对小型软水设施的几项增产节约建议.docVIP

《小氮肥》 1979年7期 对小型软水设施de 几 项 增 产 节 约 建 议 安徽省化工设计院 杜 昌 桂（撰） 国家劳动总局锅炉处 马 玉（审） 一 九 七 九 年 前 言：1979年，省，前期曾组织专家，历时数月，在我省大江南北、淮河上下，跑遍全省所有有代表性的小氮肥厂，专门针对“小氮肥”厂“热工作业”方面进行增产、节约的调查研究。与其同时，作者亦对“小氮肥”厂的“热工工艺”方面给予了关注，故特撰写这篇 《建议》。 这次撰写对原文中的遗辞、运字均保留了当时的思维和社会水准，未作改动。 对小型软水设施de 几 项 增 产 节 约 建 议 采用小型低压锅炉的厂，一般均设有以钠离子交换器为中心的软化水设施。交换器的软化过程系采用单级或单级並联运行，还原过程系采用並流运行方式。有的厂还设置了单流式机械过滤器。 根据理论和某些大厂的生产经验，如改变上述运行方式，则原设备的生产能力是大有潜力可挖的。下面就这方面的问题提出以下几项建议。 一、将並联软化改为串联软化 离子交换器每一运行周期，理论上所能生产的软水量用下式计算： 米3 (1) 离子交换器每一运行周期，理论上可以进行软化作业的时间用下式计算： 小时 (2) 式中：G——交换器中全部离子交换剂在一个运行周期所能软化的水量（米3）； D——交换器的内径（米）； h——交换器中离子交换剂的装填高度（米）； E——离子交换剂实用吸收容量（克当量／米3）(一般磺化煤吸收容量为420克当量／米3；用于钠型交换的树脂为1750～2200克当量／米3) Hc——原水的总硬度（毫克当量／升）； tb——交换器中的离子交换剂，每一个运行周期所能进行的软化作业时间（时）； g——生产上单位时间需要的软水量（米3／时）。 从对上二式中各参数的分析：对既定的设备，不变的水源和已经选定的离子交换剂，其每一个运行周期所能生产的软水量G是一定的；软化作业时间tb与单位时间需要软水量g成反比，关系亦是固定的，似乎没有什么潜力了！？ 但是，生产上对软水质量的要求是很严格的。新装的或刚还原的交换剂活泼性最强，质量最高。随着软化作业的继续，离子在交换剂上不断交换，交换剂的活性逐渐减弱，软水的硬度便逐渐增高，当达到制定的指标值时，软化作业即行停止，转为再生。必须强调指出，此时离子交换剂的活性并未全部失却。这些被剩下的交换能力，在交换剂层中的分布是沿着水流方向逐渐增大的。 像设有钠离子交换器的小氮肥厂，采用单级或单级並联运行方式的，运行一个周期就要丢失20%～40%的交换能力。 为了充分利用交换剂的交换能力，将並联软化改为串联软化，会产生如下的效果： 1．交换剂交换能力的利用率，串联比並联要高得多。串联运行，软化作业结束时，第一级交换器的交换能力所剩无几；第二级由于水流途程较长，待到第二级交换剂层末端前，水中的硬度已得到较为充分的软化；因此，第二级交换剂末端的负荷较轻，只需要比並联操作时远为小的剩余交换能力，即可以保证软水的质量。 2．改串联软化，可以大幅度地提高单位时间进水量，而软水残余硬度仍可确保台格。因为即使一级软化指标不合格，尚有二级可起继续软化的作用。也就是说，串联运行可大幅度地提高原设备的生产能力。 3．可以降低软水的平均残余硬度。因为在第二级交换剂末端前就已达到了软化指标，继续前进，继续软化，至出口软水指标肯定会比单级运行为低。 4．可以减少水质化验次数。在水质化验不及时的情况下，也能较为可靠地保证软水的质量。 现举例计算说明如下： 某小氮肥厂，取用淮河水系的地面水，总硬度平均为1.78毫克当量／升。该厂原设计配有KZL-4／13型锅炉二台；内径为7OO毫米的SN4-2型钠离子交换器三台，采用二台並联运行，一台再生备用。交换器内装的交换剂为磺化煤，装填高度为1500毫米，运行周期为24小时连续，其中还原时间约3小时。生产上每小时需要软水量为7米3，软水残硬要求＜0.05毫克当量／升。 今年，该厂进行技改，拟使化肥产量翻番。对软水岗位进行了挖潜改造，并将並联运行改为串联运行。现进行计算如下： 1．日需软水量：7×24=168米3。 2．SN4-2型钠离子交换器，以磺化煤为交换剂，额定软化能力为4米3／时，运行周期为24小时连续，其中进行软化作业时间为2l小时，两台並联运行生产软水量为4×2l