Технологии противоточной регенерации ионитов и области их применения для водоподготовки

Часть 2 (Часть1)

В 1978 г . компания “ Degremont ” запатентовала [1] и предложила потребителям противоточную технологию под названием “ UFD ”. По технологии “ UFD ” рабочий цикл проводится в направлении сверху-вниз, а регенерация – снизу-вверх. Схема типового фильтра, применяемого для реализации “ UFD ” показана на Рис. 1. Согласно оригинальному патенту, весь внутренний объем фильтра заполняется активной ионообменной смолой. Инерт является необязательной опцией и, если применяется, то предназначается исключительно для защиты верхнего распредустройства от ионитовой мелочи (функция, преследующая ту же цель, что и использование инерта в технологии “ SCHWEBEBETT ”). Благодаря такой загрузке фильтра слой ионита всегда находится в зажатом состоянии – как при проведении рабочего цикла, так и при регенерации; обеспечивается возможность варьирования рабочих скоростей потоков в очень широком диапазоне и свобода чередования технологических остановов с возобновлением рабочего цикла. Конструктивное решение фильтра отличается простотой: отметим наличие верхнего и нижнего распределительных устройств, а также установку в верхней части фильтра штуцера для гидроперегрузки ионита таким образом, чтобы обеспечить возможность удаления 30-50% ионита во внешнюю емкость для проведения промывки взрыхлением. Оставшийся в фильтре ионит также подвергается взрыхлению.

схема работы фильтра деминерализации воды

Очевидно, что технология “ UFD ” позволяет эффективно удалять накопившиеся за время проведения рабочего цикла взвешенные вещества и ионитовую мелочь, преодолевая тем самым одну из проблем, свойственных описанным выше противоточным технологиям. Но, ликвидируя один недостаток, “ UFD ” порождает другой, более существенный, а именно – необходимость проведения двойной регенерации после каждой операции взрыхления, которым сводятся “на нет” технологические преимущества противотока, основанные на экономии реагентов.

Технология “ UPCORE ” является зарегистрированной торговой маркой компании “ Dow Chemical ”. Но при этом представляет собой систему инженерных приемов и “ноу-хау”, разработанных специалистами европейского отделения “ Dow Liquid Separations ”, благодаря которым “ UPCORE ” целиком и полностью соответствует определению “оригинальная технология”.

Первоначально голландская компания “ Esmil B . V .” получила серию патентов [2-4] в период с 1974 по 1978 г .г., которыми регламентировалась последовательность технологических приемов, реализуемых при проведении рабочего цикла ионирования в направлении сверху-вниз, а регенерации ионита – в направлении снизу-вверх.

“ Dow Chemical ” приобрела у “ Esmil B . V .” исключительную лицензию на эти патенты и разработала на их основе технологию, известную на сегодняшний день во всем мире под названием “ UPCORE ”.

Несмотря на то, что c этой технологией отечественные потребители достаточно хорошо знакомы, благодаря оригинальным информационным материалам [5] и семинарам, проводившимся “ Dow Chemical ” за последние 10-12 лет, по публикациям в различных источниках [6 -13], а также на то обстоятельство, что это наиболее популярная на сегодняшний день технология противоточного ионирования на территории СНГ (свыше 20 действующих установок для процессов деминерализации и умягчения), позволим себе привести схему конструкции фильтра (Рис. 2) и краткое описание процесса.

конструкция фильтра умягчения воды

На первый взгляд “ UPCORE ” идентична технологии “ SCHWEBEBETT ”: также практически весь объем фильтра заполнен активной ионообменной смолой, над которой находится слой плавающего инерта. Но за кажущимся внешним сходством скрываются принципиальные отличия.

Во-первых, рабочий цикл проводится в направлении сверху-вниз, а регенерация – снизу-вверх. Во-вторых, инерт, применяемый для “ UPCORE ”, коренным образом отличается по своим характеристикам от инерта, используемого для “ SCHWEBEBETT ”. Задача, возлагаемая на инерт в “ UPCORE ” – задерживать в фильтре только целые, неразрушенные, зерна смолы, обеспечивая возможность свободного перемещения высокодисперсных взвесей и фрагментов зерен. А в “ SCHWEBEBETT ” – одной из целей применения инерта было стремление воспрепятствовать попаданию в технологический тракт любых дисперсий.

Простота и удобство эксплуатации, свойственные прямоточной технологии (относительно невысокая стоимость конструкции фильтра, возможность изменения рабочей нагрузки в широком диапазоне значений, неограниченная степень свободы в чередовании технологических остановов с возобновлением рабочего цикла), также являются и “визитной карточкой” “ UPCORE ”, благодаря абсолютной идентичности характера рабочего цикла в обоих случаях.

Взвешенные вещества, поступающие в фильтр с обрабатываемой водой, аккумулируются главным образом на поверхности слоя загрузки (и частично – в верхних слоях), откуда они весьма эффективно удаляются при проведении операции по зажатию слоя на стадии регенерации. Детали этого процесса были весьма подробно рассмотрены в [ 6 ] .

Исключительно важным достоинством рассматриваемой технологии является возможность удаления из слоя смолы накопленных взвесей непосредственно в рабочем фильтре (т.е. без гидроперегрузки ионита).

Эффективность процесса очистки слоя ионита от взвесей может быть существенно повышена за счет барботажа воздуха. Впервые этот прием предложил использовать R. Siеvers (“ Dow ”) на одной из установок для получения деминерализованной воды по технологии “ UPCORE ” на предприятии “ DUNAFERR ” в Венгрии в 1994 г .

С.Л. Громовым в условиях Киевской ТЭЦ-5 в 1996 г ., когда концентрация взвесей в воде, поступавшей на противоточный фильтр в схеме умягчения по “ UPCORE ”, составляла около 15 мг/л, был предложен и реализован оригинальный метод барботажа воздуха через слой зажатого катионита перед подачей реагента для регенерации [14], который позволил добиваться снижения значения перепада давления на фильтре с 6 атм. (в конце рабочего цикла) до 1 атм. (после завершения регенерации), не прибегая ни к гидроперегрузке материала, ни к двойной регенерации, без ощутимого увеличения трудоемкости и длительности процедуры регенерации.

Здесь надо отметить, что концентрационная характеристика, так часто используемая у нас для оценки количества взвешенных веществ, не является объективной, если требуется определить степень применимости той или иной технологии противоточного ионирования в конкретных условиях эксплуатации.

В самом деле, при длительном фильтроцикле количество взвесей, поступающих в ионитовый фильтр с обрабатываемой водой даже, если их текущая концентрация и незначительна, может оказаться существенно большим в абсолютном выражении, чем в условиях короткого фильтроцикла (пусть даже и при более высокой исходной концентрации дисперсий).

Первым обратил внимание на некорректность использования значения концентрации взвешенных веществ в обрабатываемой воде при рассмотрении вопроса о применимости противоточных технологий А. Medete (“ Dow ”). Им же на Международной конференции по ионному обмену в Кэмбридже в 1998 г . был предложен подход, основанный на определении показателей допустимой нагрузки по взвесям (для всех используемых в промышленности типов противотока), выраженной в кг/м2 поверхности ионитного фильтра (по аналогии с грязеемкостью осветлительных фильтров).

Указанный подход был использован для разработки методов повышающих эффективность очистки зажатого слоя ионита от накопленных за рабочий цикл взвесей, а так же для ранжирования технологий противоточной регенерации по степени их толерантности к присутствию взвесей в обрабатываемой воде [15]. Опираясь на большой объем фактических данных о работе промышленных ВПУ, А. Medete показал, что технологии с различными вариантами блокировок слоя и “ UPCORE ” не испытывают проблем при нагрузке по взвесям до 0.5 кг/м2 за цикл, в то время как у “ SCHWEBEBETT ” и ее аналогов возникают осложнения при превышении нагрузкой по взвесям значения 0.2 кг/м2 за цикл.

При этом было подчеркнуто, что если в “ UPCORE ”применяются методы очистки слоя предложенные в [14,15], то допустимая нагрузка по взвесям может быть увеличена в 2-3 раза по сравнению со значением 0.5 кг/м2, приводившимся выше.

Безусловно, одной из главных причин, предопределивших успех “ UPCORE ” и ее модификаций у потребителей в странах Восточной Европы и СНГ, стало (помимо простоты и идеальной пригодности для реконструкции “в противоток” существующих параллельно-точных схем) сохранение технологией работоспособности при минимальных эксплуатационных издержках в условиях присутствия значительного количества взвесей в обрабатываемой воде.

В качестве иллюстрации к изложенному приведем два примера работы противоточных технологий в МОСЭНЕРГО: на ТЭЦ-12 (“ UPCORE ”) и ГЭС-1 (“ AMBERPACK ”). Источником водоснабжения в обоих случаях служит Москва-река. Количество взвесей, поступающих на ионитовую часть примерно одинаково: преимущества известкования с коагуляцией, используемого на ТЭЦ-12 для предподготовки, можно считать компенсируются на ГЭС-1 сочетанием коагуляции с более совершенной, чем на ТЭЦ-12, системой осветлительного фильтрования (применение двухкамерных фильтров с многослойными фильтрующими загрузками) и возможностью подпитываться водой из Московского городского водопровода. Однако, если на ГЭС-1 персонал вынужден ежемесячно проводить операции выносной отмывки смол (и катионитов и анионитов), то на ТЭЦ-12 к подобного рода операциям не прибегали ни разу с момента ввода установки в промышленную эксплуатацию в 1999 г .!*

У технологии “ UPCORE ” есть элементы внешнего сходства и с упомянутой выше “ UFD ” (и когда “ UPCORE ” стала пользоваться чрезвычайной популярностью у потребителей по всему миру, “ Degremont ” даже предпринимал попытки доказать, что “ UPCORE ” – это плагиат, но потерпел фиаско – во-первых, потому, что по первым двум патентам, имеющим отношение к “ UPCORE ”, заявки были поданы раньше, чем “ Degremont ” подал заявку на патентовние “ UFD ”, во-вторых, из-за того, что между этими технологиями имеются весьма существенные отличия).

Как уже было указано выше для “UFD” характерно отсутствие зоны свободного пространства. В то же время в технологии “ UPCORE ” наличие зоны свободного пространства не только обеспечивает возможность “дыхания” смолы при переходе из одной формы в другую, но и препятствует образованию каналов в слое ионитовой загрузки, а также способствует удалению высокодисперсных взвесей из слоя ионита. В [5,

* В целом ВПУ ГЭС-1 представляет собой систему наиболее полно соответствующую современному уровню инженерных решений в области ионного обмена (по сравнению с действующими ВПУ, с которыми довелось ознакомиться авторам статьи за более чем 12-летний опыт работы с отечественной «большой» энергетикой). Установка полностью автоматизирована, обвязка фильтров и коллекторы выполнены из полимерных материалов, задействованные средства КИПиА аналогичны используемым на зарубежных ВПУ. Единственной «ложкой дегтя» является необходимость осуществления выносных отмывок ионитов, проводимых в ручном режиме и ассоциированных с существенными эксплуатационными затратами. С целью решения этой проблемы НПК «Медиана-Фильтр» предложила модернизировать предочистку, применив ультрафильтрацию. Эта идея нашла поддержку у специалистов химцеха, руководства станции и химслужбы МОСЭНЕРГО, и сейчас начаты работы по внедрению ультрафильтрации.

6] эти эффекты были описаны весьма подробно, поэтому не будем повторяться. Вторым весьма существенным различием между “ UFD ” и “ UPCORE ” является подход к выбору инерта. Выше мы отмечали, что применение инерта является опцией для технологии “ UFD ” и, даже если инерт используется, то он призван выполнять те же функции, что и инерт в технологии “ SCHWEBEBETT ” - полностью блокировать все взвеси, поступившие в фильтр с обрабатываемой водой или образовавшиеся вследствие разрушения зерен ионита. В “ UPCORE ” же, инерт подобран таким образом, чтобы воспрепятствовать возможности выноса из фильтра только целых зерен ионообменной смолы, а фрагменты (мелочь) и высокодисперные взвеси имеют возможность практически свободно перемещаться сквозь слой инерта как в прямом, так и в обратном направлении.

По технологии “ UPCORE ”, как уже было отмечено выше, в мире работает на сегодняшний день около 700 установок деминерализации и умягчения. При этом условия, в которых они эксплуатируются, характеризуются чрезвычайно широким диапазоном рабочих параметров исходной воды, поступающей на ионирование:

- солесодержание, мг-экв/л - 1-15

- содержание органики (по перманганатной окисляемости), мг/л - до 120

- содержание кремниевой кислоты (по диоксиду кремния), мг/л - до 130

- содержание взвесей, мг/л - 0 . 1 – 15

Эксплуатируемые противоточные фильтры, оснащенные распредустройствами как в виде лучевых систем, так и ложных днищ, имеют диаметры от 0,5 м до 4 м , высоту слоя загрузки от 1 м до 4 м и обеспечивают производительность единичного фильтра в рабочем режиме от 5 м3/чдо 600 м3/ч.

Для регенерации ионитов по технологии “ UPCORE ” в зависимости от конкретной области применения с успехом используются растворы соли, щелочи, серной, соляной и азотной кислот.

Гарантируемая компанией “ Dow Chemical ” остаточная электропроводимость воды, обработанной на одной ступени Н-ОН на ВПУ, где применяется технология “ UPCORE ”, составляет не более 2 мкСм/см (а на практике электропроводимость обессоленной воды обычно лежит в пределах 0.2-1 мкСм/см – например, на ТЭЦ-12 МОСЭНЕРГО – 0.3-0.7 мкСм/см).

Данная технология свободна от недостатков присущих большинству других противоточных технологий, исключительно проста и надежна в эксплуатации, позволяет минимизировать объем капитальных затрат при создании (а, особенно, при реконструкции действующих) ВПУ и уровень эксплуатационных расходов.

“ UPCORE ” стала наиболее широко применяемой технологией противоточной регенерации в мире за последнюю четверть века. Компании-конкуренты “ Dow Chemical ” по достоинству оценили преимущества и привлекательность “ UPCORE ” для потребителей и, дождавшись истечения срока действия патентов “ Esmil B . V .” [2-4] на Западе, принялись заявлять о существовании в их арсенале технологий-клонов (например, “ REVERSE AMBERPACK ”, “ REL - UP ” и т.д.) или рассуждать о существовании двух разных типов противотока с зажатым слоем: с регенерацией в восходящем потоке (подразумевая, но не называя при этом “ UPCORE ”) и с регенерацией в нисходящем потоке (подразумевая, но замалчивая при этом “ SCHWEBEBETT ”).

Действительно, старые патенты [2-4], относящиеся к “ UPCORE ”и действовавшие в Западной Европе, утратили свою силу в период 1997- 1998 г .г.

Однако, в 1998 г . “ Dow Chemical ” подала заявку и получила в странах Восточной Европы и СНГ новый патент [16,17], в котором были изложены технические решения, обеспечивающие возможность зажатия слоя ионита единственным потоком несущей жидкой среды, направленным снизу-вверх. Патентование способов реализации ключевой стадии– операции зажатия слоя перед проведением регенерации - позволило “ Dow ” практически сохранить за собой авторские права на технологию “ UPCORE ” на указанной выше территории на очередные 20 лет.

К сожалению, некоторые представители зарубежных компаний уверовали в то, что патенты являются атрибутом только “продвинутого и цивилизованного” Запада. Они не утруждают себя проверкой патентной чистоты технологий, предлагаемых ими к реализации в “отсталой” России, а потому вводят в заблуждение отечественных потребителей (иногда непреднамеренно, а порой могут и беззастенчиво “подставить” их), утверждая, что сроки действия охранных документов по технологии “ UPCORE ” истекли.

Проанализировав хронологию появления на рынке и процессы совершенствования потребительских качеств технологий промышленного противоточного ионирования, можно заключить, что на сегодня именно “ UPCORE ” и ее модификации выступают в роли последних достижений в рассматриваемой области. Наглядной иллюстрацией справедливости этого утверждения служит анализ выданных за последние 10 лет патентов, затрагивающих способы регенерации ионитов [18-23, 25]. Практически все они, так или иначе, базируются на подходах, реализованных в технологии “ UPCORE ”. Рассмотрим только те из них, которые, по крайней мере, были апробированы в условиях действующих ВПУ.

И.А. Малаховым и Э.Г.Амосовой с соавторами [19] предложено при реализации технологии “ UPCORE ” для эффективного удаления взвесей из слоя смолы дооснащать установку дополнительной емкостью для проведения взрыхляющей промывки ионита, периодически отбираемого из рабочего фильтра. С позиций формальной логики подобное предложение абсолютно корректно. Однако, несмотря на то, что данный способ был успешно реализован на нескольких систем водоподготовки для котельных, на наш взгляд, он не может приносить ощутимых дивидендов по сравнению с другими известными методами удаления взвесей [14, 15], но приводит к удорожанию установки по статье вспомогательного оборудования и усложнению эксплуатации ВПУ (аналогично тому, как оригинальный вариант “ AMBERPACK ” усложняет эксплуатацию “ SCHWEBEBETT ”).

Задачу по предотвращению негативного воздействия взвесей, попадающих в противоточный фильтр с обрабатываемой водой, попытались решить И.С.Балаев и Н.С.Демина [22]. Предложенное ими размещение слоя сополимера между активной смолой и инертом призвано сыграть роль дополнительного фильтрующего слоя, защищающего ионит от взвесей. Но, во-первых, по достигаемому эффекту защитное действие слоя сополимера не идет ни в какое сравнение с методами по удалению взвесей, упомянутыми в [14,15], во-вторых, загрязнения, накопившееся в слое сополимера за фильтроцикл, все равно необходимо удалять, а, в-третьих, при работе ВПУ в режиме умягчения применение промежуточного слоя сополимера приносит больше вреда, чем пользы - так как уменьшение высоты слоя загрузки ионита приводит к снижению времени контакта смолы с реагентом (солью) при проведении регенерации, а, следовательно, неизбежно влечет за собой увеличение расхода соли на регенерацию и дополнительный сброс высокоминерализованных стоков.

В патенте [23] было предложено решение, позволяющее повысить эффективность процесса зажатия слоя смолы перед проведением регенерации. Этим обеспечивается либо снижение энергозатрат (а, следовательно, и эксплуатационных расходов) при проведении операции по зажатию слоя смолы, либо (при тех же энергозатратах) достижение большей степени зажатия слоя, результатом чего являются повышение качества регенерации ионита и увеличение рабочего фильтроцикла существующей ВПУ.

В [25] заявлен способ, базирующийся на основных принципах “ UPCORE ” и имеющий все шансы оказаться весьма привлекательным для потребителя вариантом в условиях проведения реконструкции существующих схем двухступенчатого параллельно-точного умягчения в противоточные.

Подводя итог сказанному, обратимся к Таблице, в которой приводятся основные недостатки наиболее распространенных технологий противоточного ионирования на базе критериев, перечисленных (и пронумерованных) в начале Части 1 [26] данной статьи.

Даже беглого взгляда на приведенную Таблицу достаточно, чтобы убедиться в

Таблица

 

Название технологии

Критерии, относящиеся к:

достоинствам

недостаткам

С гидравлической блокировкой

2, 4

1, 3, 5, 6, 7

С пневматической блокировкой

2, 4, 5

1, 3, 6, 7

С перегружаемым инертом

2, 4, 6

1, 3, 7

Schwebebett и аналоги*

1, 3, 5

2, 4, 6, 7

Upcore и ее вариации**

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7

 

 

 

 

* - Amberpack, Puropack и т.п

 

 

** - [5, 14, 16, 17, 23, 25]

 

предпочтительности использования технологии “ UPCORE ” и ее модификаций на ВПУ в общем случае.

Однако, прежде чем “ставить крест” на перспективах применения остальных противоточных технологий, необходимо вспомнить базовое правило, что любая задача по оптимизации всегда должна решаться применительно к конкретным условиям. Методы противоточного ионирования применяются на ВПУ для решения, по крайней мере двух задач: умягчения и деминерализации.

Применение технологии “ SCHWEBEBETT ” для целей умягчения воды может оказываться предпочтительным, по сравнению с “ UPCORE ”, в тех случаях, когда:

- вода, подаваемая на умягчение, практически свободна от взвешенных веществ

- производительность установки постоянна

- отсутствует необходимость в технологических остановах.

Благодаря тому, что регенерация по “ SCHWEBEBETT ” проводится в направлении сверху-вниз, и нет необходимости в зажатии слоя, уплотненного под собственным весом, появляется возможность снизить линейную скорость подачи концентрированного (8-12%) солевого раствора (например, до значения 5 м/ч).

Снижение скорости подачи солевого потока позволяет минимизировать потребление соли (доводя его до уровня 120% от стехиометрии), обеспечивая при этом необходимое время контакта реагента с катионитом, и одновременно сокращая потребление воды на отмывку и объем образующихся солевых стоков.

В силу особенностей проведения регенерации по “ UPCORE ” (в направлении снизу-вверх) возможность для подобного снижения расхода потока реагента отсутствует (т.к. при низкой линейной скорости несущего потока слой ионита разуплотнится и будет перемешиваться). Поэтому, если требуется минимизировать удельный расход соли на регенерацию при применении технологии “ UPCORE ” для целей умягчения при реконструкции существующей прямоточной схемы, часто приходится прибегать к наращиванию цилиндрической части обечайки фильтра и увеличению высоты слоя загрузки катионита (а это – и дополнительные капзатраты, и возрастание потребления воды на отмывку).

Рассматривая деминерализацию, также необходимо отметить “технологические ниши”, в которых применение “ SCHWEBEBETT ” оказывается целесообразным. Прежде всего, речь идет об установках малой производительности (до 10-15 м3/ч), характеризуемых постоянством значения рабочей нагрузки по обессоленной воде. Современные комплексные технологии водоподготовки сочетают мембранные методы разделения с ионным обменом и/или электродеионизацией.

Использование мембранных технологий (ультра-, нанофильтрации и обратного осмоса) перед ионным обменом гарантирует практически полное отсутствие взвесей в воде, поступающей на ионитные фильтры.

Поэтому, в тех случаях, когда не требуется получать обессоленную воду с остаточной электропроводимостью менее 0.1 мкСм/см, применение раздельного Н-ОН ионирования по “ SCHWEBEBETT ” (если производительность установки постоянна и отсутствует необходимость в технологических остановах), является технологически и экономически оправданным даже по сравнению с ФСД.

Однако, если заходит речь о больших промышленных ВПУ с производительностью в десятки и сотни м3/ч деминерализованной воды, для которых основополагающим является критерий технологической устойчивости* системы, выбор “ UPCORE ” (или ее рациональных модификаций) в качестве метода ионирования является наиболее предпочтительным, т.к. позволяет гарантировать работоспособность ВПУ практически в любых условиях эксплуатации с минимальными затратами.

Рассматривая проблемы применения противотока, нельзя обойти молчанием и вопросы выбора используемых технологических схем, оборудования и ионитов. Тот факт, что именно технологией определяется возможность достижения положительного эффекта от внедрения противотока, является непреложным. Однако, применяемые схемы, оборудование и ионообменные смолы вносят свою существенную лепту в показатели экономической эффективности работы ВПУ.

Как правило, по поводу двух первых факторов дискуссий о необходимости их учета и методологии поиска рациональных решений не возникает. Поэтому оставим за рамками данной публикации:

- вопросы выбора схемных решений, применяемых при реализации противотока;

- аспекты, касающиеся конструктивных недостатков основного оборудованияводоподготовки, которые

могут приводить к резкому снижению экономичности противотока, позволив себе только одно замечание – конструкции фильтров должны быть оптимизированы (или, по крайней мере, адаптированы) в соответствии с особенностями конкретной противоточной технологии.

Затронем только тему выбора ионитов, рекомендуемых к применению в противоточных технологиях. Если работоспособность противоточной технологии, по большому счету, не зависит от выбора ионита, то показатели эффективности (качество достигаемых результатов, капитальные затраты и издержки при эксплуатации) – зависят непосредственно.

Остается сожалеть, что в последнее время участились случаи, когда отдельные специалисты, представляющие организации, специализирующиеся на выпуске ионитов полидисперсного грансостава или их распространении, в публичных выступлениях заявляют, что “противоточные технологии с зажатым слоем (“ SCHWEBEBETT ”, “ UPCORE ”, “ AMBERPACK ”) настолько хороши, что способны весьма эффективно (выделено нами) работать и с загрузкой из обычных полидисперсных ионообменных смол”.

Эти “эксперты” либо проявляют свою недостаточную осведомленность, либо сознательно лукавят.

Во-первых, потому, что даже в те годы, когда разработчики упомянутых выше зарубежных технологий предлагали использовать для загрузки полидисперсные смолы, они предъявляли к этим ионитам повышенные требования по комплексу физико-механических свойств и особо нормировали грансостав (прибегая к предварительному отсеву мелких фракций).

Во-вторых, потому, что по мере освоения (вслед за “ Dow Chemical ”) компаниями-производителями ионообменных материалов выпуска монодисперных ионитов, все они однозначно рекомендуют применять в противоточных технологиях только смолы с однородным гранулометрическим составом.

* Под технологической устойчивостью подразумевается способность системы водоподготовки стабильно обеспечивать регламентные рабочие характеристики по количеству и качеству обессоленной воды даже в том случае, когда отдельные компоненты установки водоподготовки (ступени очистки) временно выводятся из эксплуатации

Такое завидное единодушие является, с одной стороны, следствием очевидных технологических преимуществ монодисперсных смол перед полидисперсными аналогами, которые уже не один раз подробно анализировались, например в [24], а, с другой, тем обстоятельством, что внедрение противотока продиктовано стремлением не только экономить эксплуатационные расходы, но и снизить капитальные затраты, за счет максимальной степени интенсификации реализуемых процессов. А, как известно, именно в условиях интенсивной эксплуатации (при высоких линейных скоростях обработки, частых регенерациях и т.п.) выгоды от применения монодисперсных ионитов становятся наиболее значимыми.

В заключение отметим, что добиться максимальной эффективности при применении любой противоточной технологии можно только за счет комплексного подхода, в котором оптимальность выбора технологии должна обязательно сочетаться с оптимальными режимными параметрами работы водоподготовительной установки, с конструктивными характеристиками основного и вспомогательного оборудования, с грамотным выбором типа и качественных показателей применяемых ионитов и, наконец, при скрупулезном соблюдении положений технологического регламента.

Пренебрежение даже одним единственным из перечисленных выше критериев может серьезнейшим образом сказываться на эффективности (экономичности) эксплуатации систем водоподготовки, что будет служить дополнительным фактором, подталкивающим потребителей к выбору электродеионизации в качестве альтернативы ионному обмену в процессах деминерализации.

1. Barraque C ., Burriat J ., Rovel J . M . ( Degremont ) – Патент Франции № 7834555, 1978

2. Evans S . – Патент Великобритании № 1471162, 1977

3. Evans S . – Патент Великобритании № 1501308, 1977

4. Evans S ., Hootsen J . H ., Van Eck A - J . P . - Патент Великобритании № 1539161, 1978

5. The UPCORE System – The Dow Chemical Company, CH 171-280-E-100, January 2000, 15 p.

6. Громов С.Л. - Технологические преимущества процесса противоточной регенерации ионообменных смол UPCORE : промывка взрыхлением – «Теплоэнергетика», 1998, № 3, с. 52-55

7. Громов С.Л. – Основные пути совершенствования технологии водоподготовки в СНГ – «Химическое и нефтяное машиностроение», 1998, № 12, с. 47-48

8. Боровкова И.И., Балаев И.С., Громов С.Л., Сидоров В.А., Шуляев В.А. – Внедрение противоточной технологии UPCORE фирмы «Дау Кэмикал» (США) на ВПУ по обессоливанию ТЭЦ-12 МОСЭНЕРГО – «Электрические станции», 2000, № 5, с. 29-31

9. Гришин А.А., Малахов И.А., Ларин Б.М. – Экологические проблемы ионообменных технологий на ТЭС – Сб. материалов междунар. конф. «Экология энергетики», МЭИ, 2000, с. 131-132

10. Амосова Э.Г., Долгополов П.И., Потапова Н.В., Малахов Д.Г., Журавлев С.П. – Опыт применения технологии противоточного натрий-катионирования в котельных – «Сантехника», 2003, №2, с. 28-31

11. Кишневский В.А. – Современные методы обработки воды в энергетике – Одесса, ОГПУ, 1999, 196 с.

12. Копылов А.С., Лавыгин В.М., Очков В.Ф. – Водоподготовка в энергетике – Москва, МЭИ, 2003, 309 с.

13. Рябчиков Б.Е. – Современные методы подготовки воды для промышленного и бытового использования – Москва, ДеЛи принт, 2004, 326 с.

14. Громов С.Л., Петров С.В., Sievers R . – Способ регенерации ионообменных смол – Патент РФ № 2144848, 1998

15. Medete A. – Ways to handle Accumulation of Suspended Solids in Packed Bed systems – Ultra Pure Water Asia 2000 Conference, Singapore, October 2, 2000

16. Малышев Р . М ., Золотников А . Н ., Бомштейн В . Е ., Громов С . Л ., Newell P.A.., Sievers R., Medete A..- Способ противоточной регенерации ионитов – Патент РФ № 2149685, 1999

17. Малышев Р . М ., Золотников А . Н ., Бомштейн В . Е ., Громов С . Л ., Newell P.A., Sievers R., Medete A.- Способ противоточной регенерации ионитов - Патент ЕАПВ № 002503, 2000

18. Балаев И.С. – Способ очистки воды путем ионного обмена с противоточной регенерацией ионита и устройство для его осуществления – Патент РФ № 2121873, 1998

19. Малахов И.А., Амосова Э.Г., Долгополов П.И., Жабин Г.Г., Мельникова Ж.С. – Способ ионообменной обработки воды – Патент РФ № 2139253, 1999

20. Балаев И.С., Демина Н.С. – Способ ионообменной очистки воды, содержащей органические вещества, с противоточной регенерацией ионообменных материалов – Патент РФ № 2205692, 2002

21. Амосова Э.Г., Долгополов П.И., Рудаков Р.Ю., Фирсов Б.Н., Остроухов Л.Л. – Ионообменный фильтр – Патент РФ № 2205691, 2003

22. Балаев И.С., Демина Н.С.- Способ очистки воды от растворенных и нерастворенных примесей - Патент РФ № 2206520, 2003

(c) 2010 НПК "Медиана - фильтр"
Все права защищены.