混床设计
混床的结构及工艺原理
第二种：预处理（即砂碳过滤器+精密过滤器）+反渗透+混床工艺， 这种方法是目前采用最多的，因为反渗透投资成本也不算高，可以 去除90%已上的水中离子，剩下的离子再通过混床交换除去，这样 可使出水电导率：0.06左右。这样是目前最流行的方法。 第三种：前处理与第二种方法一样使用反渗透，只是后面使用的混 床采用EDI连续除盐膜块代替，这样就不用酸碱再生树脂，而是用电 再生。这就彻底使整个过程无污染了，经过处理后的水质可达到： 15M以上。但这这种方法的前期投资比较多，运行成本低。根据各 公司的情况做适当的投资。最好不过了。
混床失效
导电 度 》0．2us／cm时 含硅量 》20微克／L 时
混床再生
1 反洗分层：开混床再生泵进口门，启动再生泵，再开混床再生泵 出口门，混床反洗排水门和排空气门，反洗进水门。待排空门有水 流出后，关闭排空气门。开始反洗流速宜小，待树脂松动后，逐渐 加大流速，直至全部床层都能松动，此时流速大致达到10m/h。阴 树脂膨胀率为70%以上，阳树脂的膨胀率约为30%以上，这样经1015分钟就可使阴、阳树脂分层。（可以使用混床出水母管中的水经 出水门来加大反洗分层流量。）
预除盐与精除盐
1在第一种工艺中， 阴阳床是一级除盐，也叫预除盐。 混床是二级除盐，也叫精除盐 2在第二种工艺中， 反渗透是一级除盐，也叫预除盐。
混床是二级除盐，也叫精除盐
预除盐：水经过过滤等预处理后，进入预除盐工序，除去水中的大 部分盐类，出水电导率可降到10us/cm以下
精除盐：水经过预除盐工序后，再进入除盐工序，可使出水电导 率：0.06左右
离子交换设备特性
200m3h的反渗透+混床工艺设计计算书及设备选型
200m3/h的反渗透+混床工艺设计计算书及设备选型1)原水池原水池设计停留时间不小于1小时,有效容积不小于300m32)原水泵原水泵应满足五台过介质过滤器同时运行流量及四台过滤器运行,另一台过滤器正洗的两种工艺状态,五台过滤器同时运行时进水流量为:270t/h, 四台过滤器运行,另一台过滤器正洗时进水流量为:350t/h。
原水泵选用流量270-350t/h,扬程:38-36m,功率:55KW,在系统中选用二台,一用一备。
3)汽水混合加热器汽水混合加热器在系统中选用1台,加热水量为:270-350t/h。
换热器选用规格为φ425,进水及出水口规格为DN300,进蒸汽口规格为:DN400。
a、蒸汽耗量:基础条件:蒸汽性质为过热蒸汽,最大进出水温差按25℃计,蒸汽温度:170℃,蒸汽压力不大于0.8MPa,蒸汽焓:2726.5KJ/Kg,蒸汽比容:0.2403m3/Kg,水的比热:4.18KJ/Kg. ℃。
350t/h水加热25℃,需的换热量:Q=350×103×4.18×25=3.65×107KJ/h所需的加热蒸汽量:G=Q÷2726÷1000=10.35t/h蒸汽沿程损耗系数按10%计,实所需气量:13.4t/h。
每小时所需的蒸汽容积: 13.4t/h×0.2403m3/Kg×1000=3224m3/hb、蒸汽管道的选型:蒸汽管流速按62-73m/S计,进汽母管需选用:φ133×4。
4)PAC加药装置对净化后的河水凝聚剂加药装置设计加药量为:3PPm,前级系统运行进水量为:270t/h,当一台过滤器正洗时进水量为350t/h。
运行时PAC加药量为:270t/h×3PPm÷1000=0.81kg/h。
当一台过滤器正洗时PAC加药量为:350t/h×3PPm÷1000=1.05kg/h。
混床的结构及工艺原理(PPT46页)
相关分类
离子交换树脂还可以根据其基体的种类分为苯乙烯系树脂和丙烯酸 系树脂。树脂中化学活性基团的种类决定了树脂的主要性质和类别。 首先区分为阳离子树脂和阴离子树脂两大类，它们可分别与溶液中 的阳离子和阴离子进行离子交换。阳离子树脂又分为强酸性和弱酸 性两类，阴离子树脂又分为强碱性和弱碱性两类（或再分出中强酸 和中强碱性类）。
混床的结构及工艺原理
汽机分场:
混床的定义：
混床是混合离子交换柱的简称，是针对离子交换技术所设计的设备
目
录
壹 混床的结构 贰 混床的优点
叁 混床的工艺原理 肆 混床的运行操作
现在做离子水的工艺大致可分为三种：
第一种：采用阳阴离子交换树脂取得的去离子水，一般 通过之后， 出水电导率可降到10us/cm以下，再经过混床就可以达到1us/cm以 下了。但是这种方法做出来的水成本极高，而且颗粒杂质太多，达 不到理想的要求。目前已较少采用了。
第二种：预处理（即砂碳过滤器+精密过滤器）+反渗透+混床工艺， 这种方法是目前采用最多的，因为反渗透投资成本也不算高，可以 去除90%已上的水中离子，剩下的离子再通过混床交换除去，这样 可使出水电导率：0.06左右。这样是目前最流行的方法。
第三种：前处理与第二种方法一样使用反渗透，只是后面使用的混 床采用EDI连续除盐膜块代替，这样就不用酸碱再生树脂，而是用电 再生。这就彻底使整个过程无污染了，经过处理后的水质可达到： 15M以上。但这这种方法的前期投资比较多，运行成本低。根据各 公司的情况做适当的投资。最好不过了。
200吨锅炉补给水RO反渗透MB混床设计方案
200吨锅炉补给水RO反渗透+MB混床设计方案1、项目简介：*******公司因发展需要，需新建火力发电厂一座，建设地点为*******。
本项目为产水量200.0m3/h的电厂锅炉补给化学水处理系统，产水指标达到热电厂锅炉补给水标准，本项目的化学水处理预处理系统要求采用多介质过滤器+保安过滤器的工艺，化学除盐系统要求采用单级RO（反渗透）+MB（混床）的工艺，除混床手动运行及再生外，外其它设备要求自动运行，整个系统根据除盐水箱的液位变化情况可以启停系统的产水。
原水水源为新建厂区的深井水。
2、设计原则：2.1、根据项目原水特征，结合已有的工程实例，在确保出水达标的前提下，采用成熟、可靠、技术先进的处理工艺。
2.2、系统运行要求低能耗、低费用。
2.3、系统设备全面采用实现标准化、模块化和系统化的设计方式，以便快速安装和以后系统维护。
2.4、设备选型以技术先进、经济合理、安全可靠、高效节能，最大可能地减少维修费用为原则。
2.5、自动化控制设备以及主要检测仪器、仪表以国外先进产品为主。
2.6、设备、仪表、阀门及控制系统选型经过实际检验为运行可靠、稳定的产品；整个系统设计简捷合理、易于操作。
方案设计合理、运行稳定、产水的品质满足设计要求，并已在多项类似工程中得到应用及检验。
3、设计基础资料：3.1、设计参数和要求：3.1.2、系统设备性能指标：3.1.3、原水水源和水质：3.1.3.1、原水水源：深井水。
4、系统化学药品：4.2、氢氧化钠：5、设备的设计、制造标准：5.1、国外采购的设备和部件的制造工艺和材料应符合最新版本的美国机械工程协会（ASME）和美国材料试验协会（ATM）的工业法规中所涉及的标准或相当标准。
5.2、国产设备的制造和材料应符合下列标准最新版本要求，但不仅限于此。
★《电厂水处理设备质量验收标准》 DL543-94★《反渗透水处理设备国家标准》 GB/T19249-2003★《水处理设备制造技术手册》 JB2932★《钢制焊接常压容器》 JB/T4735-97★《橡胶衬里化工设备》 HGJ32★《化工设备、管道外防腐设计条件》 HGJ34-90★《压力容器安全技术监察规程》★《水处理设备油漆、包装技术条件》 ZBJ98003-875.3、对外接口法兰符合下列要求，但不仅限于此。
混床的结构及工艺原理分解
OH－>柠檬酸根3－>SO42－>酒石酸根2－>；草酸根2－>PO43－ >NO2－>Cl－>；醋酸根－>HCO3－
离子交换设备
离子交换设备[1]是指离子交换过程常在离子交换器中进行。离子交 换器类似压力 滤池，外壳为一钢罐；离子交换通常采用过滤方式， 滤床由交换剂构成，底部为附有滤头的管系。 以离子交换剂上的可交换离子与液相中离子间发生交换为基础的分 离方法。广泛采用人工合成的离子交换树脂作为离子交换剂，它是 具有网状结构和可电离的活性基团的难溶性高分子电解质。根据树 脂骨架上的活性基团的不同，可分为阳离子交换树脂、阴离子交换 树脂、两性离子交换树脂、螯合树脂和氧化还原树脂等。用于离子 交换分离的树脂要求具有不溶性、一定的交联度和溶胀作用，而且 交换容量和稳定性要高。[2]
混床的结构及工艺原理
汽机分场:王振海
混床的定义：
混床是混合离子交换柱的简称，是针对离子交换技术所设计的设备
壹
混床的结构
目
贰
混床的优点
录
肆
叁
混床的工艺原理
混床的运行操作
现在做离子水的工艺大致可分为三种：
第一种：采用阳阴离子交换树脂取得的去离子水，一般 通过之后， 出水电导率可降到10us/cm以下，再经过混床就可以达到1us/cm以 下了。但是这种方法做出来的水成本极高，而且颗粒杂质太多，达 不到理想的要求。目前已较少采用了。
第二种：预处理（即砂碳过滤器+精密过滤器）+反渗透+混床工艺， 这种方法是目前采用最多的，因为反渗透投资成本也不算高，可以 去除90%已上的水中离子，剩下的离子再通过混床交换除去，这样 可使出水电导率：0.06左右。这样是目前最流行的方法。 第三种：前处理与第二种方法一样使用反渗透，只是后面使用的混 床采用EDI连续除盐膜块代替，这样就不用酸碱再生树脂，而是用电 再生。这就彻底使整个过程无污染了，经过处理后的水质可达到： 15M以上。但这这种方法的前期投资比较多，运行成本低。根据各 公司的情况做适当的投资。最好不过了。
混床设计计算书(详细)
混合离子交换器详细设计计算书（内部资料）1工艺流程的设计由于原水水质较好，水中TDS含量较低。
因此，本项目推荐选用传统的成熟工艺离子交换器作为系统的主脱盐设备；系统初期投资成本低、易于实现自动化。
离子交换器采用双床浮动床工艺，它具有处理水量大、占地面积小、交换容量高等优点。
根据计算，一级阳阴离子脱盐后的产水尚未达到生产工艺用水的要求，所以，在一级除盐装置之后，设置混合离子交换器，其出水水质完全满足设备采购方出水要求。
为保证关键设备离子交换器的长期可靠稳定运行，则必须设置符合水质特点的预处理系统，满足离子交换器进水指标：SS<3mg/L。
2工艺流程总述2.1工艺流程：由净化水场来的原水经过水处理系统后到达超高压锅炉给水的要求后，通过管道送到除氧水站供超高压和高压锅炉使用。
原水由全厂新鲜水管网送入除盐水站后，部分去凝结水换热后进生水罐，生-含量为水经新鲜水泵加压后，先经过滤器后进入阳离子交换器，因原水中HCO3器除去重碳酸20-42.1mg/L，为减少后级阴离子交换器的负荷，经过除 CO2根后，由中间水泵经阴离子交换器和混合离子交换器后，去除盐水罐，最后由除盐水泵加压进除盐水管网供各用户使用。
主体设备为单元式运行排列，同时也考虑母管式的连接组合。
为了减少设备的台数、减少再生次数和酸碱耗量，增加运行时间。
工艺如下：（原水箱）→原水泵→多介质过滤器→阳离子交换器→脱塔碳→中间水箱→阴离子交换器→混合离子交换器→除盐水箱→除盐水泵→使用点2.2为了保证除盐水系统供应的可靠性，选择了五个系列；正常情况下，三个系列运行,一个系列再生，一个系列备用。
其中设备包括：10台150吨/小时的纤维球过滤器（Ø2600mm），5套300吨/小时阳离子交换器(Ø3000mm），5套300吨/小时阴离子交换器(Ø3000mm），5套300吨/小时混合离子交换器(Ø2800mm）及其它辅助设备等组成。
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
关于高速混床
1）高速混床 （1）作用主要除去水中的盐类物质（即各种阴、阳离子），另外还可以除去前置过滤器漏出的悬浮物和胶体等杂质。
（2）混床结构及工作原理我公司高速混床采用直径为3256X28mm 的球形混床，采用16MnR 材质。
单台正常出力：740m3/h ，最大出力：870m3/h ，工作压力：0.15-4.5Mpa 。
.进水配水装置设为档板+多孔板水帽。
既充分保证进水分配的均匀，又防止水流直接冲刷树脂表面造成表面不平，从而引起偏流，降低混床的周期制水量及出水水质。
水从混床上部进入床体，透过树脂后从下部出水装置流出。
出水装置采用弓形板双速水帽，其作用有二个：第一，由于水帽在设备内均匀分布，使得水能均匀地流经树脂层，使每一部分的树脂都得到充分的利用，可以使制水量达到最大的限度；第二，光滑的弧形不锈钢多孔板可减少对树脂的附着力，使树脂输送非常彻底。
布气装置采用档板+多孔板水帽。
混床失效后，树脂从底部输出，输送完毕后，再生系统的阳塔备用树脂从混床上部输入，进入下一运行周期。
混床投运时需经再循环泵循环正洗，出水合格后方可投入运行。
窥视孔出脂口进脂口人孔门进水口出水口树脂层进水装置水帽图4－3 球形混床结构图（3）除盐原理：混床内装有强酸阳树脂和强碱阴树脂的混合树脂。
凝结水中的阳离子与阳树脂反应而被除去，阴离子与阴树脂反应而被除去。
以R-H 、R-OH 分别表示阳、阴树脂，反应如下：阳树脂反应：R-H ＋ Na +（Ca 2+/Mg 2+）→RNa （Ca 2+/Mg 2+） ＋ H+阴树脂反应：R-OH ＋ Cl -（SO 42-/NO 3-/HSiO 3-）→RCl （SO 42-/NO 3-/HSiO 3-）＋OH-总反应：R-H ＋R-OH ＋Na +（Ca 2+/Mg 2+）＋Cl -（SO 42-/NO 3-/HSiO 3-）→ RNa ＋ RCl ＋H 2O树脂失效后，阳树脂用酸再生，阴树脂用碱再生。
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自用水泵 2 个 31 m3/h 2 个 1 个 0.20 2 2.50 2.00 2.50 24.00 55.00 55.00 反洗泵压力 3.5
空气罐 空气罐 运行周期 毫克当量/升 周期 水射器 个 m/S 吸液流量 m/S 进水流量 m/S 混合液流量 mm mm mm
3.00 4.1
4 17 21
注：红色为输入区！
mm m3 mm m3 m/S mm m/h m/S mm m/h m/S mm mm Nm3/m2.min Bar m/S mm
克当量/立方米 克/克当量 公斤 公斤 公斤 m3 m3 L min
Bar
m3 天
m3/h m3/h m3/h
混床设计
项目
设计人 出力 滤速 运行数量 备用数量 直径 实际滤速 单罐截面积 进碱液流速 进碱液管道流速 进碱门 进酸液流速 进酸液管道流速 进酸门 阴离子交换树脂清洗流速 阳离子交换树脂清洗流速 中排管道流速 中排门 满足同时再生个数 阳树脂工作交换容量 再生剂比耗HCl 再生一次总耗药量100% 再生一次总耗药量30% 再生一次总耗药量5% 30%体积 5%体积 HCl计量箱 再生时间 满足同时再生个数 反洗泵流量 反洗泵运行数量 满足同时再生个数 交换器的进水质量 满足同时再生个数 吸液口流速 进水口流速 混合液出口流速 吸液口 进水口 混合液出口 程序设计 120 m3/h 47.5 m/h 1台 1台 1.8 48 2.55 4 1.5 50 4 1.5 50 15 10 2 107 1 1100 80 114 381 2288 0.33 2.24 415 13 m m m2 m/h m/S mm m/h m/S mm m/h m/h m/h mm 个 克当量/立方米 克/克当量 公斤 公斤 公斤 m3 m3 L min 阳树脂层高 阳树脂总体积 阴树脂层高 阴树脂总体积 进水管道流速 进出水门 反洗流速 反洗管道流速 反洗进出门 正洗流速 正洗管道流速 正洗排水门 顶部排气门 空气比耗 管道表压 管道空气流速 空气门 再生计算 阴树脂工作交换容量 再生剂比耗NaOH 再生一次总耗药量100% 再生一次总耗药量30% 再生一次总耗药量5% 30%体积 5%体积 NaOH计量箱 再生时间 350 120 109.2 364 2184 0.28 2.08 345 12 日期 500 2.6 1000 5.1 2 146 12 2 74 15 1.36 100 49 2.3 1.5 15 58