离子交换器的设计计算.doc

离子互换器的设计计算 1、互换器直径：F＝Q/(T×N×V) F---互换器截面积(m2)；Q－--产水量（T/D);T－--工作时间（Ｈ/D） N--－互换器台数;V-互换流速（M/H).　２、互换器高度: Ｈ＝Hp+Ｈｒ+Hs+Hｔ(米） Hp---互换器下部排水高度,一般为0.３—0．7ｍ； Hr---互换剂层高度，一般在1.０—2.0之间选择 Hs-－-反洗膨胀高度,树脂层高５0％左右Ht--－顶部封头高度 ３、互换器持续工作时间：　ｔ＝Ｖr×Eg／《q×（H1-H2)》 (小时) Vr-－-互换剂体积；q---互换器流量; Ｅg--－互换剂的工作互换容量，一般阳树脂取1０00ｍol/m3　H1---原水中硬度，mmｏl/L. Ｈ２--－出水残留硬度,ｍｍol／Ｌ． 4、再生剂用量：Gｚ=Vr×Eg×Bz／(１000×ε)Gz---再生剂用量；Ｂz-－-再生剂实际耗率，g／mol． ε--－再生剂纯度，对NａCL,可取0.9５常用再生剂的实际耗率　 顺流再生　 　 　 逆流再生　再生剂：NaCL 　；ＨＣＬ 　 　　 　 　 　 NaCL ; HCL 耗率: 120－15０ ;6０－９０ 　７0－９0； 30-６0 混合离子互换器设计计算：Q=3.14R2×VQ--混床的解决能力；单位m3／hR－-混床的半径;单位ｍＶ--过滤流速,一般一般混床20－３0m3／ｈ 　 　精致混床30-40m3/h 　 　 抛光混床40-６０m3/h取石英砂1０-1２ｍ/h;Ｖ=3.1４R2×H×100０V--树脂的体积;单位ｋgＲ－-混床的半径;单位mH--树脂的有效高度；单位m注：树脂总装高不不不小于1m阴阳离子互换树脂比例（阳：阴=1：1.3－２)混床的再生周期：阳树脂再生周期=(单台阳树脂体积/阳树脂工作互换容量)/（工作设备数量)/（阳离子含量)阴树脂再生周期=（单台阴树脂体积/阴树脂工作互换容量）/（工作设备数量）/（阴离子含量)阴阳树脂的再生周期中取较小值作为混床的再生周期水管管径和流量的关系:Q=3.14×（D/2)2 ×V×360０Q－-流量；m３／hＤ--管道内径;mV--水在管中的流速;m／s无压力是Ｖ取１.5m/s;有泵提供压力时V取2.5m/ｓ互换器再生条件的计算：1） 运用计量箱液位差进行计算ﻫ　 耗用３0%浓度再生剂重量　= 计量箱截面积×计量箱液位差×30％浓度再生剂密度2)运用再生剂流量进行计算ﻫ    耗用3０%浓度再生剂重量 = 再生剂流量×进再生剂时间×30％浓度再生剂密度3)运用再生液的浓度进行计算    耗用30%浓度再生剂重量 ＝　喷射器工作水流量×再生液浓度÷3０%×进再生剂时间ﻫ再生液浓度的计算措施重要有：　 1)用计量箱液位下降速度进行计算ﻫ 再生液浓度(%）=　液位下降高度(m）×计量箱截面积（ｍ2）×再生剂密度×3０%÷喷射器工作水流量(m3／h)×10ﻫ2)用再生剂流量计进行计算ﻫ  再生液浓度（%)= 再生剂流量（ｍ3/h)×30%×密度÷喷射器工作水流量(m３/ｈ）×１0现场互换器再生条件的拟定1,阳床再生条件ﻫ1）阳床再生用酸量的计算ﻫ① 阳床正常再生时耗用浓度为30%的盐酸重量的计算ﻫ 用酸重量 ＝　树脂体积×树脂平均工交容量×3６．5×再生剂比耗÷0.3÷10００00０＝　3.２m３×1200 mol/m３×36.５g/mol×1．25÷0.3÷1000000 = 0.58(吨)ﻫ② 阳床大反洗后再生周期耗用浓度为30%的盐酸重量的计算ﻫ  用酸重量　= 2×正常再生用酸量 = 2×0.58 = 1.1６吨   采用1.２吨2）阳床的进酸时间的计算ﻫ① 阳床正常再生时再生液浓度　=　3.5% 再生时工作水流量　= 7.2m3／hﻫ　 按再生液浓度 = 3. 5％计算，浓度为３0%的盐酸的流量 = 7.２×3.5%÷0.3 = 0.8４吨/小时ﻫ 阳床再生总进酸重 = 0.5８吨 总进酸时间 = 0.5８÷0. 8４×６0 = ４１分钟 在固定进酸量为０.５8吨时，当采用不同再生液浓度时的进酸时间也应作必要的调节:ﻫ　 实测浓度 % 　 　   　3.2        ３.3   　    ３.4        ３.５ 　 　    ３.6ﻫ 　进酸时间 分钟   　  45        44  　      ４3        ４1 　    　  40 　 每分钟进酸量 顿 　 0.０13     　０.０13    　  0．01３5  　 　  0．014      0.０１45ﻫ② 阳床大反洗后周期再生液浓度 =　５% 　再生工作水流量 = 7.２m3/ｈ  按再生液浓度　= ５%计算，浓度为30%的盐酸的流量 = 7.2×5%÷０.3 = 1．２０吨／小时 阳床大反洗后周期再生总进酸重 ＝　1．２吨 总进酸时间 = １.２÷１.2×6０ = 6０分钟　　　不同再生液浓度时的进酸时间调节为:ﻫ实测浓度　%　　  4.５   　    ４.6 　      ４.７ 　      4.8   　 　 　４.9    　  5．0进酸时间　分钟 　 67        65    　   　６4       　６３     　  61       　6０ﻫ每分钟进酸量 顿 0．０18 　 　 0.０１85   　0.01９     　 0.0１９      0.０２      0.022,阴床再生条件ﻫ1）阴床的用碱量计算ﻫ 　阴床内弱碱树脂及强碱树脂的总体积 = 4.8ｍ3ﻫ  阴床弱碱树脂及强碱树脂的平均工交容量设定为700ｍol/m３ﻫ 　总用碱重量 = 树脂体积×树脂平均工交容量×４０×再生剂比耗÷０.３÷10000００ﻫ= 4.8m3×70０　mol/ｍ3×４０ｇ/mｏｌ×1．20÷0．3÷1000000 =　０.54(吨)ﻫ２）阴床根据再生液浓度计算两步进碱的时间ﻫ①　阴床悬浮进碱时间计算ﻫ 悬浮进碱的再生液浓度设定 ＝　1．2%ﻫ 工作水流量 = 6m3／hﻫ　 按再生液浓度 = 1.２%计算，浓度为30％的液碱的流量 ＝ 6×1.２%÷0.３ =　0.24吨/小时ﻫ　 悬浮进碱时间按60分钟计算 　悬浮进碱重量 = 0. 2４ 吨 进碱时间按再生液浓度的调节为:     ﻫ 实测浓度　% 　 　 　  １．0   　    1.1        1.2     　  1.3ﻫ　　 进碱时间 分钟      72       65   　    60        ５5 　 每分钟进碱量 吨   0.003 　  　  ０.0０4 　    0.0０４     　 0.０0４5ﻫ② 阴床逆流进碱时间的计算 　逆流进碱再生液浓度设定为2.6% 工作水流量 = 6m3/h 按再生液浓度 ＝　２.6%计算，浓度为３0%的液碱的流量　= 6×２.6％÷0.3 = 0.５2吨/小时ﻫ 　 逆流进碱重量 = 总碱量－悬浮进碱时已进的碱液重量 ＝ 0.５４-0.24　= 0.3０吨ﻫ 　 逆流进碱时间 = ０.3０÷0.52×６0 ＝　35分钟ﻫ　 进碱时间按再生液浓度的调节为:　 实测浓度 %        2.3   　    2．4        2.5   　    2.6ﻫ 进碱时间 分钟 　   　39        38        36 　       35 每分钟进碱量 吨 　  0.008     　０．０0８    　  0.0０8５     　0.００8５。