Фильтры ионитные противоточные (ФИПр)

Фильтры ионитные противоточные (ФИПр)

Назначение. Фильтр ионитный противоточный (ФИПр) предназначен для удаления из входящего потока катионов жесткости (Ca2+ и Mg2+) в процессе натрий/водород-катионирования, а также сульфатных, хлоридных и нитратных анионов в процессе обессоливания природных вод. Получаемая умягченная или обессоленная вода чаще всего используется для подпитки паровых котлов (выработка пара низкого, среднего и высокого давления), водяных котлов, теплосетей. В меньшей степени вода после ионитной очистки используется в различных промышленных технологиях.

В качестве фильтрующей загрузки в фильтрах ионитных используются ионообменные материалы естественного и искусственного происхождения: катиониты и аниониты.

Описание конструкции. Ионитный противоточный фильтр ФИПр состоит из:

• корпуса;
• смотровых окон;
• нижнего и верхнего (в отдельных случаях среднего) распределительных устройств;
• двух боковых и одного или двух монтажных люков-лазов (в зависимости от применяемой технологии зажатия ионита);
• трубопроводов обвязки;
• запорной арматуры;
• пробоотборных устройств.

Корпус фильтра ФИПр цилиндрический, сварной из листовой стали, с приваренными эллиптическими штампованными днищами. К нижнему днищу приварены три опоры для установки фильтра на фундамент.

Отличие противоточной системы ионирования от параллельноточной заключается в том, что регенерация фильтрующего материала производится в направлении, противоположном движению потока обрабатываемой воды. Обрабатываемая вода перед выходом из фильтра соприкасается с хорошо отрегенерированными слоями ионита, в результате чего обеспечивается глубокий ионный обмен, и, как следствие, повышается качество получаемой воды.

Для противоточных фильтров с механическим зажатием ионита применяется УВСР и УНСР типа «ложное дно» с пластиковыми или нержавеющими колпачками ФЭЛ.

Для фильтров ФИПр с гидравлическим зажатием ионита используется УВСР «лучи с отверстиями» (или «стакан в стакане»). Кроме того, для работы ионитного противоточного фильтра с гидравлическим зажатием ионита предусмотрено устройство среднее сборно-распределительное (УССР) и горизонтальное УНСР «копирующего типа».

Принцип действия. Цикл работы противоточного ионитного фильтра ФИПр состоит из следующих операций:

• умягчение или обессоливание (фильтрование);
• регенерация;
• отмывка ионита;
• сброс первого фильтрата перед включением в схему.

Рабочий цикл ФИПр заканчивается при установленном технологическим регламентом проскоке катионов (или анионов), т.е. истощении ионообменной емкости фильтрующего материала.

Принцип действия ФИПр умягчения воды (с механическим зажатием ионита и потоком регенерации снизу вверх).

Исходный поток осветленной воды под напором поступает в ФИПр и равномерно распределяется через щелевые колпачки верхнего «ложного дна», проходит через слой инертного, а затем фильтрующего материала в направлении сверху вниз. Катионы жесткости остаются в зернах материала, а катионы натрия выходят в фильтрат, который через нижнее «ложное дно» выводится из аппарата в сборный коллектор.

После истощения емкости катионита (устанавливается аналитическим контролем по проскоку катионов жесткости) фильтр останавливается и переводится на режим регенерации (восстановления обменной емкости) катионита. Для проведения операции регенерации в ФИПр снизу-вверх подается поток умягченной воды на подъем и поджатие всего слоя ионита (2-5 минут), после чего включается приготовленный заранее раствор регенеранта (10-15% раствор поваренной соли), а поток поджатия и уплотнения отключается. После пропускания определенного объема регенерационного раствора его подача прекращается и включается поток умягченной воды на промывку катионита. Объем потока промывки ступенчато уменьшается, обеспечивая операцию «послойного» осаждения ионита в фильтре. Вода поджатия, отработанный регенерационный раствор и промывочная вода сбрасываются в дренаж.

По окончании промывки после восстановления обменной емкости катионита фильтр включается в работу или остается в рабочем резерве. Сразу после включения фильтра в работу первая порция фильтрата сбрасывается в дренаж с проведением аналитического контроля. После получения регламентных показателей по очищенной воде, ФИПр подключается к коллектору очищенной воды.

Принцип действия ФИПр умягчения воды (с механическим зажатием ионита и потоком регенерации сверху вниз).

Исходный поток предочищенной воды под напором поступает в ФИПр в направлении снизу вверх, распределяется через щелевые колпачки нижнего «ложного дна», целиком поднимает слой ионита и прижимает его к слою инертного материала, который равномерно распределяет поток и гидравлическое давление по всей поверхности верхнего «ложного дна». Катионы жесткости остаются в зернах материала, а катионы натрия выходят в фильтрат, который через верхнее «ложное дно» выводится из аппарата в сборный коллектор.

После истощения емкости катионита (устанавливается аналитическим контролем по проскоку катионов жесткости) фильтр останавливается и переводится на режим регенерации (восстановления обменной емкости) катионита. Операция регенерации начинается после полного осаждения ионита в ФИПр. Инертный материал располагается верхним слоем над катионитом и прижат к УВСР. Сверху вниз подается поток приготовленного заранее на умягченной воде раствора регенеранта (10-15% раствор поваренной соли). После пропускания определенного объема регенерационного раствора его подача прекращается и включается поток умягченной воды на промывку катионита. Отработанный регенерационный раствор и промывочная вода сбрасываются в дренаж.

По окончании промывки после восстановления обменной емкости катионита фильтр включается в работу или остается в рабочем резерве. Сразу после включения фильтра в работу первая порция фильтрата сбрасывается в дренаж с проведением аналитического контроля. После получения регламентных показателей по очищенной воде, ФИПр подключается к коллектору фильтрата.

 Принцип действия ФИПр умягчения воды (с гидравлическим зажатием ионита).

 Исходный поток под напором поступает в ФИПр, где проходит через слой фильтрующего материала в направлении сверху вниз. Катионы жесткости остаются в зернах материала, а катионы натрия выходят в фильтрат, который через УНСР «ложное дно» выводится из аппарата в сборный коллектор.

После истощения емкости катионита верхнего «блокирующего слоя» (устанавливается аналитическим контролем по проскоку катионов жесткости через пробоотборное устройство, расположенное под колпачками УССР), фильтр останавливается и переводится на режим взрыхления и регенерации (восстановления обменной емкости) катионита «блокирующего слоя». Для проведения этой операции ФИПр запирается по входу и выходу, снизу-вверх к УССР подается поток умягченной воды на взрыхление или приготовленный заранее раствор регенеранта (10% раствор поваренной соли). После пропускания определенного объема регенерационного раствора его подача прекращается, и включается поток умягченной воды на промывку катионита. Отработанный регенерационный раствор, и промывочная вода сбрасываются в дренаж через УВСР. Промежуточная (короткая) регенерация верхнего слоя катионита позволяет отмыть его от механических загрязнений и восстановить обменную емкость, что в свою очередь обеспечивает более глубокую отработку нижележащих слоев ионита.

После истощения емкости всего объема катионита (устанавливается аналитическим контролем по проскоку катионов жесткости в потоке фильтрата) фильтр останавливается и переводится на режим полной регенерации (восстановления полной обменной емкости). Для этого снизу-вверх, через УНСР, подается поток приготовленного заранее на умягченной виде раствора регенеранта (10-15% раствор поваренной соли) с выводом отработанного регенеранта через УССР в дренаж. Часть регенеранта или умягченная вода подается в ФИПр сверху для гидравлического зажатия всего ионита, с отводом нисходящего потока через УССР в дренаж. После пропускания определенного объема регенерационного раствора его подача прекращается, и включается поток умягченной воды на промывку всего объема катионита сверху вниз. Промывочная вода сбрасываются в дренаж.

По окончании промывки и после восстановления обменной емкости катионита фильтр включается в работу или остается в рабочем резерве. Сразу после включения фильтра в работу первая порция фильтрата сбрасывается в дренаж с проведением аналитического контроля. После получения регламентных показателей по очищенной воде, ФИПр подключается к коллектору умягченной воды.

Верхняя треть ФИПр с гидравлическим зажатием ионита (от УССР до УВСР) свободна и позволяет периодически проводить операцию взрыхления и промывки всего катионита непосредственно в корпусе без использования дополнительных, специализированных емкостей.

Технические характеристики. Материал исполнения корпусов фильтров ФИПр: нержавеющая сталь, углеродистая сталь, низколегированная сталь, композитные материалы (полиамид 6, армированный полиэстер).

Материал исполнения внутренних устройств: нержавеющая сталь 12Х18Н10Т, 03Х17Н14М3 или 10Х17Н13М2Т, ПВХ, хПВХ, полипропилен, PVDF, титан.

Диаметр корпуса изготавливаемых фильтров ФИПр варьируется от 1000 до 3000 мм, производительность аппаратов: от 32 до 280 м³/час, рабочее давление: 0,6 МПа.

Защитные покрытия. На внутреннюю поверхность фильтров, контактирующую с рабочей средой, наносится специальное антикоррозионное покрытие. Тип и марка покрытия подбирается в зависимости от характеристик агрессивной среды (эпоксидное, полиуретановое, гуммировка резиной, консервирующий грунт и т.п.). По желанию заказчика может быть применено любое покрытие из доступных на рынке.

Наружная поверхность фильтров окрашивается стандартной грунт-эмалью. По требованиям заказчика может выполняться окраска наружной поверхности в корпоративные цвета и с применением специальных схем защиты оборудования от коррозий (РОСНЕФТЬ, СИБУР, ГАЗПРОМ, ЛУКОЙЛ и др.).

Номенклатура и технические характеристики выпускаемых фильтров ионитных противоточных (ФИПр).

Противоточная технология ионирования с механическим зажатием ионита обладает рядом достоинств:

• более высокая производительность при тех же габаритных размерах;
• более качественный ионный обмен;
• отсутствие необходимости во второй ступени фильтров для доочистки воды;
• значительное сокращение расхода реагентов;
• резкое снижение затрат чистой воды на собственные нужды
• значительное сокращение стоков.

Особенности противоточной ионообменной технологии с механическим зажатием ионита:

• Требуется вспомогательное емкостное оборудование для периодического выносного взрыхления и промывки фильтрующего материала для удаления мелочи, осколков и накопившихся взвешенных веществ, а также небольшое количество вспомогательного (отделяющего ионит от УВСР) плавучего нейтрального фильтрующего материала – инерта.
• Технология ограничена по количеству взвешенных веществ в исходном потоке (не более 2,0 мг/дм³, что требует соответствующего качества исходного потока, поступающего от ступени предочистки.

Противоточная технология ионирования с гидравлическим зажатием ионита обладает рядом достоинств:

• Не требуется дополнительных емкостей для проведения выносного взрыхления (периодические взрыхления производятся внутри фильтра).
• Благодаря коротким взрыхлениям и регенерациям «блокирующего слоя», ограничения по наличию взвешенных веществ в исходном потоке значительно снижаются, опасность непроработанных участков ионита уменьшается.
• Имеется возможность реконструировать параллельноточные фильтры в противоточные.

Особенности противоточной ионообменной технологии с гидравлическим зажатием ионита:

• усложнение обвязки, увеличение количества запорной арматуры;
• появляется необходимость в монтаже среднего сборно-распределительного устройства;

для реконструкции и перевода работы в режим ФИПр с гидравлическим зажатием ионита подходят только корпуса ФИПа I ступени или ФСУ.

Фильтры изготавливаются согласно ТУ 3683-009-33513134-2012 «Фильтры водоподготовительные для ТЭС и промышленной энергетики», срок введения с 01.08.2012г.

Чтобы задать вопрос или оформить заказ на фильтр ионитный противоточный ФИПр, звоните по телефону: +7 (8482) 20-83-61, 20-85-90 или пишите на электронную почту info@teko-filter.ru.

Выбирая нашу продукцию, Вы получаете качественные изделия от производителя, без посредников и наценок. Все оборудование изготавливается с учетом индивидуальных требований заказчика и проходит проверку качества на всех этапах производства.