某公司梨汁脱农残现场情况数据:
1、梨汁生产量为52~58吨/小时;
2、6个不锈钢交换柱:直径¢,柱体积为,装载树脂体积为;
3、运行方式:两台不锈钢交换柱并联运行,如满足生产要求52~58吨/小时,每台不锈钢交换柱出力为26~29吨/小时,那么实际每台运行流速为4~4.46BV/hr。
4、目前并联运行每柱再生时间:共14小时左右;
5、SD600大孔吸附树脂脱农残情况:通过现场模拟小型试验(两柱串联运行),在第14小时将有农残泄漏。
针对上述现场情况和争光SD600脱农残情况,提出方案如下:
方案一:
在原有6个不锈钢交换柱不变,只改装管道系统和供水系统及运行方式,具体情况为:6个不锈钢交换柱每两柱进行串联记为一组,共分3组(第1组两柱记为AB;第2组两柱记为CD;第3组两柱记为EF),为满足生产要求52~58吨/小时,必须运行两组。SD600大孔吸附树脂脱农残情况是在第14小时将有农残泄漏,即甲胺磷出峰,每组运行时间为14小时,到第14小时时将由前2组运行的第二柱B、D(A、C已失效)与第3组中的两个再生清洗合格备用的两柱E、F进行串联。简图如下图1:
根据运行要求将对已失效A、C两柱分别进行再生,见图2。由于此时B、D柱已泄漏,分别与E、F串联后,形成BE、DF串联运行。相当于AB、CD串联后运行到7小时后A、C的泄漏情况。因此,形成BE、DF串联运行一般情况下,也只能再运行7小时,7小时后需要将A、C串联在E、F之后。为了保证正常生产需要必须在7小时内将已失效的A、C两柱分别进行再生清洗好备用。而砀山现行再生好两个柱需要14小时左右,从砀山现行再生方式上存在的问题来看:清洗水量满足不了要求;清洗流速过慢导致清洗时间长。采用争光SD600树脂进行逆流再生要对再生环节进行修正,以缩短整个再生时间,如提高每步处理后的清洗流速,由原来的4BV/hr提高到20BV/hr左右;再生碱的浓度在保证再生总的碱量不变的情况下将再生浓度由1~2%提高到2~3%也可节省时间。使用SD600树脂的逆流再生时间为:漂洗加顶汁30分钟、碱再生90分钟、漂洗碱60分钟、硝酸循环30分钟、漂洗酸60分钟、消毒60分钟、纯水反漂30分钟、纯水正漂60分钟。共计再生总时间为7小时
失效后再生洗脱处理:
清洗: 漂洗加顶汁30分钟,流速为4BV/hr。
再生:配置15吨 2~3%碱液逆流加到树脂中,流速为4BV/hr,温度为80~90℃,碱再生60分钟。
置换:用纯水置换树脂中的碱液30分钟,流速为4BV/hr。
漂洗:用自来水对树脂进行漂洗,流速为20BV/hr 漂洗时间为60分钟,清洗后pH在10左右。
酸洗:用1~2%左右的稀硝酸溶液加到树脂中,流速为4~8BV/hr,循环15分钟,浸泡15分钟,15分钟后测出水pH小于4,否则补加硝酸。
漂洗:用纯水对树脂进行漂洗,流速为20BV/hr 漂洗时间为60分钟,清洗后发现pH在5左右。
消毒:加4~5%的双氧水,循环30分钟,浸泡30分钟。
漂洗:用纯水对树脂进行反漂洗,流速为20BV/hr 漂洗时间为30分钟,用纯水对树脂进行正漂洗,流速为20BV/hr 漂洗时间为60分钟,清洗后要求单柱pH小于8,浊度合格方可投入使用。
方案二:
增加2个不锈钢交换柱,尺寸与原有6个不锈钢交换柱一样,这样就有8个不锈钢交换柱。8个不锈钢交换柱每两柱进行串联记为一组,共分4组(第1组两柱记为AB;第2组两柱记为CD;第3组两柱记为EF;第4组两柱记为GH),为满足生产要求52~58吨/小时,必须运行两组。这样两组运行,两组备用,如下图3。
图3串联运行
SD600大孔吸附树脂脱农残情况是在第14小时将有农残泄漏,即甲胺磷出峰,每组运行时间为14小时,到第14小时时将前2组运行失效的AB和CD与后2组中的EF和GH进行切换。对失效的BA和DC进行串联逆流再生处理,简图如下图4:
失效后再生洗脱处理:
清洗: 漂洗加顶汁60分钟,流速为4BV/hr。
再生:配置2~3%碱液逆流加到树脂中,流速为4BV/hr,温度为80~90℃,碱再生150分钟。
置换:用纯水置换树脂中的碱液60分钟,流速为4BV/hr。
漂洗:用自来水对树脂进行漂洗,流速为2~4BV/hr 漂洗时间为120分钟,清洗后发现pH小于10。吸附树脂漂洗属扩散控制,受色素从树脂颗粒中扩散到颗粒外所需时间影响很大。漂洗效果与漂洗时间密切相关。
酸洗:用1~2%左右的稀硝酸溶液加到树脂中,流速为4~8BV/hr,循环15分钟,浸泡30分钟后,测出水pH小于4,否则补加硝酸。
漂洗:用自来水对树脂进行漂洗,流速为4BV/hr 漂洗时间为120分钟,清洗后发现pH在5左右。
消毒:加4~5%的双氧水,流速为4BV/hr,循环60分钟,浸泡30分钟。
漂洗:用纯水对树脂进行反漂洗,流速为4BV/hr 漂洗时间为120分钟,漂洗后要求出水pH小于8。用纯水对树脂进行正漂洗,流速为4BV/hr 漂洗时间为60分钟,电导、浊度合格方可投入使用。
所用时间:顶汁1小时,碱再生2.5小时,置换碱1小时,漂洗碱2小时,酸洗1小时,漂洗酸2小时,消毒1.5小时,漂洗合格3小时,合计14小时。
两种方案比较:
方案一再生时间较紧张,必须保证所有设备、纯水供应、操作正常的情况下才能达到再生好树脂,从而满足生产。并且消耗水量太大。优点:节省设备和树脂费用;缺点:设备管道连接复杂,缺乏生产正常保障,增加操作工人劳动强度,增加树脂的使用频率,降低树脂使用寿命,消耗水量太大。
注:此方案可以在对现存农残较高的梨汁进行处理时进行试验,以后榨汁大生产还需论证。
方案二增加了两个不锈钢交换柱和树脂,缺点:增加了较大设备费用;逆流再生时两柱之间还需加一个加压泵。优点:1.双柱串联再生效率高,再生剂利用充分,节约漂洗水。2.有充分的时间对树脂进行再生处理,能预防设备、纯水供应、操作等故障,保证生产正常,安全系数高。
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