JPH0363439B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、火力発電所あるいは原子力発電所で
復水の処理に使用する復水脱塩塔の保管方法に関
するものである。 火力発電所あるいは原子力発電所では発電ター
ビンを駆動させた後の蒸気を冷却して復水とな
し、当該復水を加熱して蒸気を得て、この蒸気で
再び発電タービンを駆動させるというサイクルを
繰り返しているが、当該系内を循環する復水は各
種の不純物イオンやクラツドで汚染されるので、
これらを除去するために復水脱塩装置で処理する
のが普通である。 当該復水脱塩装置は複数の復水脱塩塔からなる
通水系統と復水脱塩塔内のイオン交換樹脂を再生
するための再生系統からなり、当該復水脱塩塔内
にＨ形あるいはNH₄形のカチオン交換樹脂とOH
形のアニオン交換樹脂の混合イオン交換樹脂層を
充填してなるものである。復水脱塩塔は復水中を
不純物イオンをイオン交換作用により、復水中の
クラツドを過作用あるいは吸着作用により除去
するものであるが、クラツドの蓄積により圧力損
失が増加したり、あるいは定体積処理量に達した
場合あるいは不純物イオンで飽和した場合、復水
脱塩塔内の混合イオン交換樹脂を前記再生系統に
送り、再生を行なう。 すなわち混合イオン交換樹脂層を充分にバブリ
ングしてクラツドを水洗により除去した後、逆洗
沈整してカチオン交換樹脂層とアニオン交換樹脂
層に分離し、カチオン交換樹脂層には酸再生剤
を、アニオン交換樹脂層にはアルカリ再生剤を通
薬してそれぞれ不純物イオンを脱着するのであ
る。なおこの場合、再生系統の種類によつては両
イオン交換樹脂を分離して下層にカチオン交換樹
脂層、上層にアニオン交換樹脂層を形成して当該
分離層を保つたままカチオン交換樹脂層には酸再
生剤をアニオン交換樹脂層にはアルカリ再生剤を
通薬する一塔再生方式と、両イオン交換樹脂を分
離した後、両イオン交換樹脂を別々の再生塔に分
離してそれぞれの再生塔で再生する別塔再生方式
とがある。 混合イオン交換樹脂を再生するにあたり、水流
により逆洗して両イオン交換樹脂の比重差によ
り、カチオン交換樹脂層とアニオン交換樹脂層と
して分離するが、両イオン交換樹脂の比重が比較
的接近しているためその分離境界面は両イオン交
換樹脂の混合層が生じやすく、したがつて前記一
塔再生方式あるいは前記別塔再生方式とも、酸再
生剤がアニオン交換樹脂に、またアルカリ再生剤
がカチオン交換樹脂に接触しやすく、そのため再
生後において、C1形あるいはSO₄形のアニオン交
換樹脂およびNa形のカチオン交換樹脂などの小
量の不純物イオン形のイオン交換樹脂が混入しや
すい。 このような不純物イオン形のイオン交換樹脂が
混入するとその混入量に比例して処理水の純度が
低下するので、この混入を防止するため種々の改
良が行なわれているが、ひとつの方法にイオン交
換的に不活性な、カチオン交換樹脂とアニオン交
換樹脂の中間比重樹脂を用いる方法がある。 すなわち両イオン交換樹脂にあらかじめ当該中
間比重樹脂を混合することで、逆洗分離において
カチオン交換樹脂層とアニオン交換樹脂層の中間
に当該中間比重樹脂層を形成し、前記一塔再生方
式においては当該中間比重樹脂層を緩衝ゾーンと
して作用させることにより前記他方の再生剤によ
る相互汚染を防止し前記別塔再生方式において
は、同じように当該中間比重樹脂層を緩衝ゾーン
として作用させることにより、別塔に分離する際
に異種類のイオン交換樹脂の混入を防止するもの
である。 なお前記不純物イオン形のイオン交換樹脂の混
入を防止する方法としては、中間比重樹脂を用い
る方法とは別に、特殊な構造の再生塔を用いる方
法とか、あるいは分離境界面の両イオン交換樹脂
の混合層を別塔に取り出して当該混合層を通水に
供しない方法など種々の方法が採用されている。 このように復水脱塩装置においては高純度の処
理水を得るために、特に再生系統を中心に従来か
ら種々の改良がなされているが、通水系統すなわ
ち復水脱塩塔に関してはあまり改良がなされてい
ない。 本発明者は定期検査や負荷調整あるいは事故等
の理由により復水の通水を比較的長時間休止し、
再び通水を復帰する場合の復水脱塩塔の保管につ
いて種々検討したところ、通水を終了したそのま
まの状態、すなわちカチオン交換樹脂とアニオン
交換樹脂、あるいはカチオン交換樹脂とアニオン
交換樹脂と中間比重樹脂の混合イオン交換樹脂層
を復水脱塩塔内に充填したまま保管すると、通水
の復帰後においてその定常的な処理水の純度がか
なり低下することを知見した。 本発明は前記欠点を解決することを目的とする
もので、復水脱塩塔を比較的長時間休止して保管
する場合において、その保管の復帰後においても
処理水の純度が低下しないような復水脱塩塔の保
管方法を提供するものである。すなわち本発明は
火力発電所あるいは原子力発電所で復水を処理に
使用するカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂、
あるいはカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂と
中間比重樹脂の混合イオン交換樹脂が充填されて
いる復水脱塩塔を、定期検査、負荷調整、事故等
の理由により比較的長時間復水の通水を休止して
保管するにあたり、当該復水脱塩塔内の混合イオ
ン交換樹脂層を逆洗沈整して各樹脂の分離層を形
成し、当該分離層を形成した状態で保管すること
を特徴とする復水脱塩塔の保管方法である。 以下に本発明を詳細に説明する。 従来から火力発電所あるいは原子力発電所にお
いては定期検査のために１ケ月ないし３ケ月間程
定期的に発電操業を休止している。また火力発電
所においては原子力発電所のベースロード化に伴
ない、負荷調整のため、定期的あるいは不定期的
に10日以上から３ケ月間ぐらい発電操業を休止す
ることがある。また両火力発電所共に何らかの事
故が発生した場合、その原因を追求して修理する
間に比較的長期間発電操業を休止することがあ
る。 このように比較的長時間、たとえば10日間ない
し１ケ月間以上発電操業を休止する場合、復水の
循環も停止し、復水脱塩塔の運転も休止し、復水
脱塩塔は保管されることとなる。このような場合
における従来の復水脱塩塔の保管方法は以下のよ
うになされていた。すなわち休止直前の復水脱塩
塔にそれ程クラツドが蓄積しておらず、圧力損失
がそれ程大きくない場合、あるいはまだ定体積処
理量に達してない場合、あるいは充填されている
イオン交換樹脂に不純物イオンを除去する能力が
充分に残留している場合等のように、まだ充分に
その処理能力を有している場合は、復水脱塩塔に
おける復水の流入配管および流出配管に設けた入
口弁および出口弁を閉鎖し、復水脱塩塔内の混合
イオン交換樹脂層はそのまま混合状態を維持した
まま、単に復水脱塩塔内を満水状態にするだけで
あつた。また休止状態が解除されて復水の処理を
再開する場合は入口弁および出口弁を開口し、復
水脱塩塔に復水を流入し、処理水純度が比較的上
昇するまでブローを行ない、次いで処理を続行し
ていた。 ところでこのように復水脱塩塔を比較的長時間
保管した後、通水を再開すると、前述したように
ブロー後の定常的処理水のナトリウムあるいは塩
素イオンなどの不純物イオンのリーク量が増加
し、純度がかなり低下することを知見した。 何故このように保管した後の処理水の純度が低
下するのか、いまのところ充分に解明されていな
いが、本発明者はこの純度低下を防止すべく種々
検討を行なつた結果、保管の際に復水脱塩塔内の
混合イオン交換樹脂層を水流により逆洗沈整し、
カチオン交換樹脂層とアニオン交換樹脂層、ある
いは中間比重樹脂を用いている場合はカチオン交
換樹脂層とアニオン交換樹脂層と中間比重樹脂層
に分離して保管すると前述の処理水の純度低下が
効果的に防止できることを知見した。また保管中
に当該分離層に下降流の水を連続的あるいは間歇
的に通水したり、あるいはカチオン交換樹脂層と
アニオン交換樹脂層の分離面付近に設けたデイス
トリビユータから、あるいは中間比重樹脂層部に
設けたデイストビユータから、アニオン交換樹脂
層には上昇流方向の、カチオン交換樹脂層には下
降流方向の水を連続的あるいは間歇的に通水する
と、さらに効果的に前述の処理水の純度低下を防
止できる。 なおこの保管中における通水に用いる水は導電
率1μs／cm以下の比較的純度の高い純水を用い、
その下降流あるいは上昇流の流速は、復水脱塩塔
内に僅かな水の移動が生じる程度の流速、たとえ
ば空間速度（SV）で0.1〜0.5の流速で充分にその
目的を達することができる。 以下に本発明の実施態様を図面を用いて説明す
る。 第１図は３塔の復水脱塩塔からなる復水脱塩装
置の通水系統のフローを示す説明図であり、復水
の通水にあたつては各復水脱塩塔１の入口弁２と
出口弁３を開口し、復水を復水流入管４を介して
各復水脱塩塔１に流入し、各復水脱塩塔内の混合
イオン交換樹脂層５で処理し、その処理水を復水
流出管６から流出させる。 このような復水の通水が前述したごとく比較的
長時間休止され、復水脱塩塔を保管する場合、本
発明においては以下のようにする。 まず各復水脱塩塔１の各入口弁２と出口弁３を
閉じた後、各復水脱塩塔１の逆洗水入口弁７と逆
洗水流出弁８と開口し、逆洗水流入管９より逆洗
水を流入して常法により混合イオン交換樹脂層５
を逆洗してカチオン交換樹脂層とアニオン交換樹
脂層に分離した後、逆洗水入口弁７および逆洗水
流出弁８を閉じ、沈整し保管中はこのままの状態
を維持する。 本発明はこのようにカチオン交換樹脂層とアニ
オン交換樹脂層の分離層を形成し、当該分離層を
形成した状態で保管するが、本発明により従来の
ようにカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂の混
合層のままで保管する方法で生じていたその復帰
後の処理水の純度低下を効果的に防止することが
できる。 なお本発明における保管後、復水の通水を再開
する場合は常法により復水脱塩塔の下部から圧縮
空気を流入して両イオン交換樹脂層を充分に混合
することは云うまでもない。 また本発明においては第２図に示したように、
逆洗分離して下層にカチオン交換樹脂層１０，上
層にアニオン交換樹脂層１１を形成した後、保管
水流入弁１２および保管水流出弁１３を開口して
復水脱塩塔１の休止保管中に空間速度（SV）0.1
〜0.5の極少量の純水を下降流で連続的あるいは
間歇的に通水すると純度低下に対してさらに効果
的である。 あるいは第３図に示したように、保管水流入弁
１２′および逆洗水流出弁８、保管水流出弁１３
を開口し、カチオン交換樹脂層１０とアニオン交
換樹脂層１１の分離面付近の復水脱塩塔１に設け
たデイストリビユータ１４から、休止保管中に前
述と同様な極少量の純水を，カチオン交換樹脂層
１０には下降流で、アニオン交換樹脂層１１には
上昇流で連続的あるいは間歇的に通水しても純度
低下に対してさらに効果的である。 なお第１図ないし第３図に示した復水脱塩塔は
中間比重樹脂を用いていない場合の例であるが、
中間比重樹脂を用いる場合は、逆洗分離すると、
カチオン交換樹脂層とアニオン交換樹脂層の間に
中間比重樹脂層が形成されるだけで基本的には第
１図ないし第３図の場合とほぼ同じであり、第３
図における復水脱塩塔１のデイストリビユータ１
４の設置位置が中間比重樹脂層部となるだけであ
る。 以上説明したごとく、本発明は復水脱塩塔を保
管するにあたり、混合イオン交換樹脂層を逆洗し
て、カチオン交換樹脂層とアニオン交換樹脂層、
あるいはカチオン交換樹脂層とアニオン交換樹脂
層と中間比重樹脂層に分離し、当該分離層を形成
した状態で保管するという簡単な操作で保管復帰
後における処理水の純度低下を効果的に防止し得
るので、水質管理上極めて有利である。 以下本発明の実施例を説明する。 実施例 Ｈ形およびNH₄形およびNa形に完全再生した
３種類のイオン形の強酸性カチオン交換樹脂アン
バーライト（登録商標）200CとOH形およびCl形
に完全再生した２種類のイオン形の強塩基性アニ
オン交換樹脂アンバーライトIRA−900と、イオ
ン交換的に不活性の中間比重樹脂アンバーセツプ
（登録商標）359を用意し、これらの樹脂を以下の
組成になるように混合して、当該混合イオン交換
樹脂をカラムに充填した。 カラムＡ−１〜Ａ−５ Ｈ形樹脂90％とNH4形樹脂９％とNa形樹脂１
％を混合したアンバーライト200C、20とOH形
樹脂95％とC1形樹脂５％を混合したアンバーラ
イトIRA−900、10を混合したもの。 カラムＢ−１〜Ｂ−５ Ｈ形樹脂90％とNH₄形樹脂９％とNa形樹脂１
％を混合したアンバーライト200C、20と、OH
形樹脂95％とCl形樹脂５％を混合したアンバーラ
イトIRA−900，10とアンバーセツプ359を６
混合したもの。 以上の10本のカラムぞれぞれについて、Na量
0.03〜0.08μｇ／およびCl量0.1〜0.5μｇ／の
純水にNH₄OHを添加してPHを9.2に調整した原
水をLV100ｍ／Ｈで通水して定常状態に達した時
（通水から約30分後）の処理水のNaおよびClを測
定しブランクテストとし、次いでＡ−２〜Ａ−５
およびＢ−２〜Ｂ−５の８本のカラムについては
以下に示す本発明の保管方法で30日間保管し、比
較のためにＡ−１とＢ−２の２本のカラムは従来
の方法、すなわち各樹脂を混合状態のまま30日間
保管した。 保管後、ブランクテストと同じ原水を同じ条件
で通水し、定常状態に達した時（通水から約30分
後）の処理水のNaおよびClを測定した。ブラン
クテストおよび保管後の処理水の測定値を第１表
に示す。 Ａ−２；逆洗沈整してカチオン交換樹脂層とアニ
オン交換樹脂層に分離して保管 Ａ−３；逆洗沈整してカチオン交換樹脂層とアニ
オン交換樹脂層に分離し、保管中にSVO.1の純
水を下降流で連続的に通水 Ａ−４；逆洗沈整してカチオン交換樹脂層とアニ
オン交換樹脂層に分離し、保管中にSVO.1の純
水を下降流で間歇的に通水 Ａ−５；逆洗沈整してカチオン交換樹脂層とアニ
オン交換樹脂層に分離し、保管中に分離境界面
に設けたデイストリビユータより下降流および
上昇流の純水（両者ともSVO.1）を連続的に通
水 Ｂ−２；逆洗沈整してカチオン交換樹脂層とアニ
オン交換樹脂層と中間比重樹脂層に分離して保
管 Ｂ−３；逆洗沈整してカチオン交換樹脂層とアニ
オン交換樹脂層と中間比重樹脂層に分離し、保
管中にSVO.1の純水を下降流で連続的に通水 Ｂ−４；逆洗沈整してカチオン交換樹脂層とアニ
オン交換樹脂層と中間比重樹脂層に分離し、保
管中にSVO.1の純水を下降流で間歇的に通水 Ｂ−５；逆洗沈整してカチオン交換樹脂層とアニ
オン交換樹脂層と中間比重樹脂層に分離し、保
管中に中間比重樹脂層中に設けたデイストリビ
ユータより、下降流および上昇流の純水（両者
ともSVO.1）を連続的に通水

【表】 第１表に示したように本発明の保管方法は従来
の保管方法よりその保管後の処理水の純度が高
い。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はいづれも本発明の実施態
様を示すもので、第１図は復水脱塩装置の通水系
統のフローを示す説明図であり、第２図および第
３図は保管の状態を示すフローの説明図である。 １……復水脱塩塔、２……入口弁、３……出口
弁、４……復水流入管、５……混合イオン交換樹
脂層、６……復水流出管、７……逆洗水入口弁、
８……逆洗水流出弁、９……逆洗水流入管、１０
……カチオン交換樹脂層、１１……アニオン交換
樹脂層、１２……保管水流入弁、１３……保管水
流出弁、１４……デイストリビユータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 火力発電所あるいは原子力発電所で復水の処
   理に使用するカチオン交換樹脂とアニオン交換樹
   脂、あるいはカチオン交換樹脂とアニオン交換樹
   脂と中間比重樹脂の混合イオン交換樹脂層が充填
   されている復水脱塩塔を、定期検査、負荷調整、
   事故等の理由により比較的長時間復水の通水を休
   止して保管するにあたり、当該復水脱塩塔内の混
   合イオン交換樹脂層を逆洗沈整して各樹脂の分離
   層を形成し、当該分離層を形成した状態で保管す
   ることを特徴とする復水脱塩塔の保管方法。 ２ 保管中に当該分離層に下降流の水を連続的あ
   るいは間歇的に通水する特許請求の範囲第１項記
   載の復水脱塩塔の保管方法。 ３ 保管中にカチオン交換樹脂層とアニオン交換
   樹脂層の分離面付近、あるいは中間比重樹脂層部
   に設けたデイストリビユータから、アニオン交換
   樹脂層には上昇流方向の、カチオン交換樹脂層に
   は下降流方向の水を連続的あるいは間歇的に通水
   する特許請求の範囲第１項記載の復水脱塩塔の保
   管方法。