Sistema de desionização de eletrodos IONPURE EWT-CDISGBD CEDI para tratamento de água em usinas nucleares PWR

IONPURE EWT-CDISGBD é um módulo de eletrodeionização contínua projetado para o tratamento de água em usinas de energia, aplicando sistemas de eletrodeionização para tecnologia de fabricação eletrônica adaptada ao serviço de purga de geradores de vapor nuclear (SGBD). Operando continuamente a 60°C e 7 bar, ele substitui resinas de troca iônica de grau nuclear de uso único, entregando água do produto abaixo de 0,1 µS/cm com 90-95% de recuperação e tolerância a inibidores de corrosão PWR e agentes redutores.

O que é um Módulo CEDI para Purga de Usina Nuclear?

Um módulo CEDI para purga de usina nuclear é uma unidade eletroquímica de purificação de água que remove contaminantes iônicos da água de purga do gerador de vapor para que possa ser reciclada para o condensador principal ou descarregada dentro dos limites ambientais. Diferente dos desmineralizadores convencionais de leito misto que consomem resina de grau nuclear, ele se regenera continuamente usando potencial elétrico DC, eliminando o manuseio de produtos químicos e a geração de resíduos radioativos sólidos.

Este produto é construído especificamente para a química da água do lado secundário do reator de água pressurizada (PWR). Ele tolera a temperatura elevada (até 60°C) e aditivos químicos – como amônia, etanolamina e hidrazina – comumente usados para controle de pH e sequestro de oxigênio em ciclos de vapor PWR, condições que degradam módulos CEDI padrão de grau eletrônico.

Especificações Principais

Tipo de Produto: Módulo de Eletrodeionização Contínua para SGBD

Modelo: IONPURE EWT-CDISGBD

Temperatura Máxima de Operação Contínua: 60°C (140°F)

Pressão Máxima de Operação: 7 bar (100 psi)

Condutividade Típica da Água do Produto: <0,1 µS/cm

Recuperação de Água: 90–95%

Faixa de Tensão de Operação: 0–375 VCC

Faixa de Corrente de Operação: 1,0–10,0 A

Condutividade Máxima da Água de Alimentação: <25 µS/cm (permeado de RO)

Faixa de Pressão da Água de Alimentação: 1,4–7 bar (20–100 psi)

Faixa de Temperatura da Água de Alimentação: 5–60°C (41–140°F)

Tolerância ao Cloro Livre: <0,02 ppm (como Cl₂)

Dureza da Água de Alimentação (como CaCO₃): <1,0 ppm

Sílica na Água de Alimentação (SiO₂): <1,0 ppm

Tecnologia de Vedação: O-ring duplo, design à prova de vazamentos

Circuito de Concentrado: Não necessário (sem injeção de sal, sem recirculação de concentrado)

Dimensões do Módulo (C x Diâmetro): 695,5 mm × 574,2 mm (conforme ficha técnica do fabricante)

Certificações: Marcado CE, certificados de instalação de fabricante ISO 9001:2015 e ISO 14001:2015

Compatibilidade Química: Tolerante a amônia, etanolamina, morfolina e hidrazina em concentrações típicas do lado secundário de PWR

Destaques Técnicos

A capacidade patenteada de água quente instantânea elimina a necessidade de aquecimento gradual. O módulo inicia diretamente com água de purga a 60°C sem uma sequência lenta de aquecimento. Módulos convencionais exigem aquecimento gradual para evitar choque térmico e danos à junta; este design remove essa restrição, permitindo o reinício imediato após um desligamento e reduzindo o tempo de procedimento do operador.

A vedação com O-ring duplo garante operação sem vazamentos na pressão e temperatura máximas. Cada junta intercompartilhada usa vedações elastoméricas duplas, o que impede vazamentos cruzados entre os compartimentos de diluição e concentração, mesmo sob ciclos térmicos. Isso é crucial para o tratamento SGBD on-line, onde um vazamento poderia comprometer a química da água de alimentação do condensador principal.

Não é necessária injeção de sal ou recirculação de concentrado. Diferente de muitos sistemas CEDI, o EWT-CDISGBD opera sem um loop de injeção de salmoura ou bomba de recirculação de concentrado. Os compartimentos do eletrodo operam com a condutividade da própria água de purga, simplificando o projeto hidráulico, reduzindo equipamentos auxiliares e diminuindo a pegada de instalação.

A tolerância química aos agentes de condicionamento PWR é validada. A membrana e a química da resina do módulo são selecionadas para suportar a exposição contínua a resíduos de amônia (até 10 ppm como N), etanolamina e hidrazina. Uma pergunta comum é se esses produtos químicos causam incrustação irreversível – testes confirmam qualidade estável da água do produto em operação contínua, sem degradação da capacidade de troca iônica após 4.000 horas sob condições de exposição química.

A operação contínua em alta temperatura atende diretamente às condições de SGBD. O módulo opera continuamente a 60°C sem resfriar o fluxo de purga antes. Isso evita o custo de energia, o custo de capital do trocador de calor e o espaço ocupado pelo resfriamento de todo o fluxo de purga antes do tratamento – uma vantagem significativa no layout da planta em áreas congestionadas do prédio auxiliar.

Aplicações

Tratamento de purga de gerador de vapor PWR para reciclagem: Refina a purga dos geradores de vapor para reduzir sólidos dissolvidos e produtos de corrosão em suspensão, permitindo a reciclagem contínua para o poço quente do condensador principal. Elimina o consumo e descarte de resina de troca iônica de grau nuclear, que deve ser manuseada como resíduo radioativo sólido.

Substituição de vasos de troca iônica não regeneráveis em plantas de balanço de energia nuclear: Substitui diretamente desmineralizadores de leito misto de uso único no skid de tratamento de purga, reduzindo o custo anual de aquisição de resina e minimizando os requisitos de manuseio de tambores de resina gasta e armazenamento de resíduos radioativos.

Polimento de condensado de alta temperatura em plantas de combustíveis fósseis e cogeração: Aplicável a caldeiras industriais onde a temperatura do condensado retornado excede os limites padrão de CEDI de 45°C. O módulo classificado para 60°C refina o condensado quente sem resfriamento, reduzindo a demanda de vapor da instalação e melhorando a taxa de calor geral.

Recuperação de águas residuais amoniacadas de drenos do lado secundário: Trata fluxos de resíduos de baixa condutividade contendo amônia e hidrazina de linhas de amostragem e drenos, recuperando água para reutilização em vez de encaminhá-la para um sistema de resíduos líquidos radioativos.

Guia de Seleção

Aplicações adequadas:

Sistemas do lado secundário de PWR onde a temperatura da purga do gerador de vapor excede consistentemente 40°C e a reciclagem direta para o condensador é desejada – o módulo mantém o desempenho a 60°C sem pré-resfriamento

Plantas que visam eliminar custos de descarte de resina de grau nuclear fora do local e reduzir o volume de resíduos radioativos – o retorno do investimento é tipicamente realizado dentro de 2-3 ciclos de combustível de operação

Retrofit em skids de desmineralização de purga existentes onde o espaço disponível é limitado e a simplicidade hidráulica de nenhum loop de recirculação de concentrado minimiza a re-tubulação

Programas de química de água secundária que usam controle de pH com amônia ou etanolamina e sequestro de oxigênio com hidrazina, onde a tolerância química CEDI evita pré-tratamento caro

Não recomendado para:

Aplicações que requerem água ultrapura com resistividade acima de 18 MΩ·cm e sílica e boro em nível de ppt, como fabricação de wafers de semicondutores. O EWT-CDISGBD entrega produto de <0,1 µS/cm, adequado para a química do ciclo de potência, mas não atende aos requisitos de polimento de grau eletrônico. Para água de ultra alta pureza para microeletrônica, selecione módulos IONPURE VNX55-EX.

Polimento de permeado de RO em baixa temperatura em 20–35°C típicos sem aditivos químicos. Embora o módulo funcione, seus recursos de resiliência térmica e química são subutilizados. Módulos padrão das séries LX ou IP-LXM fornecem desempenho equivalente a um custo menor para aplicações convencionais.

Água de alimentação com dureza acima de 1,0 ppm ou sílica acima de 1,0 ppm. A incrustação por dureza a 60°C pode danificar permanentemente as membranas; é necessário manter RO e amaciamento adequados a montante.

FAQ

1. Como o EWT-CDISGBD reduz o custo operacional em comparação com a resina de troca iônica de grau nuclear?

O módulo elimina a compra recorrente, o manuseio e o descarte de resina de grau nuclear não regenerável. O custo total de propriedade é tipicamente 40-60% menor em um período de cinco anos, impulsionado pela ausência de substituição de resina, redução no processamento de resíduos radioativos e mínima intervenção do operador. As economias exatas dependem da vazão de purga e da química.

2. Qual é o preço e a faixa de custo para o stack de membrana CEDI EWT-CDISGBD?

O módulo EWT-CDISGBD geralmente varia de 55.000 a 85.000 USD por unidade, dependendo do escopo do projeto e equipamentos de suporte. Os preços flutuam devido a taxas de câmbio, tarifas e ajustes de fábrica. Para uma cotação precisa e termos de entrega, entre em contato diretamente com a Beijing Zhongping Technology.

3. O módulo EWT-CDISGBD pode iniciar com água de purga quente sem um procedimento de aquecimento?

Sim. O design patenteado de água quente instantânea permite a partida direta com água de purga na temperatura máxima de 60°C sem aquecimento gradual. Não é necessário tempo de espera de aquecimento ou limite de taxa de aumento de temperatura, o que reduz significativamente a duração da partida após a estabilização da química do gerador de vapor.

4. Qual pré-tratamento ou qualidade de água de alimentação é necessária antes do EWT-CDISGBD?

A água de alimentação deve passar por filtração a montante e osmose reversa de passagem única para atingir condutividade abaixo de 25 µS/cm, dureza abaixo de 1,0 ppm, sílica abaixo de 1,0 ppm e cloro livre abaixo de 0,02 ppm. A configuração típica de pré-filtração SGBD inclui um pré-filtro lavável e um filtro de proteção de cartucho antes da membrana de RO.

5. O módulo EWT-CDISGBD é tolerante à amônia e hidrazina usadas na química da água do lado secundário de PWR?

Sim. As membranas e resinas do módulo são formuladas especificamente para suportar exposição contínua a amônia até 10 ppm, etanolamina e hidrazina até 100 ppb sem degradação de desempenho ou incrustação irreversível. Isso foi validado por testes de longa duração excedendo 4.000 horas sob condições químicas representativas.

6. Quais são o tempo de entrega e o prazo de fabricação para o módulo EWT-CDISGBD?

O prazo de fabricação padrão é de 10 a 14 semanas ex-works. Para cronogramas de entrega críticos para paradas programadas, a Beijing Zhongping Technology pode coordenar produção acelerada mediante solicitação.

7. Vocês oferecem um teste, piloto ou demonstração de desempenho no local antes da compra?

Organizamos um teste com testemunha de fábrica ou, para projetos qualificados, um piloto no local usando um skid de módulo único operado em um fluxo derivado da purga real. Isso confirma a qualidade da água do produto, estabilidade térmica e compatibilidade química com a química de água específica da planta antes do compromisso em toda a planta.

8. Quais certificações ou qualificações de grau nuclear o EWT-CDISGBD possui?

O módulo é marcado CE e fabricado sob um sistema de gestão de qualidade certificado ISO 9001:2015 e ISO 14001:2015. Para aplicações nucleares, o módulo pode ser fornecido com um relatório de teste de material certificado e certificado de teste funcional de acordo com a especificação de aquisição do cliente.

9. Qual é a vida útil esperada do EWT-CDISGBD em serviço de purga PWR?

A vida útil esperada é de 5 a 7 anos em operação contínua a 60°C com pré-tratamento adequado. A vida é determinada pela incrustação gradual da membrana e pelo fouling orgânico irreversível; recomendamos tendências anuais de tensão e perfil de condutividade para avaliar a vida útil restante. Serviço de recondicionamento e reempilhamento estão disponíveis.