
混合离子交换树脂分离倒运方法包括如下步骤:
[0047]
步骤s1,将阴塔2注满水;
[0048]
步骤s2,将阳塔3注满水;
[0049]
步骤s3,将分离塔1内的失效树脂分离为阴树脂和阳树脂两个树脂层后,保持分离塔1中位于上层的阴树脂处于被“托举”状态;
[0050]
步骤s4,连通分离塔1和阴塔2,通过“重力流”将分离塔1内的阴树脂倒运至阴塔2;
[0051]
步骤s5,阴树脂输送完毕,断开分离塔1和阴塔2的连通;
[0052]
步骤s6,连通分离塔1和阳塔3,将分离塔1内的阳树脂倒运至阳塔3;
[0053]
步骤s7,分离塔1底部的阳树脂输送完毕,断开分离塔1和阳塔3的连通;
[0054]
步骤s8,检查确认分离塔1中阴树脂和阳树脂倒运结束,树脂界面平整。
[0055]
在步骤s1中,通过开启阴塔排气阀22和阴塔进水阀20,将阴塔2注满水。
[0056]
在步骤s2中,通过关闭阴塔进水阀20和阴塔排气阀22,开启阳塔进水阀28和阳塔排气阀30,将阳塔3注满水;阳塔3满水后,关闭阳塔进水阀28和阳塔排气阀30。
[0057]
在步骤s3中,通过开启反冲洗阀18和分离塔排气阀8保持分离塔1中位于上层的阴
树脂处于被“托举”状态。
[0058]
在步骤s4中,通过开启阴树脂输出阀14和阴塔排水阀24,连通分离塔1和阴塔2,进而通过“重力流”将分离塔1内的阴树脂倒运至阴塔2。分离塔1中阴树脂通过“重力流”缓慢导入阴塔2,且阴树脂处于“被托举”状态,而阳树脂层保持稳定。避免阴树脂导出过程中夹杂阳树脂,显著降低阳树脂的夹杂率。
[0059]
在步骤s5中,通过关闭阴树脂输出阀14和阴塔排水阀24,断开分离塔1和阴塔2的连通。
[0060]
在步骤s6中,通过开启阳树脂输出阀16、进脂阀36和阳塔排水阀32以及保持反冲洗阀18开启,连通分离塔1和阳塔3,将分离塔1内的阳树脂倒运至阳塔3。这一步骤中,分离塔1底部的阳树脂实现“流化”现场,阳树脂可以均匀稳定输出,通过阳塔3的“虹吸”作用,分离塔1底部阳树脂转运至阳塔3。阴、阳树脂界面可实现缓慢、匀速下降。避免阳树脂导出过程中夹杂阴树脂,显著降低阴树脂的夹杂率。
[0061]
在步骤s7中,通过关闭阳树脂输出阀16、进脂阀36和阳塔排水阀32,断开分离塔1和阳塔3的连通。
[0062]
在步骤s1和步骤s2中,阴塔2和阳塔3注水使用除盐水。
[0063]
失效树脂在分离塔1中完成分层工作,在导出阴树脂过程中,采用“重力流”法,以尽量降低分离塔1与阴塔2的压差,整个过程中,随着阴树脂持续导入阴塔2,分离塔1与阴塔2间液位差逐步降低,阴树脂缓慢流入阴塔2。整个阴树脂导出过程中,阴、阳树脂界面保持稳定,无波动,无混层现象发生。
[0064]
分离塔1导出阴树脂后,在导出阳树脂过程中,利用“虹吸”原理,将阳树脂自分离塔1中缓慢吸出,在阳树脂导出的过程中,保持分离塔1底部进水,使得分离塔1底部树脂流动,并尽量减轻“漏斗效应”的产生。
[0065]
在导出分离塔1内的树脂前,需将阴塔2、阳塔3满水且无憋压。
[0066]
树脂分离步骤属于连续运行步骤,在分离塔1中,阴、阳树脂分层后,直接执行阴树脂导出步骤,待阴树脂导出后,直接执行阳树脂导出步骤。
[0067]
在整个过程中,分离塔1底部的反冲洗阀18始终处于开启状态,保证有反洗水持续进入,分离塔1内阴树脂层处于被“托举”状态。
[0068]
在整个过程中,分离塔1内树脂始终处于水液面以下。
[0069]
本发明所述的装置并不限于具体实施方式中所述的实施例,本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式,同样属于本发明的技术创新范围。

技术特征:
1.一种混合离子交换树脂分离倒运方法,用于由分离塔(1)、阴塔(2)、阳塔(3)和树脂混合储存塔(4)构成的凝结水精处理系统再生设备,包括如下步骤:步骤s1,将所述阴塔(2)注满水;步骤s2,将所述阳塔(3)注满水;步骤s3,将所述分离塔(1)内的失效树脂分离为阴树脂和阳树脂两个树脂层后,保持所述分离塔(1)中位于上层的所述阴树脂处于被“托举”状态;步骤s4,连通所述分离塔(1)和所述阴塔(2),通过“重力流”将所述分离塔(1)内的所述阴树脂倒运至所述阴塔(2);步骤s5,所述阴树脂输送完毕,断开所述分离塔(1)和所述阴塔(2)的连通;步骤s6,连通所述分离塔(1)和所述阳塔(3),将所述分离塔(1)内的所述阳树脂倒运至所述阳塔(3);步骤s7,所述阳树脂输送完毕,断开所述分离塔(1)和所述阳塔(3)的连通;步骤s8,检查确认所述分离塔(1)中所述阴树脂和所述阳树脂倒运结束,树脂界面平整。2.如权利要求1所述的一种混合离子交换树脂分离倒运方法,其特征是:所述凝结水精处理系统再生设备包括第一管线(5)和第二管线(6),所述第一管线(5)的顶端连接所述失效树脂的来源,所述第一管线(5)的底端连接所述第二管线(6);所述分离塔(1)与所述第一管线(5)连通,所述阴塔(2)位于所述分离塔(1)下游,所述阳塔(3)位于所述阴塔(2)下游,所述树脂混合储存塔(4)位于所述阳塔(3)下游;所述分离塔(1)的顶端设有第三管线(7)和第四管线(9),所述第三管线(7)上设有分离塔排气阀(8),所述第四管线(9)上设有分离塔上部进水阀(10);所述分离塔(1)的中部通过第五管线(11)与所述第一管线(5)连通,所述第五管线(11)上设有分离塔进脂阀(12);所述分离塔(1)的底端设有第七管线(15)和第八管线(17),所述第七管线(15)连接所述第二管线(6);所述第七管线(15)上设有阳树脂输出阀(16),所述第八管线(17)上设有反冲洗阀(18);所述阴塔(2)的顶端设有第九管线(19)和第十管线(21),所述第九管线(19)上设有阴塔进水阀(20),所述第十管线(21)上设有阴塔排气阀(22);所述阴塔(2)的中部塔体通过第六管线(13)与所述分离塔(1)的中部塔体连通,所述第六管线(13)上设有阴树脂输出阀(14);所述阴塔(2)的底端设有第十一管线(23)和第十二管线(25),所述第十一管线(23)上设有阴塔排水阀(24),所述第十二管线(25)连接所述第二管线(6),所述第十二管线(25)上设有阴塔输出阀(26);所述阳塔(3)的顶端设有第十三管线(27)和第十四管线(29),所述第十三管线(27)上设有阳塔进水阀(28),所述第十四管线(29)上设有阳塔排气阀(30);所述阳塔(3)的底端设有第十五管线(31)和第十六管线(33),所述第十五管线(31)上设有阳塔排水阀(32),所述第十六管线(33)连接所述第二管线(6),所述第十六管线(33)上设有阳塔输出阀(34);还包括一端连接所述第二管线(6)、另一端连接所述阳塔(3)的上部塔体的第十七管线(35),所述第十七管线(35)上设有进脂阀(36);所述树脂混合储存塔(4)的顶端设有第十八管线(37)和第十九管线(39),所述第十八管线(37)上设有储存塔进水阀(38),所述第十九管线(39)上设有储存塔排气阀(40);所述
树脂混合储存塔(4)的底端设有第二十管线(41),所述第二十管线(41)连接所述第二管线(6),所述第二十管线(41)上设有储存塔输出阀(42);所述第二管线(6)的尾端连接所述树脂混合储存塔(4)的上部塔体;所述第一管线(5)上设有树脂输入总阀(43),所述树脂输入总阀(43)位于所述第一管线(5)的顶端附近;所述第二管线(6)上设有树脂输出总阀(44)和树脂混合储存塔进脂阀(45),所述树脂输出总阀(44)位于所述第二管线(6)的顶端附近,所述树脂混合储存塔进脂阀(45)位于所述第二管线(6)的尾端附近。3.如权利要求2所述的一种混合离子交换树脂分离倒运方法,其特征是:在所述步骤s1中,通过开启所述阴塔排气阀(22)和所述阴塔进水阀(20),将所述阴塔(2)注满水。4.如权利要求2所述的一种混合离子交换树脂分离倒运方法,其特征是:在所述步骤s2中,通过关闭所述阴塔进水阀(20)和所述阴塔排气阀(22),开启所述阳塔进水阀(28)和所述阳塔排气阀(30),将所述阳塔(3)注满水;所述阳塔(3)满水后,关闭所述阳塔进水阀(28)和所述阳塔排气阀(30)。5.如权利要求2所述的一种混合离子交换树脂分离倒运方法,其特征是:在所述步骤s3中,通过开启所述反冲洗阀(18)和所述分离塔排气阀(8)保持所述分离塔(1)中位于上层的所述阴树脂处于被“托举”状态。6.如权利要求2所述的一种混合离子交换树脂分离倒运方法,其特征是:在所述步骤s4中,通过开启所述阴树脂输出阀(14)和所述阴塔排水阀(24),连通所述分离塔(1)和所述阴塔(2),进而通过“重力流”将所述分离塔(1)内的所述阴树脂倒运至所述阴塔(2)。7.如权利要求2所述的一种混合离子交换树脂分离倒运方法,其特征是:在所述步骤s5中,通过关闭所述阴树脂输出阀(14)和所述阴塔排水阀(24),断开所述分离塔(1)和所述阴塔(2)的连通。8.如权利要求2所述的一种混合离子交换树脂分离倒运方法,其特征是:在所述步骤s6中,通过开启所述阳树脂输出阀(16)、所述进脂阀(36)和所述阳塔排水阀(32)以及保持所述反冲洗阀(18)开启,连通所述分离塔(1)和所述阳塔(3),将所述分离塔(1)内的所述阳树脂倒运至所述阳塔(3)。9.如权利要求2所述的一种混合离子交换树脂分离倒运方法,其特征是:在所述步骤s7中,通过关闭所述阳树脂输出阀(16)、所述进脂阀(36)和所述阳塔排水阀(32),断开所述分离塔(1)和所述阳塔(3)的连通。10.如权利要求1所述的一种混合离子交换树脂分离倒运方法,其特征是:在所述步骤s1和所述步骤s2中,所述阴塔(2)和所述阳塔(3)注水使用除盐水。

技术总结
本发明属于核电厂化水系统调试技术领域,具体涉及一种混合离子交换树脂分离倒运方法,用于由分离塔(1)、阴塔(2)、阳塔(3)和树脂混合储存塔(4)构成的凝结水精处理系统再生设备,包括:步骤S1,将阴塔(2)注满水;步骤S2,将阳塔(3)注满水;步骤S3,将分离塔(1)内的失效树脂分离为阴树脂和阳树脂两个树脂层后,保持分离塔(1)中位于上层的阴树脂处于被“托举”状态;步骤S4,连通分离塔(1)和阴塔(2),通过“重力流”将分离塔(1)内的阴树脂倒运至阴塔(2);步骤S5,阴树脂输送完毕,断开分离塔(1)和阴塔(2)的连通;步骤S6,连通分离塔(1)和阳塔(3),将分离塔(1)内的阳树脂倒运至阳塔(3)。将分离塔(1)内的阳树脂倒运至阳塔(3)。将分离塔(1)内的阳树脂倒运至阳塔(3)。


技术研发人员:解建勇 牛敏 张浩 宋家才 员晓斌
受保护的技术使用者:中国核电工程有限公司
技术研发日:2022.07.11
技术公布日:2022/11/1
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