离子交换树脂采用无顶压逆流再生工艺的水力学问题探讨
2
p1v12p2v2
z1 z2 h
g2g g2gw
2v12v2
2g2gz1 3.5m
z2 0p2 0
p1 z1 g hw g 3.5 g hw g
在上式中,假定排水管是等径的。
如果不考虑排放管的阻力损失,那么在排放管的流入口大约会有一个小于3.5m水柱的真空值。确定这个真空值是困难的,因为在排放管中,一定是气、水混合物, 值是不确定的。 这个真空值对于实现无顶压逆流再生起了关键的作用。 5.2 实现无顶压再生工艺的水力学分析 树脂层的阻力:h1
中排装置网套的阻力: h2 中排装置管内的压力:p1 树脂层向下的合力: f
无顶压逆流再生可以实现的数学模式应该是:
f-(h1+h2 +p1)>0 f-p1>h1+h2
以前老式的中排塑料网套,由于h2太大,导致:
f-p1<<h1+h2,
这时再生水的水位就会不断上升,超过压脂层,直到再生液的排放量与液位的高度产生一个平衡,但是,这种工况足以使树脂乱层而导致再生失败。因此以前在再生前采用施加压缩空气的办法,产生一个向下的附加力,这个附加力实际上是压缩空气通过压脂层产生的阻力,一般为0.02-0.03Mpa,即2-3米水柱。 如果 f-p1 为2m水头,而h1+h2为3.0m水头,那么显然就需要有一个附加的1.0m的水头把废液“压进去”,在再生工艺上,就是顶压空气的应用。
相反,如果f-p1 为2m水头,而h1+h2为1.0m水头,那么这个时候的再生废水,实际上是被“吸进去”的。
无顶压再生的根据就在于此。
以前中排支管开孔加塑料网套的做法,显然中排装置的阻力太大。后来有人通过试验,把支管上的小孔面积扩大到原来的三倍,小孔计算流速从0.3m/s降到0.1m/s以后,实现了无顶压再生。
正如上面分析的那样,再生废液从 “压”进去,变成了“吸”进去。在工艺上实现了从