安塞油田钠离子交换器应用效果.pdf

化工机械
2013年
安塞油田钠离子交换器应用效果
陈鸿鹍*李红郭敏张明
(长庆油田第一采油厂采油工艺研究所
摘要评价了LHZR系列全自动钠离子交換器在安憲油田中的应用效果,并对运行中普遍存在的问
题提出了整改指池。
关词高子交换器工作原理运行参数
中图分类号TQ051.87文献标识码B文章编号0254-6094(2013)02-0230-05
搞好锅炉水质处理工作,使锅炉给水达到合器等。工艺流程为一个柱产水时,另一个柱自动进
格标准是保证其安全经济运行的重要环节。现安行松床、进盐、小清洗(置换)及大清洗等过程,然后
塞油田集输系统供热锅炉用水普遍采用全自动软自动切换,双柱交替循环,达到连续产水。
水处理器(钠离子交换器)处理,经处理后的软化
水供给锅炉使用,减缰了锅炉内部腐蚀结垢、提高
交换杜
交换柱
了锅炉热效率、确保了锅炉安全平稳运行。
控制器
1钠离子交换器结构及特点
软水罐
出水
集成阀
安塞油田现普遍采用逆流再生浮动床鈉离子
进盐流量
软水取样口
交换器,该类型交换器在吸收国内外同类产品优
盐箱
点的基础上,研制适合我国各地区不同水质条件
盐泵
和使用条件的软化水设备。该设备是根据浮动床
排污口
不合格水排放口
逆流再生原理采用微电脑控制平面多功能集成阀
转位自动实现左右两个交换柱的交换和再生的工
图1浮床式全自动钠离子交换器结构
艺切换,连续产水。设备的多种调节功能,特别是1.2性能特点
盐水浓度的大范围调节保证软化结果和最低盐1.2.1水质好,盐耗低
耗,设备结构紧凑,使用方便。广泛适用于各种工
逆流再生浮动床交换原理,树脂逆向层态,确
业锅炉和采瞹锅炉给水软化等其他所有使用软化保出水质量和最低盐耗;左右交换柱交替工作,连
水的场合,尤其是在连续消耗水的工业蒸汽锅炉续产水,再生软化使用设备自产软水,树脂再生度
给水软化更能发挥其优勢。
高;采用磁力驱动泵加盐方式可使再生盐水浓度
1.1结构组成
达到饱和。
浮床式全自动钠离子交换器的组成(图1)ー1.2.2全自动工作、运行准确可靠
般包括交换、盐液和控制3个系统。交换系统大多
微电脑控制器定时定位控制集成阀旋转切换
由两个(或两组)交换柱组成;盐液系统通常由溶
工位和设备自动启停。平面多功能集成阀旋转实
盐罐、盐阈及转子流量计等组成;控制系统包括微
现设备自动循环,自动开启和停止,所有操作只是
集成电脑(或继电器)组成的控制箱、多功能集成
定期加盐。微电脑记忆功能,使设备在停电和人
阀(或称多路阀、旋转阀)、传动电机以及液位传感
为停止时不受影响。
陈鸿鹧,男,1983年11月生,工程师。陕西省延安市,716000
万方数括
第40卷第2期
化工机械
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1.2.3适用范围广
段时间后排液阚关闭,使再生剂(食盐)在交换器
根据不同水质条件进行再生时间,盐水浓度,内浸泡(进盐浮子起、排污浮子起)。
再生流量,置换时间,置换流量,产水周期的调节,2.3置换和清洗过程
确保最经济的运行参数。
再生结東后,交换器内进盐停止,同时软化水
1.2.4结构紧凑,安装维修方便
从浮床的上部以再生的流速自上而下的通过树脂
全对称的交换柱本体,外形美观。集成阀合层,并置换树脂层上的钙、镁离子,然后再冲洗树
理的管道安装接口,简化了设备管道安装,减少设脂表层中残留的悬浮物、碎粒树脂和气泡,直到出
备内部压力损失,设备操作和维修方便。轻质、敵水合格为止(进盐浮子落、排污浮子起)。
口可自由移动的盐箱,系统简单,加盐方便。
2.4松床过程
2納离子变换工作原理
在再生、置换过程中水自上而下地通过钠离
钠离子软化法是利用离子交換剂中的钠离子子交換器内树脂层,使树脂层被压实,为避免下次
置换出水中的钙、镁离子,既可以除去水中的暂时交换时原水与树脂层接触不充分,影响教化水质
硬度,又可以除去永久硬度。钠离子交换器运行所以要进行松床,使树脂层得到充分松动,为交换
段时间,交换剂置换钙、镁离子达到饱和后,就打下良好基础(两浮子都落)。
失去软化作用。如果需要继绞使用,必须经过再3钠离子交换器的相关计算
生(还原)处理。处理方法是将5%“-8%浓度的3.1树脂的工作交换容量
食盐溶液再生剂输入交换器,利用食盐溶液中的
树脂工作交换容量
钟离子把交换剂中的钙、镁离子置换出来。再生
=Q( YD-YDC)
时形成的氯化钙和氯化镁为溶解性盐类,可用水式中Eェ一树脂的工作交换容量,moM/m3
冲洗除去,从而恢复交换剂的软化能力。
V一一交换剂体积,m
逆流再生浮动床钠离子交换器分交换器本体
交换器周期出水量,m';
和盐箱两部分。交换器的左右两个交换柱内装
YD一原水的硬度,mmol/L;
001X7树脂,上下法兰之间是水帽布水器。软化
YD一软化水平均残留硬度,mol/L
过程水由下端进人,树脂层浮起(浮动床)状态,
水经过树脂层,由上口流出被教化。同时,另一个3.2交換器树脂需用量
交换柱依次执行松床、再生、置换工艺。其中一个
单台交换器需要的树脂体积
交换柱的产水时间等于另一柱松床、再生、置换时
W=F?g
间之和。再生和置换过程水由上端进入,和软化
过程的水流方向相反(逆流再生)。逆流再生使
树脂用量为:
得交换柱上层树脂再生度最高。这样,当该交换
柱进人软化过程,水流由下向上经过出水端时,始
终接維再生度高的新鲜树脂,从而确保出水质量。式中の一一树開的湿视度,m
2.1产水过程
钠离子交换器截面积,m2,应根据
原水经底部进水装置,以一定的流速自上而
生产能力和采用的交换流速以及
下地经过由钠型树脂组成的树脂层时,水中的阳
工作时间来确定;
离子钙、镁等和树脂中的钠离子进行离子交换,然
树脂层高度,一般在1.0~2.0m
后经过上部出水装置送出,当水质超标后,即停止
之间选择
运行。在交换过程中,树脂层处于悬空状态(观3.3交换器运行时间
察孔树脂浮起者为出水罐)。
交换器运行时间计算公式为
2.2再生过程
Ts=K。?Er/Q,A
(4)
交换结東,进水阀门关闭,同时上部的排气阀式中A一被处理水的离子浓度,mmo/L,如为
」和底部排水门打开,树脂层平稳地降落下来。
软化水处理时,A=YD(原水的硬
让盐液以一定的流速从上而下的通过树脂层
度);
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