162100. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés lágyított dekarbonizált kazánpóttápvíz előállítására

3 162100 4 Kationcsere R—Na+Ca(HC0

3)2 R_Na+Mg(HC03)2 R—Na+CaCl2 R—Na+CaS04 Termékek a vízben NaHCO, Anioncsere R—Cl+NaHCOg R—OH+NaHCO:í R—Cl+NaaSO/, NaHC03 NaCl Na2

SO/, Termékek a vízben NaCl NaOH NaCl Az ismert eljárás foganatosítására szolgáló berendezés vázlatát az 1. ábra szemlélteti. Az 1 nyersvízvezetéken át bevezetett, lágyítandó víz a 2 kationcserélő oszlopra kerül. A 2 kationcserélő oszlop regenerálására a 3 sóoldóedényben oldott só szolgál. A 2 kationcserélőből a lágyított vizet 4 vezetéken át az 5 anioncserélő edénybe vezetik, ahonnan a 7 vezetéken kapján a lágyított, dekarbonizált vizet. Az anion cserélő regenerálását a 6 sóoldó+lúgoldó edényben oldott konyhasó és alkália oldatával végzik. Az alkália adagolásának az a célja, hogy a pótvíz megfelelő mértékű lúgosságot is kapjon. Ennek elmulasztása azzal a következménynyel jár, hogy a tápvíz pH-ja közel lesz a 7-hez és emellett viszonylag sok klorid-ion van jelen NaCl formájában, amely korrózió megindulásának a feltételét jelenti. A közölt irodalmi adat szerint éppen ezért kell az anioncserélőt konyhasóval és lúggal regenerálni, hogy a kazánvízben kb. 11-es pH alakuljon ki, amelynél már nincs Cl-korrózió. Ámbár ez az eljárás meszes eljáráshoz viszonyítva előnyösebb, mégis hátránya, hogy folyékony lúggal kell dolgozni, amely mind beruházási, mind üzemeltetési szempontból költséges és balesetveszélyes eljárás. Ezen túlmenően a pH beállítását illetően nem pontos, nem kézbentartható módszer, amely az egész eljárás használhatóságát kétségessé teszi. A találmány a fenti hátrányon kiküszöbölésével olyan eljárás megvalósítását tűzte ki célul, amely külön alkália hozzáadása nélkül is lehetővé teszi lágyított és előre meghatározott karbonátion-ikoncentrációjú pótvíz előállítását. A találmány alapja az a felismerés, hogy nem szükséges külön alkália adagolása az anioncserélő oszlop regenerálásakor, ha a lágyított (katiancserélt) víz karbonát tartalmát egy előre meghatározott érték alatt tartjuk. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy a kationcserélt víznek csak egy részét vezetjük az anioncserélő oszlopra, másik részét kerülő vezetéken vezetjük tovább, majd ezt az anioncserélőn átvezetett vízzel közös vezetékben gyűjtjük, s az így kevert vízből képezzük a póttápvizet. A találmány szerinti elrendezést a 2. ábra tünteti fel, ahol az 1. ábrán már használt jelölések fenntartásával csupán az eltérő megoldásokat jelöltük új jelzőszámmal. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Ennek megfelelően a 2 kationcserélőn átvezetett és a 4 vezetéken továbbított lágyított vizet megosztjuk: Az egyiket, a 4a vezetékágon át ismert módon vezetjük az 5 anioncserélőbe további kezelésre, ott azonban most csak sóval regenerálunk és a 7 vezetékágat összekötjük azzal a 4b vezetékkel, amelybe valamilyen arányszabályozó szerelvényt, célszerűen 8 szelepet, iktatunk és a lágyított, dekarbonizált vizet a 7 gyűjtővezetéken vezetjük felhasználásra. Ennek megfelelően a találmány szerinti eljárásban a kazánvízben az alábbi reakcióegyenlet szerint előre meghatározható mennyiségű lúgosság keletkezik az alábbiak szerint: hő 2 NaHCCvs —- Na2C0

3 hő+Ha

O - 2 NaOH Attól függően, hogy milyen arányban választjuk meg a 4a és 4b vezetékágon átengedett lágyított vizek mennyiségét, olyan arányban jelentkezik a 7' póttápvíz vezetékben a kötött C02 tartalom. Nyilvánvaló, hogy a 8 szelep teljes zárásakor lényegében a már ismert eljárás szerint (v. ö. 1. ábra) megy végbe a folyamat, a 8 sze^ lep teljes nyitásakor pedig csak lágyított, de nem dekarbonizált vizet kapunk. Közbeeső szelepállásoknak megfelelően állíthatjuk be azután a kívánt minőségű pótvizet. E célra a 4a és 4b vezetékágakba 9a és 9b mutatós mérőműszereket is iktathatunk, amelyek segélyével közvetlenül láthatóvá tehetjük a vezetékágakban áramló víz mennyiségét. Könnyen belátható, hogy ahhoz, hogy az 5 anioncserélőbe egyáltalában jusson folyadék, a 8 szelepet legalább annyira kell zárni, hogy a 4b vezetékágban akkora legyen az ellenállás (ill. valamivel nagyobb) mint a 4a vezetékágban az 5 anioncserélő készülék miatt fellépő ellenálláshoz. Minden ezt meghaladó ellenállás növeli az 5 anioncserélőbe kerülő és csökkenti a 4b kerülő vezetékágba jutó vízmennyiséget. Magától értetődik, hogy az anioncserélőt a továbbiakban kisebbre lehet méretezni, mint a találmány előtti eljárásban és ez is jelentékenyen csökkenti a beruházási- és üzemi költségeket. A találmány szerinti eljárás foganatosítására az alábbi példát ismertetjük. Példa Max. 20 mg/l kötött C0

2 tartalmú tápvíz és az adott nyersvíz m-száma 3,0 m-val/1. Ez azt jelenti, hogy 132 mg/l kötött C02

van jelen. Termikus gáztalanítás esetén számolhatunk úgy, hogy ennek a mennyiségnek kb. a fele elbomlik, tehát vegyük a maradék kötött C02

mennyiségét kereken 70 mg/l-nek. Fentiek értelmében 50 mg/l-t kell megkötni ahhoz, hogy a max. 20 mg/l-es kívánalmat ki lehessen elégíteni. Ennek érdekében az anioncserélőt a kötött C02 mennyiségének a 28,5%-a kerülheti meg, emellett a kívánt pH is biztosítható. 2