Противоточная технология ионирования

Она заключается в пропуске через ионит регенерационного раствора и обрабатываемой воды в противоположных направлениях. Эффект улучшения качества фильтрата при противоточном методе регенерации достигается за счет того, что выходные слои ионита, обеспечивающие качество очистки воды, регенерируются свежими порциями реагента при большом превышении стехиометрии, что гарантирует высокое качество получаемой воды даже при ограниченном количестве подаваемого реагента (удельный расход поваренной соли на кубический метр не более 1,5; кислоты – 1,8–2,2 моля; щелочи – 1,5–2,0 моля). При этом при прохождении регенерационного раствора в более истощенные верхние слои создается оптимальный градиент концентрации десорбируемых ионов в растворе и в слое ионита, исключается повторная сорбция-десорбция, имеющая место при прямоточной регенерации.

Получение фильтрата высокого качества позволяет исключить промежуточные ступени в технологической схеме, что и определяет сокращение количества фильтров и объема применяемых ионитов. Для реализации преимуществ противоточной регенерации необходимо выполнение одного из основных требований к конструкции фильтра – обеспечения неподвижности выходных слоев ионита для исключения перемешивания наиболее отрегенерированных выходных слоев ионита, обеспечивающих высокое качество фильтрата, с менее отрегенерированными.

Замена прямоточных фильтров на противоточные дает возможность сократить:

– расходы реагентов в 1,5–2 раза;

– объемы потребления воды на собственные нужды в 2 раза;

– количества фильтровального оборудования в 3 раза;

– объемы ионообменных смол в 2,5 раза.

Назначение и область применения

Противоточные ионитные фильтры предназначены для работы в водоподготовительных установках химического обессоливания и умягчения воды на ТЭС и АЭС в качестве катионитных и анионитных фильтров первой и второй ступеней.

Параметрический ряд

ФИПр-2,0-0,6; ФИПр-2,6-0,6; ФИПр-3,0-0,6; ФИПр-3,4-0,6.

Особенности конструкции

В качестве фильтрующих элементов в конструкциях среднего и нижнего распределительных устройств (СРУ, НРУ) выбран фильтр ФЭЛ-0,4-27-1-Н, изготовленный из нержавеющей стали с высокой пропускной способностью –
2,9 м³/ч и надежностью.

Фильтр с противоточной регенерацией при работе и при регенерации

Взрыхление

.

Фильтр спроектирован с большим свободным объемом, что позволяет смоле свободно расширяться во время взрыхления. Взрыхление в каждом цикле нарушает распределение слоев смолы, что приводит к серьезному ухудшению качества обработанной воды. В зависимости от перепада давления взрыхление производится раз в каждые 20–50 циклов. После взрыхления необходимо произвести двойную регенерацию.

Фильтр с прямоточной регенерацией

Конструкция фильтра проста. Верхняя распределительная система представляет собой простой рассеиватель. Значительный свободный объем (от 50 до 100 % от объема загрузки) обеспечивает возможность увеличения объема смолы при взрыхлении. Взрыхление необходимо для удаления с поверхности слоя смолы мелочи, которая приводит к повышению перепада давления. Работа системы практически не зависит от наличия взвешенных твердых частиц в исходной воде.

В качестве нижнего дренажного устройства может быть использована плата с колпачками или система лучей со щелями или с встроенными колпачками. Эта дренажная система часто погружается в слой антрацита или кварцевого песка

Примечание. ФСД – фильтр смешанного действия, в который загружается катионит и анионит; Н_ГОЛ – Н-катионитный фильтр с «голодной» регенерацией, т.е. катионит регенерирует с недостаточным стехиометрическим количеством кислоты.