文章來源:潤新 人氣: 發(fā)表時間:[2023-03-01] 【 小 中 大 】
在軟水器正常運行情況下,通??赏ㄟ^鹽耗或比耗、工作交換容量等指標(biāo)來評價軟水器運行經(jīng)濟性是否良好。

軟水器設(shè)計方案需具備經(jīng)濟性
再生鹽耗和比耗
使離子交換樹脂恢復(fù)1mol的交換能力,所消耗再生劑的量(g),稱為再生劑的耗量,用鹽再生時,也稱為鹽耗。從理論上計算,使鈉離子交換樹脂恢復(fù)1mol的軟化能力,需58.5gNaCl。
但實際再生時,所需的鹽耗往往要大于理論值,通常將再生時鹽的實際消耗量與再生劑的摩爾質(zhì)量(即理論量)的比值稱為再生劑比耗。
一般軟水器的再生劑比耗,順流再生不應(yīng)大于2.5,逆流再生不應(yīng)大于2,否則認為經(jīng)濟性不好,需檢查原因。軟水器實際再生鹽耗(g/mol)和比耗可分別按式1和式2計算。

式1

式2
式中:
mcz——再生一次用鹽中氯化鈉的量(按100%NaCl計),g;
Q——軟水器的周期制水量,m3;
YD——制水周期中原水的平均硬度,mmol/L;
YDC——軟化水的殘留硬度,當(dāng)它比原水硬度小很多時,可忽略不計。
58.5—— NaCl的摩爾質(zhì)量,g/mol。
自動軟水器的鹽耗及比耗過高時,一般可從以下幾方面檢查原因并進行調(diào)試和改進:
鹽箱中鹽水液位是否過高,導(dǎo)致吸鹽過多?
設(shè)置的周期制水量是否過少,導(dǎo)致樹脂尚未失效就提前再生?
樹脂是否受污染或“中毒”,導(dǎo)致交換作用降低?
是否因為樹脂流失,導(dǎo)致樹脂層高度不足,在用鹽量不變的情況下周期制水量減少?
工作交換容量
工作交換容量是指樹脂在工作狀態(tài)下所能交換離子的量,一般新樹脂的工作交換容量大于1000mol/m3,但對于自動再生軟水器,為了確保制水周期內(nèi)出水合格,周期制水量的設(shè)置會比較保守,以致實際工作交換容量會打折扣。
另外,樹脂使用后由于受到污染或者再生效果不好等原因,也會使工作交換容量下降,這種情況需要查明原因后加以改進。
一般自動再生軟水器實際工作交換容量下降至小于500mol/m3(手動再生交換器為小于800mol/m3),認為運行經(jīng)濟性不好,需檢查原因并進行改進。鈉離子交換樹脂的實際工作交換容量E(mol/m3)可按式3測算。

式3
式中:
Q——交換器周期制水量,t或m3;
YD——交換器進水的平均硬度,mmol/L;
YDC——鈉離子交換器出水硬度,mmol/L;(該值很小時可忽略不計)
VR——樹脂罐中樹脂的體積,m3。
當(dāng)樹脂工作交換容量明顯降低,可從以下幾方面檢查原因并進行改進:
樹脂再生是否達到要求?(例如:鹽罐中的鹽是否足夠?鹽液高度是否合適?進水壓力、鹽水濃度和流速是否符合要求?)
樹脂是否被污染或“中毒”?
樹脂層高度是否足夠?
運行制水的流速是否過快?
設(shè)置的周期制水量是否過少,樹脂尚未失效就提前再生,未得到充分利用?
舉例
某臺流量型軟水器,樹脂填裝體積0.5m3,用于蒸汽鍋爐補給水處理,平均進水硬度3.6mmol/L,要求出水硬度小于0.03mmol/L,設(shè)置軟水器周期制水量90m3可保證出水合格,每次向鹽罐內(nèi)加鹽200kg(NaCl含量96%),平均再生3次后鹽罐內(nèi)無固體鹽,需重新加鹽,請問該軟水器運行經(jīng)濟性如何?
解答:
該軟水器實際鹽耗=(200÷3×1000)×96%÷(90×3.6)≈198g/mol
實際再生劑比耗=198÷58.5≈3.4
實際工作交換容量:E=90×3.6÷0.5=648 mol/m3
該軟水器用鹽比耗較高。由于實際工作交換容量符合要求,且再生之前仍能保證出水合格,說明樹脂和周期制水量的設(shè)置正常,可能的原因是鹽罐的液水液位過高導(dǎo)致鹽耗高,檢查、調(diào)節(jié)鹽水液位控制器和吸鹽時間,并進行測試確認。
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有些地區(qū)采用非國際標(biāo)準(zhǔn)單位,軟化閥相關(guān)計算時需進行換算,常見單位換算為:
1mmol/L(1/2Ca2+、1/2Mg2+)=50PPM(以CaCO3計)
1mmol/L(1/2Ca2+、1/2Mg2+)=2.92grain/gallon(格令/加侖)
1grain/gallon(格令/加侖)=17.1PPM(以CaCO3計)
1m3=264gallon(US)(美加倫)=220gallon(UK)(英加倫)
1kg=2.2pounds(英磅)
1PPM=1mg/L。