某公司梨汁脫農殘現場情況數據:
1、梨汁生產量為52~58噸/小時;
2、6個不銹鋼交換柱:直徑¢,柱體積為,裝載樹脂體積為;
3、運行方式:兩臺不銹鋼交換柱并聯(lián)運行,如滿足生產要求52~58噸/小時,每臺不銹鋼交換柱出力為26~29噸/小時,那么實際每臺運行流速為4~4.46BV/hr。
4、目前并聯(lián)運行每柱再生時間:共14小時左右;
5、SD600大孔吸附樹脂脫農殘情況:通過現場模擬小型試驗(兩柱串聯(lián)運行),在第14小時將有農殘泄漏。
針對上述現場情況和爭光SD600脫農殘情況,提出方案如下:
方案一:
在原有6個不銹鋼交換柱不變,只改裝管道系統(tǒng)和供水系統(tǒng)及運行方式,具體情況為:6個不銹鋼交換柱每兩柱進行串聯(lián)記為一組,共分3組(第1組兩柱記為AB;第2組兩柱記為CD;第3組兩柱記為EF),為滿足生產要求52~58噸/小時,必須運行兩組。SD600大孔吸附樹脂脫農殘情況是在第14小時將有農殘泄漏,即甲胺磷出峰,每組運行時間為14小時,到第14小時時將由前2組運行的第二柱B、D(A、C已失效)與第3組中的兩個再生清洗合格備用的兩柱E、F進行串聯(lián)。簡圖如下圖1:
根據運行要求將對已失效A、C兩柱分別進行再生,見圖2。由于此時B、D柱已泄漏,分別與E、F串聯(lián)后,形成BE、DF串聯(lián)運行。相當于AB、CD串聯(lián)后運行到7小時后A、C的泄漏情況。因此,形成BE、DF串聯(lián)運行一般情況下,也只能再運行7小時,7小時后需要將A、C串聯(lián)在E、F之后。為了保證正常生產需要必須在7小時內將已失效的A、C兩柱分別進行再生清洗好備用。而碭山現行再生好兩個柱需要14小時左右,從碭山現行再生方式上存在的問題來看:清洗水量滿足不了要求;清洗流速過慢導致清洗時間長。采用爭光SD600樹脂進行逆流再生要對再生環(huán)節(jié)進行修正,以縮短整個再生時間,如提高每步處理后的清洗流速,由原來的4BV/hr提高到20BV/hr左右;再生堿的濃度在保證再生總的堿量不變的情況下將再生濃度由1~2%提高到2~3%也可節(jié)省時間。使用SD600樹脂的逆流再生時間為:漂洗加頂汁30分鐘、堿再生90分鐘、漂洗堿60分鐘、硝酸循環(huán)30分鐘、漂洗酸60分鐘、消毒60分鐘、純水反漂30分鐘、純水正漂60分鐘。共計再生總時間為7小時
失效后再生洗脫處理:
清洗: 漂洗加頂汁30分鐘,流速為4BV/hr。
再生:配置15噸 2~3%堿液逆流加到樹脂中,流速為4BV/hr,溫度為80~90℃,堿再生60分鐘。
置換:用純水置換樹脂中的堿液30分鐘,流速為4BV/hr。
漂洗:用自來水對樹脂進行漂洗,流速為20BV/hr 漂洗時間為60分鐘,清洗后pH在10左右。
酸洗:用1~2%左右的稀硝酸溶液加到樹脂中,流速為4~8BV/hr,循環(huán)15分鐘,浸泡15分鐘,15分鐘后測出水pH小于4,否則補加硝酸。
漂洗:用純水對樹脂進行漂洗,流速為20BV/hr 漂洗時間為60分鐘,清洗后發(fā)現pH在5左右。
消毒:加4~5%的雙氧水,循環(huán)30分鐘,浸泡30分鐘。
漂洗:用純水對樹脂進行反漂洗,流速為20BV/hr 漂洗時間為30分鐘,用純水對樹脂進行正漂洗,流速為20BV/hr 漂洗時間為60分鐘,清洗后要求單柱pH小于8,濁度合格方可投入使用。
方案二:
增加2個不銹鋼交換柱,尺寸與原有6個不銹鋼交換柱一樣,這樣就有8個不銹鋼交換柱。8個不銹鋼交換柱每兩柱進行串聯(lián)記為一組,共分4組(第1組兩柱記為AB;第2組兩柱記為CD;第3組兩柱記為EF;第4組兩柱記為GH),為滿足生產要求52~58噸/小時,必須運行兩組。這樣兩組運行,兩組備用,如下圖3。
圖3串聯(lián)運行
SD600大孔吸附樹脂脫農殘情況是在第14小時將有農殘泄漏,即甲胺磷出峰,每組運行時間為14小時,到第14小時時將前2組運行失效的AB和CD與后2組中的EF和GH進行切換。對失效的BA和DC進行串聯(lián)逆流再生處理,簡圖如下圖4:
失效后再生洗脫處理:
清洗: 漂洗加頂汁60分鐘,流速為4BV/hr。
再生:配置2~3%堿液逆流加到樹脂中,流速為4BV/hr,溫度為80~90℃,堿再生150分鐘。
置換:用純水置換樹脂中的堿液60分鐘,流速為4BV/hr。
漂洗:用自來水對樹脂進行漂洗,流速為2~4BV/hr 漂洗時間為120分鐘,清洗后發(fā)現pH小于10。吸附樹脂漂洗屬擴散控制,受色素從樹脂顆粒中擴散到顆粒外所需時間影響很大。漂洗效果與漂洗時間密切相關。
酸洗:用1~2%左右的稀硝酸溶液加到樹脂中,流速為4~8BV/hr,循環(huán)15分鐘,浸泡30分鐘后,測出水pH小于4,否則補加硝酸。
漂洗:用自來水對樹脂進行漂洗,流速為4BV/hr 漂洗時間為120分鐘,清洗后發(fā)現pH在5左右。
消毒:加4~5%的雙氧水,流速為4BV/hr,循環(huán)60分鐘,浸泡30分鐘。
漂洗:用純水對樹脂進行反漂洗,流速為4BV/hr 漂洗時間為120分鐘,漂洗后要求出水pH小于8。用純水對樹脂進行正漂洗,流速為4BV/hr 漂洗時間為60分鐘,電導、濁度合格方可投入使用。
所用時間:頂汁1小時,堿再生2.5小時,置換堿1小時,漂洗堿2小時,酸洗1小時,漂洗酸2小時,消毒1.5小時,漂洗合格3小時,合計14小時。
兩種方案比較:
方案一再生時間較緊張,必須保證所有設備、純水供應、操作正常的情況下才能達到再生好樹脂,從而滿足生產。并且消耗水量太大。優(yōu)點:節(jié)省設備和樹脂費用;缺點:設備管道連接復雜,缺乏生產正常保障,增加操作工人勞動強度,增加樹脂的使用頻率,降低樹脂使用壽命,消耗水量太大。
注:此方案可以在對現存農殘較高的梨汁進行處理時進行試驗,以后榨汁大生產還需論證。
方案二增加了兩個不銹鋼交換柱和樹脂,缺點:增加了較大設備費用;逆流再生時兩柱之間還需加一個加壓泵。優(yōu)點:1.雙柱串聯(lián)再生效率高,再生劑利用充分,節(jié)約漂洗水。2.有充分的時間對樹脂進行再生處理,能預防設備、純水供應、操作等故障,保證生產正常,安全系數高。