利用磁翻板液位計提高二級脫鹽水周期制水量探討

 

1 裝置介紹及工藝流程

1.1 裝置簡介

安慶石化水汽預處理系統包含一座處理能力為900m3/h 的澄清池，一座儲存能力為242m3 的澄清水槽；單臺zui大過濾能力為220m3/h 的壓力式過濾器2 臺；中和池一座。一級脫鹽系統有三個系列，制水能力各為60m3/h，每一系列由弱酸陽離子交換器、強酸陽離子交換器、CO2 除氣塔及弱堿、強堿陰離子雙層床交換器組成，其出水與來自裝置的冷凝液混合，作為二級脫鹽系統進水。二級脫鹽系統共有3 套體外再生高速混床，其中兩套額定制水量400m3/h，一套額定制水量300m3/h，另有配套的樹脂捕捉器[1-3]。

 

1.2 工藝流程

生產水通過預處理澄清后，進入雙介質過濾器，再經過一級脫鹽的復床處理，該股水量約為120t/h 的一級脫鹽水，與來自主裝置約150t/h 的冷凝液匯合，作為二級脫鹽系統的進水。冷凝液在與一級脫鹽水匯合前，經過精密過濾器的過濾和換熱器的換熱，將溫度由平均60℃降至30℃，再進入二級脫鹽混床。在混床中，陰、陽兩種離子交換樹脂交錯排列，組成多級式復床。本套裝置的再生劑為98%的硫酸和32％的液堿。酸堿經管道混合器與再生水混合稀釋至相應濃度后，分別注入一級床和混床，對陰、陽樹脂進行再生，恢復陰、陽樹脂的交換能力。再生廢液排入中和池。

 

2 現狀調查及目標設定

2.1 周期制水量統計

對2017 年7 月至2018 年2 月八個月的二級脫鹽水周期制水量數據（萬噸）進行統計。見表1。

可以看出，2017 年以來二級脫鹽水混床周期制水量平均約4.2 萬噸，造成酸堿、再生水消耗量增加。

 

2.2 目標值設定

目前集團公司及國內相同設計規模的其他脫鹽水裝置混床周期制水量的zui高紀錄為5.2 萬噸，平均周期制水量為4.8～5 萬噸。故將提高周期制水量的目標定在5 萬噸，達到國內目前先進水平。

 

3 原因分析

為了確定主要原因，針對所有可能的末端因素逐一分析進行現場論證，從中找出主要因素。

3.1 再生用酸量偏低

水處理二級酸槽再生時自動進酸液位上限原設為1.4m，有0.13m 的上調空間。

3.2 設備故障率高

調閱二級脫鹽水三臺混床D9204A/B/C 及體外再生罐D9217/D9218 過去一年的檢修記錄，證明設備極少發生故障。

3.3 樹脂質檢不過關

取一級和二級脫鹽水離子反應器共6 類樹脂送檢驗中心檢驗樹脂性能，證明各項指標均符合生產要求。

3.4 樹脂總量偏少

從觀察窗處觀察D9204A/B/C 內樹脂床層高度，發現D9204C 床層總高低于設計投用值0.2m。

3.5 陰陽樹脂比例失調

由于水處理三臺混床均為體外再生，故在三臺混床體外再生時觀察第四步結束后D9217 內反洗分層情況，發現D9204A/B 內陽樹脂均偏多。通過要因論證，確認周期制水量低的主要原因是再生用酸量偏低、樹脂總量偏少和陰陽樹脂比例失調。

 

4 對策制定及實施

4.1 再生用酸量偏低的改進措施

再生用酸槽D9211A 容積共0.56m3，目前每次再生用酸一槽，液位上限1.4m，即0.512m3，將UHZ型磁翻板液位計的上限卡箍安裝至液位計1.5m 處，即每次再生用酸0.55m3，酸液濃度保持6%不變。

 

實施后通過對混床再生后的電導觀察，發現再生后混床投用時電導由調整前的平均0.13μs/cm 下降至平均0.09μs/cm。

 

4.2 樹脂總量偏少的改進措施

D9204 混床設計時總床高 1.2m，目前D9204C 床層總高約1m，由再生時觀察D9217 中樹脂分層位置知陰樹脂偏少。D9204C 到達制水終點后開始再生程序，在再生程序第3 步ABRO清洗后，手動暫停程序，利用水射器，將事先用二級脫鹽水浸泡的D201MB 強堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂4 袋共0.1t 送入D9217 罐，手動開始再生程序第4 步反洗分層，反洗到出水清后，分層明顯，按程序繼續再生。再生結束后樹脂輸回D9204C，觀察D9204C內樹脂高度，增加了0.2m。見表2。

 

4.3 陰陽樹脂比例失調的改進措施

D9204 混床設計時陰陽樹脂比例為1∶2，陰樹脂1.6m3，陽樹脂3.2m3，目前D9204A/B 兩床中陰陽樹脂比例均為約1∶2.2。D9204A/B 到達制水終點后開始再生程序，再生程序第4 步反洗分層，反洗到出水清后，分層明顯，手動暫停程序，稍開D9217 中排管閥門，通過軟管將陽樹脂小流量排入事先準備好的廢樹脂料箱，待陰陽樹脂分層線下降至事先計算好的高度時，立即關閉中排管閥門。

 

9204A/B 兩床中陰陽樹脂比例由約1∶2.2 調整至1∶2，接近設計值陰樹脂1.6m3，陽樹脂3.2m3。

 

5 改進后效益

2018 年9～12 月份脫鹽水混床系統周期制水量統計，見表3。

上述措施的實施使得二級脫鹽水的周期制水量由平均4.2 萬噸提升至約5.1 萬噸，每周期提高了0.9 萬噸二級脫鹽水制水量。按照水處理平均0.6 萬噸/天的外供量計算，每個制水周期延長了約1.5 天，降低了樹脂再生的酸堿消耗和再生水耗。本次實驗工作的主要支出是采購補充的0.1 噸D201MB 強堿性苯乙烯系陰離子交換樹脂，價值約2000 元。