JPH0985106A - イオン交換樹脂の再生方法 - Google Patents

イオン交換樹脂の再生方法

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JPH0985106A
JPH0985106A JP7243155A JP24315595A JPH0985106A JP H0985106 A JPH0985106 A JP H0985106A JP 7243155 A JP7243155 A JP 7243155A JP 24315595 A JP24315595 A JP 24315595A JP H0985106 A JPH0985106 A JP H0985106A
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Takeshi Tsurumi
武 鶴見
Shuji Yoda
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 新たな設備や薬品を使用せず、しかも短時間
に低コストでイオン交換樹脂の分離性を改善することが
できるイオン交換樹脂の再生方法を提案する。 【解決手段】 分離再生塔3に保有水11を保持した状
態で脱塩塔1からのイオン交換樹脂2の移送を開始し、
分離再生塔3に流入する水は下部の排水路6からは排出
せず、上部の排水路8、10のみから排出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は混床を形成している
イオン交換樹脂の再生方法に関する。
【0002】
【従来の技術】発電プラントにおいては、復水中の不純
物による系統材質の腐食やタービンスケールの防止の点
から、給水の水質をより高度に維持する必要がある。こ
のため復水を給水として循環使用するための復水脱塩装
置として、高い処理水質が得られる混床式イオン交換脱
塩装置が用いられている。
【0003】混床式イオン交換脱塩装置の処理水質はイ
オン交換樹脂の再生状態により決定されるが、樹脂の再
生状態をより高度にするためには、逆再生をできるだけ
生じさせない必要がある。逆再生とは、アニオン交換樹
脂の混入したカチオン交換樹脂を塩酸や硫酸など酸溶液
で再生する際、アニオン交換樹脂がCl形やSO4形な
どに再生され、またカチオン交換樹脂の混入したアニオ
ン交換樹脂を水酸化ナトリウムなどのアルカリ溶液で再
生する際、カチオン交換樹脂がNa形などに再生される
ことである。
【0004】従って、逆再生を生じさせないためには、
混床を形成しているイオン交換樹脂を再生するとき、カ
チオン交換樹脂とアニオン交換樹脂とをできるだけ完全
に近い状態に分離し、カチオン交換樹脂中へのアニオン
交換樹脂の混入、およびアニオン交換樹脂中へのカチオ
ン交換樹脂の混入を極力減少させる必要がある。
【0005】復水脱塩装置(混床式イオン交換脱塩装
置)は、復水中にイオン交換樹脂の再生剤である酸また
はアルカリが混入しないように、脱塩塔と分離再生塔と
は完全に分離されており、再生が必要になったときは、
その脱塩塔を主系統から切離し、脱塩塔内の樹脂を加圧
水と加圧空気により分離再生塔に移送して再生してい
る。
【0006】図2は復水脱塩装置における従来のイオン
交換樹脂の再生工程を示す系統図である。図2におい
て、1は脱塩塔、2はこの脱塩塔1に充填されたイオン
交換樹脂、3は分離再生塔、4a、4b、4cは集散水
用のストレーナー、4dは薬注用のストレーナー、4e
は樹脂コレクター、V1〜V14はバルブである。
【0007】従来の再生方法では、イオン交換樹脂2の
再生は次のようにして行われている。まず、バルブV
6、V8を開(他のバルブは閉)の状態にする。このと
き、分離再生塔3内は水を抜いて空の状態にしておく。
これは、脱塩塔1からの多量の水およびイオン交換樹脂
2を受入れるため、分離再生塔3からの排水が追い付か
ず短時間で満水となって、イオン交換樹脂2の一部が分
離再生塔3の上部から流出するのを防止するためであ
る。次にバルブV2、V13、V14を開き、水および
空気を脱塩塔1に導入することにより、混床を形成して
いるイオン交換樹脂2を移送路5を通して分離再生塔3
に移送する。このとき分離再生塔3に導入される水は、
分離再生塔3の下部および上部の排水路6、7から排出
する。
【0008】移送終了後は、バルブV8、V11が開の
状態で分離再生塔3の下部から水を導入し、イオン交換
樹脂2を逆洗して、比重差によりアニオン交換樹脂とカ
チオン交換樹脂とを分離する。分離したアニオン交換樹
脂は移送路8を通してアニオン交換樹脂再生塔(図示せ
ず)に移送する。このような逆洗分離は複数回に分けて
行う場合もある。
【0009】分離再生塔3に残った(分離された)カチ
オン交換樹脂は、バルブV3、V6が開の状態で薬注路
9から塩酸、硫酸などの再生剤を注入する薬注工程、ほ
ぼ同量の水を注入する押出工程の後、バルブV6、V1
0が開の状態で通水する洗浄工程を行って再生する。ア
ニオン交換樹脂はアニオン交換樹脂再生塔(図示せず)
において水酸化ナトリウムなどの再生剤により同様に再
生する。
【0010】しかし、上記の従来法では、イオン交換樹
脂2の移送開始の際は分離再生塔3は空の状態であり、
しかも分離再生塔3の下部の排水路6からも排水するた
め、流入するイオン交換樹脂2は水流によって分離再生
塔3内下部のストレーナー4cに押付けられる。このス
トレーナー4cは通常20cm程度のピッチで設けられ
ているため、ストレーナー4c間またはその付近に高密
度で堆積したイオン交換樹脂2は、ストレーナー4cか
ら水を導入して逆洗しても流動化しにくい状態となる。
従って、逆洗の際に分離再生塔3の下部では均一な水流
が発生せず、このためイオン交換樹脂2がアニオン交換
樹脂とカチオン交換樹脂とに分離されにくい空間が生
じ、結果としてカチオン交換樹脂中にアニオン交換樹脂
が残留することになる。
【0011】アニオン交換樹脂が残留した状態でカチオ
ン交換樹脂を塩酸または硫酸等の酸で再生すると、アニ
オン交換樹脂がR−Cl形またはR−SO4形等に逆再
生され、これらの逆再生樹脂が処理水質を悪化させる原
因となる。上記従来の再生方法では、全体のアニオン交
換樹脂の0.8〜2%程度が逆再生されている。
【0012】従来の方法においても、逆洗を長時間行っ
たり、逆洗分離の回数を増加すればイオン交換樹脂2の
分離性は向上するが、この方法では時間がかかるととも
に使用する逆洗水の量が増加し、コスト高になる。
【0013】上記問題点を解決するため、樹脂の分離性
を改善する方法が提案されている。例えば、アニオン交
換樹脂中のカチオン交換樹脂の分離のために濃厚水酸化
ナトリウム溶液を用いて再分離する方法、希薄アンモニ
ア水により樹脂をアンモニウム形にして処理水質への影
響を無害化する方法、中間樹脂を再生から除外する方
法、中間比重樹脂交換により樹脂の分離性を改善する方
法などが知られている。しかし、これらの方法はいずれ
も新たな付加設備を必要としたり、より大量のイオン交
換樹脂を必要とする。また、これらの技術はアニオン交
換樹脂中へのカチオン交換樹脂の混入に対する対策が主
であり、カチオン交換樹脂中に混入するアニオン交換樹
脂については効果が小さい。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
問題点を解決するため、新たな設備や薬品を使用せず、
しかも短時間に低コストでイオン交換樹脂の分離性を改
善することができるイオン交換樹脂の再生方法を提案す
ることである。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明は、混床を形成し
ているイオン交換樹脂を分離再生塔に移送して分離、再
生する方法において、イオン交換樹脂の移送を開始する
際、分離再生塔に水を保持しておき、樹脂移送に同伴す
る水を分離再生塔の下部以外の部分から排出することを
特徴とするイオン交換樹脂の再生方法である。
【0016】本発明の方法は、アニオン交換樹脂とカチ
オン交換樹脂とが混合されて混床を形成しているイオン
交換樹脂の再生であればどのようなイオン交換樹脂の再
生にも適用できるが、復水脱塩装置に使用されているイ
オン交換樹脂の再生に適用するのが好ましい。
【0017】イオン交換樹脂の移送を開始する際の分離
再生塔に保持する水の量は特に制限されないが、水深1
mないし満水時の水深、好ましくは形成される樹脂層高
の50%ないし満水時の2/3の水深とするのが好適で
ある。樹脂の移送に同伴する水を排出する部分は、分離
再生塔の下部以外の部分であれば制限はないが、大量の
水を排出するために、塔上部に設けられた集散水用スト
レーナーのほかに、塔頂部に連絡するガス抜き用の配管
等からも排水するのが好ましい。
【0018】本発明では、分離再生塔に水を保持した状
態でイオン交換樹脂の移送を開始し、しかも樹脂移送に
同伴する水を分離再生塔の下部から排出せず、下部以外
の流路のみから排水することにより、流入するイオン交
換樹脂がストレーナーに押付けられて流動化しにくくな
る状態を防止できる。このとき同時に、分離再生塔内部
では保持された水の中を樹脂が沈降するので、沈降の過
程で両樹脂の比重差に基づく分離が行われる。この分離
は完全なものではないが、次工程の逆洗により容易に分
離される状態にあり、分離再生塔を空の状態で移送を開
始する従来の方法に比べて分離性は大きく改善される。
このため短時間の逆洗によりアニオン交換樹脂とカチオ
ン交換樹脂とを分離することができ、カチオン交換樹脂
中へのアニオン交換樹脂の混入を防止することができ
る。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
により説明する。図1は復水脱塩装置における本発明の
イオン交換樹脂の再生工程を示す系統図である。図1に
おいて、図2と同一符号は同一または相当部分を示す。
【0020】図1においては、脱塩塔1内に混床を形成
しているイオン交換樹脂2の再生は次のようにして行
う。まずバルブV10またはV11を開き、脱塩水を分
離再生塔3に導入し、保有水11とする。保有水11の
保有量は水深1m以上、特に分離再生塔3にイオン交換
樹脂2を全量移送したときの樹脂層高の50%以上とす
るのが好ましい。脱塩水の導入が終了すると、バルブV
10またはV11は閉じる。
【0021】次にバルブV1、V2、V8、V13、V
14を開き、水および空気を脱塩塔1に導入することに
より、混床を形成しているイオン交換樹脂2を移送路5
を通して分離再生塔3に移送する。このとき樹脂に同伴
して分離再生塔3に導入される水は、分離再生塔の上部
の排水路7、10から排出し、下部の排水路6からは排
出しない。このため分離再生塔3に導入された樹脂はス
トレーナー4cに強く押付けられることはなく、ストレ
ーナー4c間またはストレーナー4c付近に密な状態で
堆積することがない。
【0022】移送終了後は、従来と同様の方法で処理す
る。すなわちバルブV8、V11が開の状態で分離再生
塔3の下部から水を導入し、イオン交換樹脂2を逆洗し
て比重差によりアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂と
を分離する。分離したアニオン交換樹脂はバルブV7を
開の状態にして移送路8を通してアニオン交換樹脂再生
塔(図示せず)に移送する。このような逆洗分離は複数
回に分けて行うこともできる。
【0023】分離再生塔3に残った(分離された)カチ
オン交換樹脂は、バルブV3、V6が開の状態で薬注路
9から塩酸、硫酸などの酸溶液を再生剤として注入して
再生する。アニオン交換樹脂はアニオン交換樹脂再生塔
(図示せず)において水酸化ナトリウムなどのアルカリ
溶液を再生剤として注入して再生する。
【0024】このように分離再生塔3に水を保持した状
態でイオン交換樹脂2の移送を開始し、しかも樹脂移送
に同伴する水を分離再生塔3の下部の排水路6から排水
せず、下部以外の流路、例えば排水路7、10のみから
排水すると、流入するイオン交換樹脂2がストレーナー
4cに押付けられて流動化しにくくなる状態を防止でき
る。これと同時に、分離再生塔3内部では保持された水
の中を樹脂が沈降するので、沈降の過程で両樹脂の比重
差に基づく分離が行われる。この分離は完全なものでは
ないが、次工程の逆洗により容易に分離される状態にあ
り、分離再生塔3を空の状態で移送を開始する従来の方
法に比べて分離性は大きく改善される。このため短時間
の逆洗によりアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂とを
分離することができ、カチオン交換樹脂中へのアニオン
交換樹脂の混入を防止することができる。
【0025】
【実施例】
実施例1 図1により説明した方法により樹脂の逆洗分離を行っ
た。脱塩塔1としては塔径3.2mφ、高さ2.5mの
円柱状の塔を使用し、カチオン交換樹脂として三菱化学
(株)製のDiaion PK228G(商標)6.8
3、アニオン交換樹脂として三菱化学(株)製のDi
aion PA312L(商標)3.7m 3を用いて混
床を形成した。分離再生塔3としては塔径2.3mφ、
高さ5.7mの円柱状の塔を用いた。分離再生塔3下部
に設けられている集散水用のストレーナー4cのピッチ
は約20cmである。
【0026】分離再生塔3には初期水位1mの保有水1
1を保持した状態で移送を開始した。脱塩塔1内の全樹
脂は、12m3/hの水量と加圧空気により30分間で
分離再生塔3に移送した。このとき分離再生塔3に流入
する水は上部の排水路7、10から排出し、下部の排水
路6からは排出しなかった。
【0027】移送終了後、逆洗分離およびアンモニア交
換樹脂の移送を下記の工程により実施した。 分離再生塔3逆洗 逆洗LV:12m/h、時間:30min、V−11、
V−8:開 アニオン交換樹脂移送 逆洗LV:12m/h、時間:30min、V−11、
V−7:開 分離再生塔3逆洗 逆洗LV:20m/h、時間:30min、V−11、
V−8:開 アニオン交換樹脂移送 逆洗LV:20m/h、時間:20min、V−11、
V−7:開
【0028】次に、分離再生塔3内のカチオン交換樹脂
中に残留したアニオン交換樹脂の量を測定した結果、約
12.1 literであった。この量は全アニオン交換樹脂
に対して0.32%であり、後述の比較例1に比べて混
入量が少ないことがわかる。また従来法の比較例1に比
べて短時間で、しかも少ない水量で同等の分離能が得ら
れることがわかる。
【0029】比較例1 図2により説明した方法により樹脂の逆洗分離を行っ
た。使用した脱塩塔1、分離再生塔3、ならびに樹脂お
よびその量は実施例1と同じである。分離再生塔3は空
の状態で移送を開始した。脱塩塔1内の全樹脂は、12
3/hの水量と加圧空気により30分間で分離再生塔
3に移送した。このとき分離再生塔3に流入する水は排
水路6、7から排出した。
【0030】移送終了後、逆洗分離およびアニオン交換
樹脂の移送を実施例1と同様にして行った。その結果、
分離再生塔3内のカチオン交換樹脂中に残留したアニオ
ン交換樹脂の量は約32.4 literであった。この量は
全アニオン交換樹脂に対して0.87%であった。
【0031】さらに、上記に引続いて、逆洗分離を下記
の工程により実施した。 分離再生塔3逆洗 逆洗LV:24m/h、時間:30min、V−11、
V−8:開 分離再生塔3逆洗 逆洗LV:12m/h、時間:15min、V−11、
V−8:開
【0032】上記の結果、分離再生塔3内の樹脂層上部
に約11 literのアニオン交換樹脂が分離された。この
樹脂を除去すれば、最終的にカチオン交換樹脂中に混入
するアニオン交換樹脂の量は32.4−11=11.4
(liter)となる。この量は全アニオン交換樹脂に対し
て約0.3%である。
【0033】
【発明の効果】本発明のイオン交換樹脂の再生方法は、
分離再生塔に水を保持した状態で脱塩塔から樹脂を移送
し、樹脂に同伴する水を分離再生塔の下部以外の部分か
ら排出するようにしたので、新たな設備や薬品を使用せ
ず、しかも短時間に低コストでイオン交換樹脂の分離性
を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】復水脱塩装置における実施例のイオン交換樹脂
の再生工程を示す系統図である。
【図2】復水脱塩装置における従来のイオン交換樹脂の
再生工程を示す系統図である。
【符号の説明】
1 脱塩塔 2 イオン交換樹脂 3 分離再生塔 4a〜4d ストレーナー 4e コレクター 5、8 移送路 6、7、10 排水路 9 薬注路 11 保有水

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 混床を形成しているイオン交換樹脂を分
    離再生塔に移送して分離、再生する方法において、イオ
    ン交換樹脂の移送を開始する際、分離再生塔に水を保持
    しておき、樹脂移送に同伴する水を分離再生塔の下部以
    外の部分から排出することを特徴とするイオン交換樹脂
    の再生方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020075226A (ja) * 2018-11-09 2020-05-21 栗田工業株式会社 イオン交換樹脂再生装置

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JP2020075226A (ja) * 2018-11-09 2020-05-21 栗田工業株式会社 イオン交換樹脂再生装置

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