Способ автоматического управления процессом регенерации ионообменного фильтра

Способ автоматического управления процессом регенерации ионообменного фильтра

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 74-7510

l

/ = „Ф (61) Дополнительное к ввт. свид-ву (51)М. Кл.

В 013 1/09

С 02 В 1/16

Cj 05 В 27/00 (22) Заявленв10.05.78 (21) 2613550/23-26 с присоединением заявки ¹

Государстоанный квинтет (23) Приоритет

Опубликовано 15.07.80. Бюллетень ¹26 дв делан нзобретеннй к отнрытнй (53) УДК66.012-52 (088.8) Дата опубликования описания18.07.80

Н. Б. Манусова, А. Г. Попов, А. С. Дмитриев и P. Ю. Даубарас (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский институт водоснабжения канализации, гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии и Институт химии и химической технологии

АН Литовской CCP (71) Заявители

-r — (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

; „.,„, Д(й )POlIECCON ЕН ЕНЕЕ ННН НОНООЕМЕННОК> @HEETPA

Изобретение относится к очистке сточных вод и водоподготовке и может быть использовано в системах автоматизации ионнообменных установок.

Известен способ управления процес5 сом регенерации ионообменного фильтра по временной программе, выполнение которой обеспечивается с помотцью программного устройства (1)

Недостатком известного способа является трудность достижения оптимальной степени регенерации, так как условия проведения регенерации меняются от цикла к циклу.

Известен также способ автоматическо- т5 го управления процессом регенерации ионообменного фильтра путем регулирования подачи реагента. В регенерационный раствор по сигналу о восстановлении обменной способности ионита, получаемому по окончании подачи заданного обьема реагента (2) .

Недостатком известного способа является трудность достижения оптимальной степени регенерации в нестационарных режимах эксплуатации в связи с тем, что обьем реагента, необходимый для регенерации ионита, может меняться: в зависимости от концентрации регенерационного раствора, продолжительности рабочего цикла, насыщения ионита, количества и состояния (степень старения, измельченность) смолы. В тех случаях, когда обьем реагента превышает оптимальный, его перерасход, как показывает практика эксплуатации, достигает 30%.

Целью изобретения является дости1 жение оптимальной степени регенерации и экономия реагента.

Поставленная цель достигае ся тем, что непрерывно измеряют концентрацию раствора на выходе фильтра и прекращак,т .подачу реагента по достижении ее величины 0,1-0,8 о1 концентрации регенерационного раствора, Концентрацию регенерационного раствора стабилизируют. йа фиг. 1 показана схема автоматического управления процессом регенерации ионнообменного фильтра; иа фиг. 2 — зависимость степени регенерации (П) ионита от количества затраченного регенерационного раствора (К); на фиг. 3 - выходная кривая регенерации — изменение во времени концентрации раствора на выходе фильтра.

При выводе фильтра на регенерацию одновременно с подачей в него обессоленной воды со стабилизированным расходом (С=СопМ ) включает подачу реагента. Путем автоматического регулирования степени открытия клапана на линии подачи реагента стабилизируют концентрацию его.в регенерационном растворе на оптимальном уровне. Концентрацию на входе и выходе фильтра определяют по величине удельной электроводности. Для контроля процесса регенерации фильтра ведут непрерывное измере ие концентрации раствора на выходе."Окончание регенерации фиксируют при достижении заданной величины концентрации в диапазоне 0,1 0,8 от концентрации на, входе фильтра. При этом подают дискретный сигнал в систему стабилизации концентрации регенерационного раствора для полного закрытия клапана на линии реагента, после чего фильтр переходит в режим отмывки.

Система автоматического управления для осуществления способа состоит из установленного на выходе ионнообменного фильтра 1 первичного преобразователя кондуктометрического концентратора 2, вторичного прибора 3 с позиционным, блоком на выходе первичного преобразователя кондуктометрического концентратомера 4, установленного на трубопроводе регенерационного раствора вторичного прибора 5, регулятора 6 и клапана 7 на линии подачи реагента. В зависимости от особенностей применяемой аппаратуры функции регулирования и прекращения подачи реагента могут быть разделены, для чего устанавливают дополнительный эапорный клапан.

Система работает следукпцим образом.

При отклонении концентрации регенерационного раствора от заданной величины вторичный прибор 5 подает на вход регулятора сигнал, пропорциональный величине отклонения, и регулятор, воздействуя на регулирующий клапан, восстанавливает заданную концентрацию раствора. При достижении концентрации на

747510 выходе фильтра заданной величины, свидетельствующей об окончании регенерации, дискретный блок вторичного прибора

3 подает на вход регулятора сигнал, вызывающий быстрое полное закрытие клапана 7,или специального запорного кла/ мана) и прекращение подачи в обессоленную воду реагента, в результате чего фильтр переходит в режим отмывки. Йля

10 определения предельной концентрации выходного раствора Сцит внутри заданного диапазона (0,1-0,8 ) С@, поступают следующим образом, Снимают зависимость степени регене15 рации ионнообменной смолы от количества реагвнта (фиг. 2) для конкретного типа смолы н реагента. По графику определяют количество реагента Hî„ ° Заданный диапазон (0,1-0,8) Со ограничен снизу

20 допустимым сокращением длительности фильтрации и сверху резким увеличением затрат реагента. Затем строят выходную кривую регенерации (кривая 2 на фиг. 3) пропуская через фильтр регенерационный

25 раствор концентрации Са, При поступлении в фильтр количества реагента К опт,. подачу его прекращают, а достигнутая при этом концентрация на выходе н является Сод,, до которой следует вести

30 регенерацию в последующих циклах

Затем начинают отмывку ионита водой.

На промышленных установках условия проведения регенерации меняются от цикла к циклу. Это зависит от колебаний

» состава обрабатываемой воды, степени насыщения смолы, ее состояния "старения" измельченностн, объема загрязненности) и других факторов. Поэтому для каждогоо последующего цикла (кр ивые 1 и 3 )

40 окончание регенерации во времени полученному при снятии кривой 2 или заданному объему может не обеспечить достижения заданной степени регенераЦИИ

Пример . Проверка способа проведена на промышленной ионнообменной установке предназначенной для очистки гальванических стоков, производительностью 200 мФ ч. В качестве обьекта управления выбирается фильтр заполненный катионнообменной смолой КУ-23.

Регенерацию испита производят раствором соляной кислоты концентрацией 10% при расходе 25 м /ч. Снимается и аналиЪ

55 зируется выходная кривая регенерации.

В результате установлено, что дости-.

>кешж степени регенерации П -80%, опт регенерацию следует вести до уве747510 личения концентрации на выходе

С „= 0,5 Со . Время регенерации при этом составляет 25 мин.

Фильтр оборудован системой автоматического управления процессом регенераций и включен в нормальную работу, с прекращением регенерации до достижении на выходе С, л- . Наблюдения, проводившиеся в течение 30 циклов, показывают что время регенерации колеблется 10 в разных циклах от 18 до 30 мин, При этом лабораторные анализы обменной способности ионита подтверждают, что степень регенерации смолы сохраняется около заданной величины 80% в течение

15 всего периода испытаний.

Исйользование предлагаемого спосооа автоматического управления процессом регенерации ионнообменного фильтра позволяет достигнуть в каждом цикле за- >0 данную оптимальную степень регенерации ионита независимо от меняющихся условий эксплуатации фильтра, что невозможно получить, прекращая регенерацию по времени нли после прапускании постоянного заданного объема реагента, согласно известным способам. Прекращение регенерации по заданной концентрации на выходе фильтра позволяет удлинить рабочий

2 фильтроцикл на 2-8 ч, сократить за- ЗО траты реагента в среднем на 0,2-0,3 м эа одну регенерации и уменьшить на 30409о расход воды на собственные нужды по сравнению с режимом управления по известному способу, расчитанному на Ç5 средние значения изменяющихся в течение цикла параметров, суммарная экономия реагента составляет 0,2-0,5 м за одну регенерацию на одном фильтре для установки вышеприведенной производительности. Кроме того, правильная регенерация ионита повышает срок службы дорогостоящей и дефицитной смолы.

Формула иэ обретен ия

1. Способ автоматического управления процессом регенерации инообменного фнюп тра путем регулирования подачи реагента в регенерационный раствор по сигналу о восстановлении обменной способности ионнта, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью достижения оцтимальной степени регенерации

И экономий реагента, непрерывно измеряют концентрацию раствора на выходе фильтра н прекращают подачу реагента по достижении ее величины

0,1-0,8 от концентрации регенерационного раствора.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что концентрацию реагента:. в регенерационном растворе стаби« лиэируют.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

i. Патент США ¹ 3482697, кл. 210-96, 1969.

2. Проект АвтоВАЗа № 1086Б-01:

Тольятти, том 1, 1974 с. 15/17.

747510

Составитель Р. Клейман

Техред M. Петко Корректор B. Синицкая

Редактор 10. Петрушко

Заказ 4302/2 Тираж 809 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4./5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4