Способ автоматического управления процессом регенерации ионообменного фильтра

Союз СоветскихСоциалистическмхРеслублнк ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ747510(23) Приоритет Опубликовано 15,07.80. Бюллетень лй 26 йв денете нзебретеннй к отнрытнйДата опубликования описания 18.07.80 Н, Б. Манусова, А. Г, Попов, А. С. Дмитриев и Р. Ю. Даубарас(72) Авторы изобретения Всесоюзный научно-исследовательский институт водоснабженияканализации, гидротехнических сооружений и инженернойгидрогеологии и Институт химии и химической технологииАН Литовской ССР-г- (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ.,,тбй 1 РОцессОм РеГенеРАции иОнООБменнОГО ФильтРА Изобретение относится к очистке сточных вод и водоподготовке и может быть использовано в системах автоматизации ионнообменных установок.Известен способ управления процес 5 сом регенерации ионообменного фильтра по временной программе, выполнение которой обеспечивается с помощью программного устройства ЦНедостатком известного способа является трудность достижения оптимальной степени регенерации, так как условия проведения регенерации меняются от цикла к циклу.Известен также способ автоматическо- т 5 го управления процессом регенерации ионообменного фильтра путем регулирования подачи реагента. В регенерационный раствор по сигналу о восстановлении обменной способности ионита, получаемому по окончании подачи заданного обьема реагента 121.Недостатком известного способа является трудность достижения оптимальной степени регенерации в нестационарных режимах эксплуатации в связис тем, что обьем реагента, необходимыйдля регенерации ионита, может меняться:в зависимости от концентрации регенерац ионного раствора, продолжительностирабочего цикла, насыщения ионита, количества и состояния (степень старения, измельченность) смолы. В тех случаях, когда обьем реагента превышает оптимальный, его перерасход, как показываетпрактика эксплуатации, достигает 30%,Целью изобретения является дости 1жение оптимальной степени регенерациии экономия реагента.Поставленная цель достигается тем,что непрерывно измеряют концентрацитораствора на выходе фильтра и прекращак,т,подачу реагента по достижении ее величины 0,1-0,8 от концентрации регенерационного раствора.Концентрацию регенерационного растворастабилизирутот,747510 5 10 15 20 25 Эо 35 40 ЦИИ На фиг. 1 показана схема автоматического управления процессом регенерации ионнообменного фильтра; на фиг. 2 - зависимость степени регенерации (П) ионита от количества затраченного регенерационного раствора (К); на фиг. 3 - выходная кривая регенерации - изменение во времени концентрации раствора на выходе фильтра.При выводе фильтра на регенерацию одновременно с 1 подачвй в него обессоленной воды со стабилизированным расходом (С=Сопим ) включает подачу реагента. Путем автоматического регулирования степени открытия клапана на линии подачи реагента стабилизируют концентрацию его.в регенерационном растворе на оптимальном уровне, Концентрацию на входе и выходе фильтра определяют по величине удельной электроводности. Для контроля процесса регенерации фильтра ведут непрерывное измереие 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 сигнал в систему стабилизации концентрации регенерационного раствора для полного закрытия клапана на линии реагента, после чего фильтр переходит в режим отмывки.Система автоматического управления для осуществления способа состоит из установленного на выходе ионнообменного фильтра 1 первичного преобразователя кондуктометрического концентратора 2, вторичного прибора 3 с позиционным, блоком на выходе первичного преобразователя кондуктометрического концентратомера 4, установленного на трубопроводе регенерационного раствора вторичного прибора 5, регулятора 6 и клапана 7 на линии подачи реагента. В зависимости от особенностей применяемой аппаратуры функции регулирования и прекращения подачи реагента могут быть разделены, для чего устанавливают дополнительный эапорный клапан.Система работает следукпцим образом.При отклонении концентрации регенерационного раствора от заданной величины вторичный прибор 5 подает на входрегулятора сигнал, пропорциональный величине отклонения, и регулятор, воздействуя на регулирующий клапан, восстанавливает заданную концентрацию раствора. При достижении концентрации на фвыходе фильтра заданной величины, свидетельствуюпей об окончании регенерации, дискретный блок вторичного прибора 3 подает на вход регулятора сигнал вызывающий быстрое полное закрытие клапана 7,или специального запорного кламана) и прекращение подачи в обессоленную воду реагента, в результате чего фильтр переходит в режим отмывки. Для определения предельной концентрации выходного раствора Сдц внутри заданного диапазона (0,1-0,8 ) С поступают следующим образом,Снимают зависимость степени регенерации ионнообменной смолы от количества реагента (фиг, 2) для конкретного типа смолы н реагента. По графику определяют количество реагента Пол, Заданный диапазон (0,1-0,8) Со ограничен снизу допустилп м 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 Со При поступлении в фильтр количества реагента Копт,. подачу его прекращают, а достигнутая приэтом концентрация на выходе и является Со, , до которой следует вестирегенерацию в последующих циклахЗатем начинают отмывку ионита водой.На промышленных установках условияпроведения регенерации меняются отцикла к циклу, Это зависит от колебанийсостава обрабатываемой воды, степенинасыщения смолы, ее состояния "старения"измельченности, объема загрязненности)и других факторов. Поэтому для каждого последующего цикла (кривые 1 и 3)окончание регенерации во времениполученному при снятии кривой 2 илизаданному объему может не обеспечитьдостижения заданной степени регенера 45П р и м е р, Проверка способа проведена на промышленной ионнообменной установке предназначенной для очистки гальванических стоков, производительностью 200 мФ ч, В качестве обьекта управления выбирается фильтр заполненный катионнообменной смолой КУ.Регенерацию испита производят раствором соляной кислоты концентрацией 10% при расходе 25 м /ч, Снимается и анали 55зируется выходная кривая регенерации, В результате установлено, что дости-жеши степени регенерации П -80%,оптрегенерацию следует вести до уве 747510личения концентрации на выходе С;. = 05 Со . Время регенерации при этом составляет 25 мин,фильтр оборудован системой автоматического управления процессом регенераций и включен в нормальную работу,с прекращением регенерации до достижении на выходе С, и . Наблюдения, проводившиеся в течение 30 циклов, показывают что время регенерации колеблется 1 О в разных циклах от 18 до 30 мин, При этом лабораторные анализы обменной способности ионита подтверждают, что степень регенерации смолы сохраняется около заданной величины 80% в течение15 всего периода испытаний.Исйользование предлагаемого спосооа автоматического управления процессом регенерации ионнообменного фильтра позволяет достигнуть в каждом цикле за данную оптимальную степень регенерации ионита независимо от меняющихся условий эксплуатации фильтра, что невозможно получить, прекращая регенерацию по времени илн после щрапускання постоянного заданного объема реагеита, согласно известным способам. Прекращение регенерации по заданной концентрации на выходе фильтра позволяет удлинить рабочий2 фильтроцикл на 2-8 ч, сократить за- ЗО траты реагента в среднем на 0,2-0,3 м за одну регенерации и уменьшить на 30- 40% расход воды на собственные нужды по сравнению с режимом управления по известному способу, расчитанному на З 5 средние значения изменяющихся в течение цикла параметров, суммарная экономия реагента составляет 0,2-0,5 мза одну регенерацию на одном фильтре для установки вышеприведенной производительности. Кроме того, правильная регенерация ионита повышает срок службы дорогостоящей и дефицитной смолы.формула иэ обретен ия1. Способ автоматического управленияпроцессом регенерации инообменногофнщ тра путем регулирования подачиреагента в регенерационный растворпо сигналу о восстановлении обменнойспособности ионита, о т л н ч а ющ и й с я тем, что, с целью достижения оцтимальной степени регенерацииИ экономий реагента, непрерывно измеряют концентрацию раствора на выходе фильтра н прекращают подачуреагента по достиженви ее величины0,1-08 от концентрации регенерационного раствора.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что концентрацию реагента:. в регенерационном растворе стабилиэируют,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент США Ъ 3482697,кл, 210-96, 1969.2. Проект АвтоВАЗа М 1086 Б:Тольятти, том 1, 1974, с. 15/17.747510 Составитель Р. Клейманетрушко Техред М. Петко Корректор В. Синицка едактор Заказ 43021 113 Филиал ППП жгород, ул. П ктная,Тираж 809 ЦНИИПИ Государственно по делам изобретений 035, Москва,Ж, РауПодписноео комитета СССРи открытийщская наб д, 4/5