Способ автоматического управления процессом регенерации ионообменного фильтра Советский патент 1980 года по МПК C02F1/42 B01J49/00 C02F1/42 C02F101/00 C02F103/00 

(54) СПОСОБ летомАТИЧЕСКСГО УПРАВЛЕНИЯ . ,, hpOUECCOM РЕГЕНЕРАЦИИ ИОНООБМЕННОГО ФИЛЬТРА

Изобретение относится к очистке сточных вод и водоподготовке и может быть использовано в системах автомати зации ионнообменньсх установок. Известен способ управления процедсом регенерации ионообменного фильтра по временной программе, вьшолнение которой обеспечивается с помощью программного устройства l} Недостатком известного способа является трудность достижения оптимально степени регенерации, так как условия проведения регенерации меняются от цикла к циклу. Известен также способ автоматичёск го управления процессом регенерации ион обменного фильтра путем регулирования подачи реагента. Б регенерационный раст вор по сигналу о восстановлении обменной способности ионита, получаемому по окончании подачи заданного объема реагента 2j . Недостатком известного способа является трудность достижения- оптимальной степени регенерации в нестационарньк режимах эксплуатации в связи с тем, что объем реагента, необходимый для регенерации ионита, может меняться в зависимости от концентрации регенерационного раствора, продолжительности рабочего цикла, насыщения исжита, количества и состояния (степень старения, измельченность) смолы. В тех случаях, когда объем реагента превъпиает оптимальнъй, его перерасход, как показьшает практика эксплуатации, достигает ЗО%. Целью изобретения является достижение оптимальной степени регенерации и экономия реагента. Поставленная цель достигается тем, что непрерывно измеряют концентраций раствора на выходе фильтра и прекращают подачу реагента по достижении ее величины 0,1-О,8 от концентрации регенера- ионного раствора. Концентрацию регенерационного раствора табилизируют. На фиг. 1 показана схема автоматического управления процессом регенераци ионнообменного фильтра; на фиг. 2 - зависимость степени регенерации (П ношгг от количества затрачениоаго регенерациоиного раствора (К); на фиг. 3 - выходяая кривая регенерации - изменение во времени концентрации раствора на выходе фильтра. При выводе фильтра на регенерацию одновременно с шодачей в него обессоленной воды со стабилизированным расходом (GSSconst) включает подачу реагента. Путем автоматического регулирования степени открытия клапана на линии подачи реагента стабилизируют кс«центрацию его-в регенерационном растворе на оптимальном уровне, Коицент рацию на входе и вьпсоде фильтра определяют по величине удельной электроводности. Для контроля процесса регенерации фильтра ведут непрерьюное измерение 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 сигаал в систему стабили зацин концентрации регенераяионного раствора для полного зшсрытия клапана на линии реагента, после чего фильтр переходит в режим отмывки. Система автоматического управления для осуществления способа состоит из установленного на выхоДе ионнообменно- го фильтра 1 первичного преобразователя конду11тометрического концентратора 2, вторичного прибора 3 с позиционным блоком на выходе первишого преобразователя кондуктометрического концентратомера 4, установленного на трубопрово регенерационного раствора вторичного прибора 5, регулятора 6 и клапана 7 на линии подачи реагента. В зависимости о особенностей применяемой аппаратуры функции регулирования и прекращения по дачи реагента могут быть разделены, для чего устанавливают дополнительный запорный клапан. Система работает следующим образом При отклонении концентрации peretieрационного раствора от заданной величины втс ич11ый прибор 5 подает на вхо регулятора сигнал, пропорцкональньй величине отклсиения, н регулятор, воздействуя на регулирующий клапан, восстанавливает заданную ко1щентрацию раствора. При достиженин концентрации на 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 клаtyiaHa) и прекращение подачи в обессоленную воду реагента, в результате чего фильтр переходит в режим отмывки. Для определения предельной концентрации выходного раствора С„п внутри заданного диапазона (О,1-О,8) С, поступают следующим образом. Снимают зависимость степени регенерации ионнообменной смолы от количества реагента (фиг, 2) для конкретного типа смолы и реагента. По графику определяют кол)1чество peareirra , . Заданный диапазон (,8) CQ ограничен снизу допустимым сокращением длительности фильтрации и сверху резким увеличением Затрат реагента. Затем строят выходную кривую регенерации (кривая 2 на фиг. 3) пропуская через фильтр регенерационный раствор концентрации С,, При поступлении в фильтр количества реагента Кд„, подачу его прекращают, а достигнутая при этом концентрация на выходе и явдяется CODT ДО которой следует вести регенерацию в последующих циклах Затем начинают отмывку ионита водой. На промьгшлешп 1х установках условия проведеню регенерации меншотся от цикла к циклу. Это зависит от колебаний состава обрабатываемой воды, степени насьпцения смолы, ее состояния старения измельченности, объема загрязненности) и других; факторов. Поэтому для каждого последующего цикла (кривые 1 н 3) окончание регенерации во времени гЬ, полученному при снятии кривой 2 или заданному o6beivry может не обеспечить достижения заданной степени регенерацииПример. Проверка способа проведена на промышленной ионнообменной установке предназначенной для очистки гальванических стоков, производительностью 200 му ч. В качестве объекта управления выбирается фильтр заполненный катионнообменной смолой КУ-23. Регенерацию нонита производят раствором соляной кислоты ко1щентраш1ей 1О% при расходе 25 м /ч. Сш1мается и анализируется выходная кривая регенерации. В результате установлено, что достн-, -8О%, жешш степё1Ш регенерации П регенерашпо следует вести до увеличетпш концентрации на выходе УПГ о регенерации при этом составляет 25 мин. Фильтр оборудован системой автомати ческого управления процессом регенераци и включен в нормальную работуч с прекра щениемрегенерации до достижении Наблюдения, провона выходе лившиеся в течение 30 циклов, показывают что время регенерации колеблется в разных циклах от 18 до 30 мин. При этом лабораторные анализы обменной способности исшита подтверждают, что степень регенерации смолы сохраняется около заданной величины 80% в течение всего периода испытаний. Использование предлагаемого спосооа автоматического управления процессом регенерации ионнообменного фильтра позволяет достигнуть в каждом цикле заданную оптимальную степень регенерации ионита независимо от меняющихся условий эксплуатации фильтра, что невозможн получить, прекращая регенерацию по времени шш после пропускшшя постоянного заданного объема реагента, согласно известным способам. Прекращение регене рации по заданной концентрадин на выходе фильтра позволяет удлишпъ рабочий фильтроцикл на 2-8 ч,с жратить за траты реагента в среднем на 0,2-Ь,3 м аа одну регенерации и уменьшить на ЗО- 4О% расход воды на собственные нужды по сравнению с режимом управления по 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, прабильная регенерация исиита повышает срок службы дорогостойщей и дефицитной смолы. Формула изобретения 1. Способ автоматического управления процессом регенерации инообменного фильтра пут&л регулщювания подачи реагйгга в регенерационный раствор по сигналу о восстановлении обменнцй способности ионита, отличающийся тем, что, с целью достижения оптимальной степени регенерации И экономии реагента, не1ферьюно измеряют концентрацию раствора на выходе фильтра и прекращают подачу еагента по достижении ее величины О,1-О,8 от концентрации регенерационного раствора. 2. Способ по п. 1, о т л и ч а юи и с я тем, что концентрацию реагена; в регенерационном растворе стабиизируют. Источники информации, гф1шятые во внимание при экспертизе 1.Патент OUA № 3482697, л. 21О-96, 1969. 2.Проект АвтоВАЗа № 1О86Б-61: