JPS6026203A - ボイラ起動時および停止時の復水の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発す」はボイラ起動時および停止時におけるヒドラジ
ンを多量に含有する復水の処理方法に関するものである
。

化石燃料を用いる通常火力発電所においては高圧蒸気を
得るために、一般に超臨界圧あるいは亜臨界圧ボイラが
用いられている。

これらのボイラにおいては配管７機器などの腐蝕防止の
ために、ボイラ給水中にアンモニアおよび小量のヒドラ
ジンが添加されているが、ヒドラジンは加熱によりアン
モニアに分解されるので２通常のボイラ復水中にはアン
モニウムイオンが多量に含有されているもののヒドラジ
ンはほとんど含捷れていない。

このような復水を再度ボイラ給水とするためには、クラ
ッドや復水中の不純物イオンを除去するために復水脱塩
塔で処理する必要がある。

当該復水中には前述のごとくアンモニウムイオンが多量
に含有しているが、ナトリウムイオンや塩化物イオンの
不純物イオンの含有量は小さく、シだがって従来ではＮ
Ｈ，膨強酸性カチオン交換樹脂とＯＨ形強塩基性アニオ
ン交換樹脂の混合樹脂層を用いる。いわゆるアンモニア
形復水脱塩塔が用いられている。

すなわち当該アンモニア形復水脱塩塔を用いることによ
り、復水中のアンモニウムイオンを除去せずに他の不純
物イオンを除去できるので、Ｈ膨強酸性カチオン交換樹
脂とＯＨ形強塩基性アニオン交換樹脂の混合樹脂層を用
いる。いわゆるＨ−ＯＨＨ形水脱塩塔よりランニングコ
ストを大巾に低下せしめることができる。

なお当該アンモニア形復水脱塩塔を使用する場合、捷ず
前記Ｈ−ＯＨ形復水脱塩塔で復水を処理しつつ、復水中
のアンモニウムイオンを利用してカチオン交換樹脂をＨ
形からＮＨ。

形に変換し、ひきつづいてアンモニア形復水脱塩塔とし
て通水を続行することが広く採用されている。

一方、近年になって原子力発電所のベースロード化に伴
ない２通常火力発電所は週末停止などのボイラの運転停
止が多発する傾向にあり、これによシボイン起動時およ
び停止時においては多量のヒドラジンが復水脱塩塔に通
水されることとなる。

すなわちボイラを停止するにあたり、水管の腐蝕を防止
するために、保管水中にヒドラジンを多量に添加するた
めであり、停止時においてはヒドラジンが分解せぬよう
ボイラの温度が低下してから給水中に添加するためその
まま復水中に移行してくるのと、起動時においてはボイ
ラに存在するヒドラジンを多量に含有する保管水が押出
されてくることに起因している。

従来においてはこのような多量のヒドラジンを含む復水
を復水脱塩塔で処理する場合。

復水脱塩塔をＨ−ＯＨＨ形水脱塩塔とし、処理水にヒド
ラジンがリークしない内に通水をとめ２次いでカチオン
交換樹脂はアンモニア水と酸で、またアニオン交換樹脂
は力性ソーダで再生するというような運転方、宍が採用
されていた。しかしながらボイラの起動、停止が多発す
るような場合、このような運転方法を採用すると、アン
毛ニア形復水脱塩塔としての経済的メリットが薄れ、ラ
ンニングコストが増大し、はなはだ不経済である。

本発明はこの点に鑑みてなされたもので。

ヒドラジンを含む復水を経済的に処理するととを目的と
するものである。

すなわち本発明は火力発電所のボイラ起動時および停止
時に流出するヒドラジンを多量に含む復水を処理するに
あたり、当該復水をＮＨ４形カチオン交換樹脂とＯＨＨ
形ニオン交換樹脂の混合樹脂層に通水してヒドラジンを
吸着させ２次いでヒドラジンを吸着した混合樹脂をアン
モニア水のみで再生し、再生後の混合樹脂を通水に供す
ることを特徴とするボイラ起動時および停止時の復水の
処理方法である。

以下に本発明の詳細な説明する。

前述したようにボイラの停止時においてはボイラの温度
が低下した後に給水中にヒドラジンを多量に添加するの
で、復水脱塩塔に流入する復水中のヒドラジンの量は増
加し、ヒドラジン濃度が１　、０００　ｐｐｂ程度、あ
るいはそれ以上に達する。一方ボイラの起動時において
はボイラ中に存在するヒドラジンを多量に含む保管水が
押出されてくるだめ、ヒドラジン濃度が１，０ＯＯｐｐ
ｂ程度、あるいはそれ以上の復水が復水脱塩塔に流入し
１時間の経過とともにヒドラジン濃度が低下し、ついに
は通常の復水すなわちヒドラジンをほとんど含丑ない復
水となる。

従来ではこのようなヒドラジンを多量に含む復水を処理
するにあたｆｉ　、　Ｈ−ＯＨＨ形水脱塩塔を用い、ま
た処理水にヒドラジンがリークしない内に通水をとめ再
生していた。

ヒドラジンはアンモニウムイオンと同様にボイラにとっ
て有害な物質でなく、逆にボイラ給水中に小量であるが
添加する物質である。

したがってヒドラジンのリーク量が小量であれば除去す
る必要がない。しかしＨ−ＯＨ形復水脱塩塔の場合は２
通水を続行するとヒドラジンが急激なピークを形成して
一時的に多量リークし、給水管理が困難となるのでヒド
ラジンがリークしない内に通水をとめて再生せざるを得
なかった。そのため再生後の復水脱塩塔はその処理水に
再度アンモニアを添加する必要があった。

本発明者等はヒドラジンを多量に含有する復水をアンモ
ニア形復水脱塩塔に通水すると以下のような挙動を示す
ことを知見した。

すなわち当該復水をアンモニア形復水脱塩塔に通水する
とヒドラジンの貫流容量はＨ−ＯＨ形復水脱塩塔と比較
すると小さいが１通水の当初はヒドラジンをよく吸着し
、その処理水中にヒドラジンがほとんどリークせず、さ
らに通水を続行するとヒドラジンが徐々にリークする。

またヒドラジンのリークの状態はＨ−ＯＨ形復水脱塩塔
のような急激なピークを形成することなく２時間の経過
とともに徐々にリーク量が増加する。

このようにアンモニア形復水脱塩塔でもその吸着容量が
小さいとは云え、十分にヒドラジンを吸着し得ることが
でき、かつ通水を続行した際のヒドラジンのリークが緩
慢なので。

ボイラ起動あるいは停止時の復水の処理においてはアン
モニア形復水脱塩塔の方がむしろ優れている。その理由
は、第１にボイラ起動および停止時の際に流出するヒド
ラジンを多量に含有する復水は一時的なもので、ヒドラ
ジンの吸着容量が小さくとも十分に実用に供し得ること
。第２にヒドラジンのリークの状態が前述したごとく急
激なピークを形成せず。

徐々に増加するのでボイラ給水の管理が容易であり、か
つそのリーク量が許容値以内の間はそのまま通水を続行
することが可能であること。第３に処理水にアンモニア
を添加する必要がないなどによる。なお、アンモニア形
復水脱塩塔でヒドラジン含有復水を処理した場合、その
処理水にはヒドラジンに相当するアンモニウムイオンが
増加し、その増加分だけｐＨが上昇する。しかしボイラ
の停止、起動時のヒドラジン濃度では、当該ｐＨが許容
範囲に入ることが多く実用上問題はほとんどない。

また通常、復水脱塩塔出口に約５０ｐｐｂのヒドラジン
を添加しているので、処理水のヒドラジンが５０ｐｐｂ
以上の値になったら、ヒドラジンリークしている脱塩塔
を後述するように再生する。

本発明は前述した通水によりヒドラジンを吸着しだ復水
脱塩塔を再生するにあたり、アンモニア水のみで再生す
ることも大きな特徴のひとつである。

すなわちボイラの起動あるいは停止時に復水脱塩塔に流
入する復水はヒドラジンおよびアンモニアを多量に含有
しているものの、ナトリウムイオンや塩化物イオンなど
の不純物イオンをほとんど含有しておらず、したがって
ナトリウムイオンを脱着するためのカチオは全く必要で
なくカチオン交換樹脂に吸着したヒドラジンのみを脱着
すればよい。

カチオン交換樹脂に吸着したヒドラジンはアンモニア水
で効果的に脱着することができる。

本発明では前記通水に供した混合イオン交換樹脂を再生
塔に移送し、常法によりクラッドを除去した後、カチオ
ン交換樹脂にアンモニア水を通液してヒドラジンを脱着
する。なおアンモニア水を通液するにあたっては、カチ
オン交換樹脂とアニオン交換樹脂の混合イオン交換樹脂
にそのままアンモニア水を通液してもよいし、あるいは
常法によシカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂を逆洗
分離し。

両イオン交換樹脂に一貫してアンモニア水を通水しても
よいし、またはカチオン交換樹脂のみにアンモニア水を
通液してもよい。

このような再生によりカチオン交換樹脂から効果的にヒ
ドラジンを脱着できるので、常法により洗浄した後、再
生塔から混合イオン交換樹脂を移送して通水系列にもど
し、ふたたびアンモニア形復水脱塩塔として通水に供す
る。

以上説明したように本発明においては火力発電所のボイ
ラ起動時、および停止時に流出するヒドラジンを多量に
含む復水をアンモニア形復水脱塩塔で処理するので、そ
の処理水にアンモニアを添加する必要がなく、またヒド
ラジンのリークが緩慢なのでヒドラジンが少量リークす
るまで通水が続行でき、かつ通水に供した混合イオン交
換樹脂をアンモニア水のみで再生し、ふたたびアンモニ
ア形復水脱塩塔として使用できるので、ランニングコス
トが安価であり、かつ操作が簡単で再生時オン交換樹脂
の酸再生剤による汚染が生ずることもない。

以下に本発明の効果を明確にするために実施例を説明す
る。

実施例 保管中のボイラを起動することにより発生するヒドラジ
ンを多量に含む復水を、２１のＮＨ，膨強酸性カチオン
交換樹脂アンバーライト（登録商標、以下同様）２００
Ｇと１ｔＯＯＨ形強塩基性アニオン交換樹脂アンバーラ
イト工ＲＡ−９００からなる混合イオン交換樹脂を充填
した樹脂層高１ｍの復水脱塩塔ＡおよびＢにそれぞれＬ
Ｖ８０ｍ／Ｈで通水したところ、第１図に示したように
復水脱塩塔Ａ、Ｂ共に通水の当初はヒドラジンが全くリ
ークしなかった。

なお通水開始後約１６時間で流入復水のヒドラジン濃度
が５ｐｐｂ　ａｓ　ＣａＣＯ３以下となり、また復水脱
塩塔Ａの処理水のヒドラジン濃度が３０　ｐｐｂとなっ
たので、復水脱塩塔Ａの通水をとめ、常法によりクラッ
ドを除去した後、特にカチオン交換樹脂とアニオン交換
樹脂の逆洗分離をすることなく、そのまま０．２％アン
モニア水６ｔをカチオン交換樹脂に対してＳＶＳで通液
し、十分に洗浄し、再び通水を再開したところヒドラジ
ンリーク１．５〜２ｐｐｂａｓ　ＣａＣＯ３の処理水が
得られた。

一方復水脱塩塔Ｂについてはヒドラジンのリークの状態
を観察するために通水を続行した。第１図に示すように
ヒドラジンのリークは通水の経過とともに徐々に増加す
ることが確認され、ヒドラジンリークが８００ｐｐｂ　
ａｓＣａＣＯ３に達しだところで前述と同じような条件
で０．２％アンモニア再生を行なったところ。

再生後の処理水のヒドラジンは約２ｐｐｂ　ａｓ　Ｃａ
ＣＯ３となった。

また復水脱塩塔Ａ、Ｂとも全サイクルの通水においてナ
トリウムイオンあるいは塩化物イオンなどの不純物イオ
ンは全くリークせず。

復水脱塩塔Ａのアンモニア通液後の処理水のｐＨは９．
４以下であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例における通水結果を示すグラフで、縦軸
にヒドラジン、あるいはアンモニアの含有量および処理
水のｐＨを示し、横軸に通水時間を示す。 第１頁の続き ■出　願　人　オルガノ株式会社 東京都文京区本郷５丁目５番１６ 号 １９−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 火力発電所のボイラ起動時および停止時に流出するヒド
   ラジンを多量に含む復水を処理するにあたり、当該復水
   をＮＨ４形カチオン交換樹脂とＯＨ形アニオン交換樹脂
   の混合樹脂層に通水してヒドラジンを吸着させ２次いで
   ヒドラジンを吸着した混合樹脂をアンモニア水のみで再
   生し、再生後の混合樹脂を通水に供することを特徴とす
   るボイラ起動時および停止時の復水の処理方法