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超純水氮封閥系統(tǒng)優(yōu)化改進方案
超純水氮封水箱的運行原理可以分為兩個方面：過濾和氮氣保護。 根據(jù)原水水質(zhì)情況和出水水質(zhì)要求，一般采用過濾、兩級RO反滲,EDI裝置的工藝。超純水設(shè)備中的氮封水箱由兩大部分組成:快速泄壓閥和微壓調(diào)節(jié)閥。快速安全閥由壓力控制器和單座截止閥組成。當油箱中的壓力上升到設(shè)定壓力時，快速安全閥會迅速打開，釋放油箱中多余的壓力。當儲罐中的壓力降低時，微壓力調(diào)節(jié)閥打開閥門，并向儲罐中充入氮氣。由于微型調(diào)壓閥必須在0.1Mpa的壓力下使用，且現(xiàn)場N2壓力較高，須安裝調(diào)壓閥將壓力降至0.1Mpa以下才能使用。
超純水氮封閥系統(tǒng)優(yōu)化改進方案超純水與空氣接觸的處理方法
充氮法:在水箱的水面上充入氮氣，以保持水箱內(nèi)適當?shù)恼龎海乐勾髿馀c水箱內(nèi)的水面接觸。
膜包法:即在水箱內(nèi)設(shè)置袋狀薄膜覆蓋水面，膜包隨水位升降，減少水面與空氣的接觸面積。
浮頂法:由密度低于水箱內(nèi)水的輕質(zhì)材料制成的整體板狀浮頂漂浮在水面上，浮頂與水箱之間的縫隙用輕質(zhì)彈性材料(如海綿、泡沫塑料等)覆蓋。浮頂隨水面起伏。從而減少空氣與水面的接觸機會。
以上三種方法中，氮氣密封水箱最常見。
由于反滲透膜孔徑極小，在反滲透前安裝安全過濾器，防止大于5微米的顆粒通過，保護RO膜不受傷害。高壓泵的作用是增加進水壓力，克服水的滲透壓。目前，通過增加水壓來增強過濾能力也是一種創(chuàng)新的水系統(tǒng)設(shè)計思路。與傳統(tǒng)方法相比，反滲透具有操作工藝簡單、脫鹽效果好、無需加熱、不消耗酸堿資源、無二次污染、經(jīng)濟環(huán)保等優(yōu)點。在此設(shè)備后還可增加離子交換設(shè)備或EDI設(shè)備，用于制備超純水。目前，反滲透純水設(shè)備廣泛應(yīng)用于海水淡化、工業(yè)純水、電子、電鍍、涂料、精密機械等行業(yè)。
超純水氮封閥系統(tǒng)優(yōu)化改進方案常用系統(tǒng)工藝流程如下：
原水→水箱→預(yù)處理系統(tǒng)→一級RO裝置→二級RO裝置→中間水箱→EDI裝置→脫氧膜組裝置→氮封純水箱（氮封閥安裝）→185nm除TOCUV裝置→拋光混床→膜濾裝置→用水點
主要技術(shù)參數(shù)
| 公稱通徑DN(mm) | 20 | 25 | 40 | 50 | 80 | 100 | 150 | |||||
| 閥座直徑DN(mm) | 6 | 15 | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 |
| 額定流量系數(shù)Kv | 3.2 | 5 | 8 | 10 | 20 | 32 | 50 | 80 | 100 | 160 | 250 | 400 |
| 壓力調(diào)節(jié)范圍Kpa | 0.5～70 20～120 60～400 300～700 500～1000 | |||||||||||
| 公稱壓力PN(Mpa) | 1.0 1.6 | |||||||||||
| 被調(diào)介質(zhì)溫度（℃） | 80 200 | |||||||||||
| 流量特性 | 快開 | |||||||||||
| 調(diào)節(jié)精度（％） | ≤5 | |||||||||||
| 允許壓降（Mpa） | 1.6 | 1.6 | 1.1 | 0.6 | 0.4 | |||||||
| 執(zhí)行機構(gòu)薄膜有效面積（C㎡） | 200 | 280 | 400 | |||||||||
| 允許泄漏量 | 符合ANSIB16.104—1976 IV級 | |||||||||||
超純水氮封閥系統(tǒng)優(yōu)化改進方案規(guī)格及重量外形尺寸
| 公稱通徑（DN） | 25 | 40 | 50 | 80 | 100 | 150 | |
| 法蘭端面距（L） | PN16 | 160 | 200 | 230 | 310 | 350 | 480 |
| A | PN16 | 115 | 150 | 165 | 200 | 220 | 285 |
| B | PN16 | 85 | 110 | 125 | 160 | 180 | 240 |
| H1 | PN16 | 83 | 95 | 110 | 140 | 160 | 230 |
| H2 | PN16 | 325 | |||||
| H | PN16 | 650 | 680 | 750 | 790 | 840 | 990 |
| G | PN16 | 16 | 18 | 20 | 20 | 22 | 24 |
| S | PN16 | 308 | |||||
| nф | PN16 | 4-14 | 4-18 | 4-18 | 4-18 | 4-18 | 8-22 |
| 重量（kg） | 18 | 27 | 40 | 80 | 108 | 262 | |
超純水氮封閥系統(tǒng)優(yōu)化改進方案制備超純水工藝簡介
1.原水：可用自來水或普通蒸餾水或普通去離子水作原水。
2.機械過濾：通過砂濾和纖維柱濾除機械雜質(zhì)，如鐵銹和其他懸浮物等。
3.活性炭過濾：活性炭是廣譜吸附劑，可吸附氣體成分，如水中的余氯等；吸附細菌和某些過渡金屬等。氯氣能損害反滲透膜，因此應(yīng)力求除盡。
4.反滲透膜過濾：可濾除95%以上的電解質(zhì)和大分子化合物，包括膠體微粒和病毒等。由于絕大多數(shù)離子的去除，使后級的使用壽命大大延長。
5.紫外線消解：借助于短波（180nm-254nm）紫外線照射分解水中的不易被活性炭吸附的小有機化合物，如甲醇、乙醇等，使其轉(zhuǎn)變成CO2和水，以降低TOC的指標。
6.EDI電除鹽:連續(xù)電除鹽（EDI，Electro-deionization或CDI,ContinuousElectrodeionization）,是利用混合離子交換樹脂吸附給水中的陰陽離子，同時這些被吸附的離子又在直流電壓的作用下，分別透過陰陽離子交換膜而被去除的過程。此過程離子交換樹脂不需要用酸和堿再生。
7.終端離子交換單元：混合離子交換床是除去水中離子的決定性手段。水中的TOC指標主要來自樹脂床。采用高質(zhì)量的離子交換樹脂就成為關(guān)鍵。所謂高質(zhì)量的樹脂，就是化學(xué)穩(wěn)定性特別好，不分解，不含低聚物、單體和添加劑等的樹脂。一般采用核子級樹脂
8.0.2μm濾膜過濾，以除去水中的顆粒物到每毫升1個（小于0.2μm的）.經(jīng)過上述各步驟處理后生產(chǎn)出來的水就是超純水了。可滿足各種儀器分析，高純分析，痕量分析等的要求，達到電子級水的要求。
超純水氮封閥系統(tǒng)優(yōu)化改進方案
超純水一般指電阻率達到18MΩ的水，它是良好的溶劑，對于環(huán)境中的二氧化碳、微生物、塵埃等有良好的溶解力。據(jù)經(jīng)驗，電阻率滿足15MΩ的EDI出水暴露在空氣中1分鐘電阻率就能下降到3-4MΩ，3分鐘后電阻率只能維持在2MΩ左右，可見要保證超純水的質(zhì)量，必須將制備好的超純水與空氣隔絕開。
一般而言，隔絕空氣與超純水的方法有薄膜袋法、氮封法、浮頂法，其中有以氮封法使用常見，效果好。氮封裝置就是氮封法的關(guān)鍵，它能及時及時快速的向水箱中填充足夠量氮氣從而隔離超純水與空氣。含有氮封裝置的水箱稱為氮封水箱。
氮封水箱一般用于EDI或拋光樹脂罐后端，作為緩沖水箱，由水箱、快速泄放閥及微壓調(diào)節(jié)閥幾大部分組成。快速泄放閥由壓力控制器及單座切斷閥組成。當水箱內(nèi)壓力升高至設(shè)定壓力時，快速泄放閥迅速開啟，將罐內(nèi)多余壓力泄放。微壓調(diào)節(jié)閥在儲罐內(nèi)壓力降低時，開啟閥門，向罐內(nèi)充注氮氣。
實際運行過程中氮封水箱可能會不起作用，這需要我們分析故障原因，一般而言泄放閥與微壓調(diào)節(jié)閥不動作是主要的原因。
首先，超純水氮封水箱通過一系列的過濾器和除氧設(shè)備將存儲在箱內(nèi)的水分子凈化佳的純度。其中，過濾器可以去除微粒和大分子雜質(zhì)，而除氧設(shè)備可以去除水分子中的溶解氧，從而保證水分子的純度。
其次，超純水氮封水箱會在箱體內(nèi)注入氮氣，形成惰性氣氛。這種氮氣保護可以有效地防止物質(zhì)受到空氣、水分或其他不純雜質(zhì)的污染和氧化。同時，氮氣也可以保持箱內(nèi)的壓力穩(wěn)定，確保箱內(nèi)物質(zhì)的安全儲存。總的來說，超純水氮封水箱的運行原理就是通過密封、凈化和氮氣保護等多種手段，保證箱內(nèi)存儲的物質(zhì)處于絕對純凈和安全的狀態(tài)。
超純水氮封閥系統(tǒng)優(yōu)化改進方案的安裝與維護：
1、閥門安裝：
（1）安裝前須檢查產(chǎn)品型號、位號及規(guī)格是否吻合，檢查整機零件是否缺損與松動。
（2）在安裝前，對管道應(yīng)進行清洗，閥門入口處要有足夠的直管段，并配有過濾器。閥體與管道的法蘭連接，要注意同軸度。
（3）閥門安裝前，應(yīng)先清洗管道。
（4）安裝場地應(yīng)考慮到人員設(shè)備的安全，既便于操作，又有利于拆裝與維護。
（5）閥門應(yīng)正立垂直安裝在水平管道上，不得已時可傾斜安裝，盡量避免水平安裝，閥自重量較大或有振動的場合，要用支撐架。
（6）介質(zhì)流動方向應(yīng)與閥體上的箭頭指向一致。氣源應(yīng)干燥、無油。閥門應(yīng)在環(huán)境溫度-20~55℃場所使用。
2、超純水氮封閥系統(tǒng)優(yōu)化改進方案閥門維護：
（1）清洗閥門：對清洗一般介質(zhì)，只要用水洗凈就可以。但對清洗有害健康的介質(zhì)，首先要了解其性質(zhì)，再選用相應(yīng)的清洗辦法。
（2）閥門的拆卸：將外露表面生銹的零件先除銹，但在除銹前，要保護好閥座、閥芯、閥桿與推桿等精密零件的加工表面。拆裝閥座時應(yīng)使用專用工具。
（3）閥座：密封面有較小的銹斑與磨損，可用機械加工的方法進行，如損壞嚴重必須換新。但不管修理或更換后的硬密封面，都必須進行研磨。
（4）閥桿：表面損壞，只能換新。
（5）推桿、導(dǎo)向與密封表面的損壞：對反作用執(zhí)行機構(gòu)必須換新，而對正作用執(zhí)行機構(gòu)，可用適當?shù)男蘩砗笫褂谩?/p>
（6）壓縮彈簧：如有裂紋等影響強度的缺陷，必須換新。
（7）易損零件：填料、密封墊片與O型圈，每次檢修時，全部換新。閥芯、膜片必須檢查是否有預(yù)示將來可能發(fā)生的裂紋、老化與腐蝕痕跡，根據(jù)檢查結(jié)果，決定是否更換，但膜片使用期一般最多2-3年。
（8） 閥門組裝要注意對中，螺栓要在對角線上擰緊，滑動部分要加潤滑油。組裝后應(yīng)按產(chǎn)品出廠測試項目與方法調(diào)試，并在這期間，可準確地調(diào)整填料壓緊力、閥芯關(guān)閉位置。
