混床树脂系统规划简易计算_1081121
混床再生周期计算
混床再生周期计算很多用户都不清楚混床超纯水设备到底需要多长时间进行再生；或者需要多少酸碱用量；下面我们将计算公式列举如下；供大家参考：混床再生周期 = 树脂体积× 树脂的工作交换容量~ ÷ 进水流量×电导率÷ 50单位：再生周期： h 树脂体积： m 3 树脂工作交换容量： mmol/L 进水流量： m 3 /h设备的进水流量 20m 3 /h, 进水电导率10 μ s/cm, 罐体半径 r= 1m ,填装的阳树脂 h 1 = 500mm , 阴树脂h 2 = 1000mm ,1. 树脂体积 V=SH,S 指罐体截面积, H 指树脂高度, V=SH= π r 2 h2. 阳树脂的工作交换容量为 800-1000mmol/L 阴树脂的工作交换容量为400-600mmol/L 因此：阳树脂的再生周期 = 阳树脂体积×阳树脂的工作交换容量× ~ ÷ 进水流量×进水电导率÷ 50= π r 2 h 1 × 800 ~ 1000 × ~ ÷ 20 × 10 ÷ 50= 4 × 2 × × 800 ~ 1000 × ~ ÷ 20 × 10 ÷ 50= ~ 49h阴树脂的再生周期 = 阴树脂体积×阴树脂的工作交换容量× ~ ÷ 进水流量×进水电导率÷ 50= π r 2 h 2 × 400 ~ 600 × ~ ÷ 20 ×10 ÷ 50= 4 × 2 × 1 × 400 ~ 600 × ~ ÷ 20 × 10 ÷ 50= ~混床再生药剂酸碱用量计算再生药剂酸、碱分别是 36% 的盐酸, 40% 的氢氧化钠;再生药剂盐酸的体积是阳树脂体积的 2 倍首次再生,即 V Hcl =V 阳× 2 = π r 2 h 1 × 2= × 2 × × 2 × 1000= 785L之后盐酸的体积是阳树脂体积的 1~ 倍,即 V Hcl =V 阳× 1~= π r 2 h 1 × 1~= × 2 × × 1~ × 1000= -471 L再生药剂氢氧化钠的体积是阴树脂的 2 倍首次再生,即 V NaoH =V 阴× 2 = π r 2 h 2 × 2= × 2 × 1× 2 × 1000= 1570L之后氢氧化钠的体积是阴树脂体积的 1~ 倍 , 即 V NaoH =V 阴× 1~ = π r 2 h 2 × 1~= × 2 × 1 × 1~ × 1000=785 -942 L。
精处理混床中阳、阴树脂比例的选择
凝结水精处理混床中阳、阴树脂比例的选择韩隶传陕西西安热工研究院有限公司西安 7100322008-7-12混床内阳、阴树脂比例的选择，影响着氢型混床的运行周期和铵型混床的转型。
目前，我国电厂的凝结水精处理混床较多地采用1:1，使用中发现：用于氢型混床运行时，运行周期较短；用于铵型混床时，可能造成转型阶段出水含钠量超标的问题。
一、确定阳阴树脂比例的原则⒈氢型混床的树脂比例对氢型混床来说，选择混床内阳阴树脂的最佳比例，主要是为了获得最高的总交换容量，提高周期制水量和运行周期的时间。
在氢型混床中，任何一种树脂的交换容量耗尽，即到达混床的失效终点，而另一种树脂的交换容量不能发挥作用。
为此，混床中两种树脂的交换容量应尽量相等或接近，以达到提高混床离子交换量的目的。
用于锅炉补给水化学除盐系统和不加氨处理凝结水系统的混床，因为进水中的杂质，主要组分是无机盐类，它们解离产生的阳、阴离子量是相等的，因此，可以按照阳、阴树脂的交换量等量配置。
使用氢型混床处理凝结水时，由于热力系统采用加氨防腐，所加入的氨，在水中以氢氧化铵存在，并部分解离出铵离子和氢氧离子，铵离子将消耗阳树脂的交换容量，而氢氧离子却不消耗阴树脂的交换容量。
同时，凝结水中的含氨量将达到凝结水中含盐量的几百倍，无法使两种树脂的交换容量达到相同或接近。
为了延长氢型混床的运行周期和增加周期制水量，应尽量提高阳树脂所占的比例。
同时，为了保持混床的出水水质，试验结果表明，可以采用阳∶阴＝2∶1的比例，试验结果表明，其周期制水量明显高于1∶1或1∶2。
进一步增大阳树脂所占的比例，由于阴树脂量过少，将影响出水水质。
⒉两种树脂交换量的匹配树脂的离子交换量可以用树脂的工作交换容量与混床内所装填的该树脂体积的乘积计算，单位为mol。
国外[1]曾使用体积交换容量进行两种树脂比例的计算，考虑到氢型混床失效时，仍有部分树脂未彻底失效，建议采用阳、阴树脂的工作交换容量进行计算。
蒋如丰[2]提出，国外对氢型混床树脂的交换容量选择为：阳树脂为1200～1270 mmol/LR；阴树脂为180 mmol/LR。
树脂塔设计计算
树脂塔设计计算一、树脂用量的计算：1. 罐体直径的确定D=（4A/π）1/2A=Q/v式中：D——罐体直径，m；A——罐体截面面积，m2；Q——处理水量，m3/h；v——过流速度，一般取值：钠型树脂20-30m/h，磺化煤10-20m/h，混床40-60m/h；2. 树脂装填量计算V=1.2×1000QTc/(q/2)式中：V——树脂装填体积，L；1.2——安全系数Q——处理水量，m3/h；T——树脂塔再生周期，h；c——需去除的硬度，mmol/L；q——树脂工作交换容量※，mmol/L；3. 树脂填装高度计算H=4V/(1000πD2)式中：H——树脂装填高度，m；二、再生剂耗量计算：1. 再生水耗量a 反洗用水量：V f=v f·T f·πD2/240式中：V f——反洗用水量，m3；v f——反洗流速，m/h，阳离子交换树脂为10-15m/h，阴离子交换树脂为8-10m/h；T f——反洗时间，min，通常为20-30min；b 置换用水量：V H=v H·T H·πD2/240式中：V H——置换用水量，m3；V H——置换流速，m/h，一般＜5m/h；T H——置换时间，min，通常为20-30min；c 正洗水量：V Z=a·V式中：V Z——正洗用水量，m3；a ——正洗水耗，m3/ m3树脂，正洗流速一般为10-15m/h，正洗时间为5-15min；※计算过程中需注意单位的统一。
由于离子交换树脂自身所能交换的离子(Na+、H+、O H-)化合价通常为一价，而处理水中需要被交换的离子(Ca2+、Mg2+)通常为二价，即两个树脂单元方能交换掉一个二价离子。
此处按照需要被交换的离子为二价离子计，这是在计算过程中需注意的地方。
2. 再生剂耗量计算G=V·r/1000式中：G——再生剂耗量，kg；r——单位树脂再生盐耗量※，g/L；三、再生程序：1. 静置再生开始前树脂床需要静置，时间为5分钟。
混床计算参考
1、运行本系统有两种进水方式：软化(软化器处理水)进水和初脱盐(反渗透处理水)进水，分别由各自的控制阀控制进水。
运行时，开初脱盐进水控制阀、进水阀、产水阀，其他阀们均应关闭！2、反洗关闭进水阀、产水阀；打开反洗进水阀、反洗排放阀，以10m/h反洗15min。
然后，关闭反洗进水阀、反洗排放阀。
静置，沉降5~10min。
开排气阀、中排阀，部分排水至树脂层表面上10cm左右，关闭排气阀、中排阀。
3、再生开进水阀、加酸泵、进酸阀、中排阀，以5m/s、200L/h对阳树脂进行再生，用反渗透产水对阴树脂进行清洗，维持柱内液面在树脂层表面上10cm。
对阳树脂再生30min后，关进水阀、加酸泵、进酸阀，开反洗进水阀、加碱泵、进碱阀，以5m/s、200L/h对阴树脂进行再生，用反渗透产水对阳树脂进行清洗，维持柱内液面在树脂层表面上10cm，再生30min。
4、置换、混脂、冲洗关加碱泵、进碱阀，开进水阀，上下同时进水对树脂进行置换、清洗。
30min后，关进水阀、反洗进水阀、中排阀，开反洗排放阀、进气阀、排气阀，以压力0.1~0.15MPa，气量2~3m3/(m2·min)，混合树脂0.5~5min。
关反洗排放阀、进气阀，沉降1~2min。
开进水阀、正洗排放阀，调节排气阀，灌水至柱内无空气后，关排气阀，对树脂冲洗。
当电导率达到要求时，开产水阀，关正洗排放阀，开始制水。
楼上的兄弟写得详细，但有些步骤没写出来。
我有几点问题请教：1，无论分步再生还是同步再生，理论上均应将液位降至阴树脂层上10cm处（从第二个视镜能看到阴树脂表层），以防止罐体内的水稀释碱液。
问题是在再生进药时，如何保持床体内液位的恒定？2，进行空气混合树脂时，也必须将液位降低至阴树脂层上10cm处。
气混结束后迅速排水。
问题是，开始正洗的时候，罐体内充满了气体，此时必须正洗排水阀和排气阀同时打开，但如此正洗水会短流，且要较长时间才能将罐体充满水；或者先不开正洗排水阀先排气，但不能做到刚排完气的时候同时打开正洗排水阀。
混床添加树脂方案
XXXX发电有限公司#X混床树脂更换技术方案XXXX年XX月XX日一、设备状况#2混床于XXXX年X月内部检修，开人孔门时，由于内部水未排尽，导致树脂大量流失。
目前无法投运。
对冬季双机运行造成重大隐患。
二、主要工作清理#2混床内部剩余树脂，并重新填装新树脂，填装完成后按照规定对树脂进行预处理、进行再生操作。
保障冬季机组的安全、稳定运行。
三、设备相关资料1、混床剖视图：1、空气门2、上部窥视窗3、进水管道4、多孔板5、挡水板6、滤布层7、中排装置8、进压缩空气装置2、设备及树脂主要参数：多孔板至中排装置高度为500mm中排至上排高度为1000mm混床内径为1800mm阳树脂为001×7MB凝胶型苯乙烯系强酸阳离子交换树脂（Na型）湿视密度为0.77∼0.87g/ml，每袋为25kg阴树脂为201×7MB凝胶型苯乙烯系强碱阴离子交换树脂（Cl型）湿视密度为0.67∼0.73g/ml，每袋为25kg四、技术要点1、按阴阳树脂2:1的比例添加。
2、阴阳树脂分界面位必须位于混床中排装置处。
3、阴树脂稍高于上排装置高度。
由此可得阳树脂区域约500mm，阴树脂区域约为1200mm五、计算过程1、添加阴阳树脂区域体积阴树脂区域体积：V=Sh=πr2h=(1.8/2)2×3.14×1.2=3.05m3=3.05×106ml阳树脂区域体积：V=Sh=πr2h=(1.8/2)2×3.14×0.5=1.27m3=1.27×106ml。
高速混床树脂装填计算书
高速混床树脂装填计算书一基本情况1.凝结水精处理混床用离子交换树脂（D001MBP）型号：D001MBP大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂（钠型）出厂型式:钠型；钠型率:≥98%湿视密度（g/mL）：0.78-0.85转型膨胀率： 7%2.凝结水精处理混床用离子交换树脂（D201MBP）型号：D201MBP大孔强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂（氯型）出厂型式: 氯型；氯型率:≥98%湿视密度（g/mL）：0.65-0.73转型膨胀率：20%3.高速混床填装要求每台高速混床（φ2256×28mm）内装填树脂层高1200mm，阴、阳树脂体积比为1:1。
二计算过程1.树脂体积计算树脂区域体积：V=Sh=πr2h=(2.256-2×0.028)2/4×3.14×1.2=4.55m3阴、阳树脂体积比为1:1，故阴、阳树脂体积分别为2.28m32.换算为树脂重量最小阴树脂重量：m=ρV=650×2.28=1482kg最大阴树脂重量：m=ρV=730×2.28 =1664kg最小阳树脂重量：m=ρV=780×2.28=1778kg最大阳树脂重量：m=ρV=850×2.28=1938kg3.取平均值得添加阴树脂重量为1573kg；添加阳树脂重量为1858kg4.所供新的阳树脂按标准是Na 型，当转成H型时，有约7%的膨胀率，阴树脂按标准是Cl型，当转成OH型时，有约20%的膨胀率。
最终可得添加阴树脂重量为1573-1573*20%=1258kg；添加阳树脂重量为1858-1858*7%=1728kg 三结论添加阳树脂50袋，阴树脂69袋。
混床计算书-详细版
混合离子交换器设计
37.5
m3/h
含盐量
0.1
过滤罐运行个数 过滤罐备用个数 单台处理流量
混床直径 混床截面积 介质过滤速度 RH树脂滤层高度 ROH树脂滤层高度 滤层总高 反洗预留 工作高度 RH树脂交换容量 ROH树脂交换容量 单台RH树脂体积 单台ROH树脂体积 RH工作周期 ROH工作周期 RH视密度 ROH视密度 RH需用总量 ROH需用总量
5
min
反洗流量
11.3
m3/h
单台反洗耗水
2.8
m3
再生计算：
RH再生剂比耗
80
ROH再生剂比耗
42
单台再生一次耗酸 45
单台再生一次耗碱 48
RH再生流速
4
RH再生浓度
5
RH再生液比重
1.02
ROH再生流速
4
ROH再生浓度
5
ROH再生液比重 1.05
RH再生流量
4.5
ROH再生流量
4.5
RH再生耗时
树脂混合用气压力 树脂混合用气量
树脂混合用气时间 进气流量
进水排水排气 最终正洗流速 最终正洗水耗 最终正洗流量 最终正洗时间
4
m/h
4
m/h
4.5
m3/h
4.5
m3/h
3.75
min
7.5
min
同反洗流速 同反洗流速
置换出一般RH树脂体积的水量 置换出一般ROH树脂体积的水量
10
m/h
6 m3/m3树脂
11.8
ROH再生耗时
12.0
kg/m3 kg/m3
kg kg m/h
% g/ml m/h
混床计算(最新版)
6.00
阴树脂正洗水耗（10）
m3/m3R
10.00
正洗水量
m3
6.53
阳树脂量*阳树脂正洗水耗＋阴树脂量*阴树脂正洗水耗
正洗管流速(～2)
m/s
2.00
正洗时间
min
52.00
4*60*正洗水量/3.14/混床直径/混床直径/正洗流速
正洗管径
mm
36.51
1000*SQRT(正洗水量*60*4/3.14/正洗时间/正洗管流速/3600)
混合离子交换器
项 目
单 位
数 值
单台设备出力
m3/h
20.00
设备总套数
1
备用套数
1
运行流速（设定40～60）
m/h
45.00
混床直径
m
0.75
SQRT(4*单台设备出力/运行流速/3.14)
混床直径(选定)
m
0.80
核准运行流速（40～60）
m/h
39.81
单台设备出力*4/3.14/混床直径/混床直径
m3/个
0.30
单台混床日耗工业酸液
m3/d
0.008
一次再生酸体积/运行周期
酸液贮存天数(15～30)
d
30
浓酸贮存总量
m3
0.252
单台混床日耗工业酸液*酸液贮存天数*设备总套数
再生稀酸量
t
0.942酸耗*强酸阳来自脂量/再生稀酸浓度/1000阴树脂工作交换容量
mol/m3R
200.00
碱耗
g/mol
树脂混合时间(0.5～1)
min
1.0
混合空气耗量(1～1.5bar，2～3)
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每小时140混床运行估算
2019/11/21
項次 混床樹脂系統 1 罐體直徑 D 2 樹脂高度 H 3 陰樹脂量Va 4 陽樹脂量Vc 5 陰樹脂品質Ma 6 陽樹脂品質Mc 7 陰樹脂工作交換總容量Qa 8 陽樹脂工作交換總容量Qc 9 樹脂工作流量Q 10 給水含鹽量S 11 單位時間給水總鹽量S 12 陰樹脂再生週期Ta=Qa/S 13 பைடு நூலகம்樹脂再生週期Tc=Qc/S 14 再生時30%氫氧化鈉用量 Wa 15 再生時30%鹽酸用量 Wc 16 30%氫氧化鈉(NaOH)價格 17 30%鹽酸(HCl)價格 18 每次再生氫氧化鈉成本Ma 19 每次再生鹽酸成本Mc 20 每噸水氫氧化鈉運行成本=Ma/Ta/P 21 每噸水鹽酸運行成本=Mc/Tc/p
單位
m m L L Kg Kg mol mol Ton/hr g/T mol hr. hr. Kg Kg NTD/Kg NTD/Kg 元 元 元/噸 元/噸
數值
2.00 3.00
6,280 3,140 4,396 2,512 2,826 2,826 30.00 10.00
5 551 551 1695.60 1203.41 5.00 17.00 8478.00 20457.89 0.5128 1.2375