用于使树脂的动力学性质再生和恢复的系统和方法与流程

1.本发明涉及清洗和纯化离子交换树脂的领域，更具体地涉及一种系统和方法，通过该系统和方法可以以快速有效的方式清除树脂(例如离子交换树脂)的杂质并使其再生，并且使离子交换树脂的动力学完全恢复。


背景技术：

2.已知的是，发电厂和其它行业使用离子交换树脂来净化用于产生蒸汽的水。在树脂上的交换位点发生离子交换的速率称为离子交换动力学，并且表示为传质系数(mtc)，或在树脂珠粒上的交换位点通过极性引力从工业水中去除离子杂质的速度。优良的树脂动力学意味着树脂能够在水带着杂质通过离子交换位点之前吸收并去除杂质，可以概括为：“树脂的动力学性质越好，其产生的出水的品质就越高”。附着在树脂表面的有机材料和氧化铁会阻塞交换位点，从而降低树脂吸收并去除杂质的能力。阻塞树脂表面上的交换位点导致出水中残留的杂质水平较高。
3.为了控制工厂设备的腐蚀速率，电力行业使用各种有机胺提高工艺水的ph。有机添加剂在高温区域发生化学分解。产生的分解产物被离子交换树脂的表面捕获，从而导致树脂受到污染。
4.近来已经确定，ph控制添加剂(例如单乙醇胺(eta/mea))的分解产物以带正电荷和带负电荷的阴离子形式被树脂捕获，从而形成eta/mea有机配合物。目前的树脂再生方法无法有效地去除树脂表面的阴离子eta或有机污垢和氧化铁污垢，从而导致阴离子树脂无法进行离子交换。由于有机污染而引起动力学性质下降，导致在使用运行期间从离子交换器滑离的氯化物、硫酸盐和二氧化硅增加。工业给水中的杂质对旨在使腐蚀最小化的化学目标构成挑战。通常，动力学不良的树脂必须停止使用、丢弃并更换为新的树脂。本发明的系统和方法从树脂的表面去除不需要的污垢，从而使得延长树脂的寿命。
5.更换树脂填料(resin charge)极为高昂，如果废弃的树脂污染有可检测的同位素活度(核能)，则作为放射性废物进行掩埋的成本使得更换成本大幅增加。先前还没有已知是可接受的安全或有效的方法来去除树脂珠粒表面的有机污垢和氧化铁。本发明的系统和方法通过去除所有有机材料、树脂表面负载的氧化铁、树脂细粉、悬浮的氧化铁来有效地进行清洗并使树脂离子交换动力学恢复，其中再生提供超过新树脂的水平的最终漂洗品质。
6.由于树脂维护活度，公用事业部门对减少给水杂质的日益增长的需求充分证明了在保持凝结水精处理树脂的健康和备用状态方面存在的差距。传统的再生方法无法保持抛光树脂的离子交换动力学。本发明的系统和方法整合有不寻常的创新，以有效地从树脂中去除树脂细粉、悬浮和附着的铁、以及有机材料/有机金属材料。此外，本发明有助于从废核级树脂中去除放射性物质，以达到允许作为垃圾填埋级废物释放的水平。
7.在现有技术中几乎找不到该问题的解决方案。例如，如hatch(us3139401)所教导的，已经提出亚硫酸氢钠作为用于从水软化器中去除锈的解决方案，但是该解决方案缺乏本发明的系统和方法的效能和简单性。有其它树脂再生化学品先前因其阴离子/阳离子树
脂分离性质而已获得专利，但是如auerswald(us4511675)所教导的应用范围是有限的。


技术实现要素：

8.本发明的目的是提供一种安全且更有效的方法来清洗树脂并使其再生，通过使下降的树脂离子交换动力学恢复来最终延长树脂寿命。
9.本发明旨在通过使用用酸催化的亚硫酸盐还原溶液(15)来进行清洗并使水处理树脂的下降的离子交换动力学性质恢复。如果需要，可以利用特定的化学密度将阳离子树脂和阴离子树脂分离以进行清洗进化，所述特定的化学密度与阳离子树脂和阴离子树脂各自单独的密度是互补的。当悬浮在特定化学品中时，树脂将基于各自的树脂密度而分离。或者，如果清洗过程如此要求，可以采用机械装置来根据尺寸或密度分离两个树脂种类中的每一种。阳离子树脂和阴离子树脂需要特定的再生化学品，从而需要特定于阳离子树脂或阴离子树脂的分离，这可以在清洗前或清洗后完成。树脂的再生仅在树脂经过物理和/或化学清洗后发生。
10.本发明的系统和方法采用某种清洗和再生容器，无论是立式(45)还是卧式(50)，其均利用楔形丝抽取室(55)和中央传送喷射器/增压室(plenum)(60、65)或类似装置的独特性质。通过使用喷射器/增压室(60、65)和催化还原溶液(15)，从容器抽取室(55)的底部抽取出污染的树脂并将其输送到树脂填料的顶部。本发明中描述的在清洗循环之后的高质量再生可以在单一的清洗/再生容器(45)(50)中进行。在整个清洗/再生容器(45)(50)的不同位置监测过程化学反应提供了过程状态的定量感知。通过应用扩散位移置换(diffusion
‑
shifted displacement)(90)漂洗技术，可以达到高品质最终再生的漂洗终点。
附图说明
11.并入本文并构成本说明书的一部分的附图对本发明进行说明，与说明书一起进一步用于解释本发明的原理并且使相关领域的技术人员能够完成和使用本发明。
12.参考附图将更好地理解本发明，其中：
13.图1示出在本发明的方法和系统中采用的常规清洗容器(10)以及清洗容器(45)(50)的概览立体图。
14.图2示出本发明用于使树脂动力学恢复的方法所使用的清洗过程、树脂、化学溶液、方法流程和方法控制的主要组成部分的流程图。
15.图3示出与本发明的方法和系统相关联的电子监测系统(40)的视图，其示于树脂洗脱梯度(40)曲线的使用中。
16.图4示出在本发明的方法和系统中采用的立式清洗容器(45)布局的横截面图。
17.图5示出在本发明的方法和系统中采用的所推荐的卧式清洗容器(50)的横截面图。
18.图6示出本发明的方法和系统的最终漂洗的扩散位移置换(90)方法。
具体实施方式
19.本说明书公开了包含本发明特征的一个或多个实施方案。所公开的实施方案仅举
例说明本发明。本发明的范围不限于所公开的实施方案。本发明由所附的权利要求限定。
20.说明书中提及的“一个实施方案”、“实施方案”、“示例性实施方案”等表示所描述的实施方案可以包括特定的特征、结构或特性，但是不是每个实施方案都必须包括特定的特征、结构或特性。此外，这样的用语不一定是指相同的实施方案。此外，当结合一个实施方案来描述特定的特征、结构或特性时，可认为本领域技术人员知晓可结合其它实施方案来实施这样的特征、结构或特性，无论是否明确描述。
21.本发明是用于净化并清洗树脂和树脂表面以使树脂动力学(传质系数
‑
mtc)和离子交换功能恢复的系统和方法。当亚硫酸氢盐溶液用酸溶液缓冲到3.0至5.0的ph范围时，阴离子有机配合物和质子化有机金属配合物有效地从阴离子树脂表面分离。出于本技术的目的，该组合溶液被称为清洗溶液(15)。当从树脂表面去除有机材料时，离子交换功能(动力学)得以恢复，从而使得树脂可按设计发挥作用。暴露于清洗溶液(15)后，离子交换位点完全用尽，需要使用浓酸或苛性碱溶液进行多次再生以使离子交换能力完全恢复。定期的亚硫酸盐清洗通过消除有机损害对树脂的累积负面影响来支持树脂健康举措和维护方案。
22.本发明的方法使用至少一个如图1至图6中公开的容器(10)(45)(50)，以促进树脂动力学性质的恢复。本发明的系统和方法的主要益处在于，通常需要使用三个或更多个独立容器的多个化学过程已组合到单个多用途容器(45)(50)中。当与亚硫酸盐还原化学品组合时，这种新设计的容器(45)(50)可去除树脂细粉、悬浮的铁和碎屑，使动力学恢复，再生并漂洗树脂至达到目前再生方法很少能达到的规格。如此，本发明的方法通过使用包括中央喷射器/增压室(60、65)和楔形丝筛抽取室(55)的多用途容器(45)(50)、亚硫酸盐/催化剂还原溶液(15)、电子监测和控制系统(40)以及扩散位移置换(90)的最终漂洗过程来完成。
23.本发明的益处和优势可以包括(但不限于)：
24.1.不燃和不易燃的亚硫酸盐/催化剂还原化学品。
25.2.保持与橡胶衬里和不锈钢合金的化学相容性。
26.3.阳离子互补为阳离子亚硫酸氢盐(亚硫酸氢铵)。
27.4.在清洗、再生和漂洗过程期间实时监测化学反应(洗脱梯度(40)剖析)。
28.5.扩散位移置换(90)漂洗技术降低了最终漂洗终点。
29.6.当与清洗和再生化学品接触时，中央喷射器/增压室(60、65)从清洗容器(45)(50)的底部抽取出树脂，而后沉积在树脂填料的顶部。
30.7.连续的树脂和化学品再循环。
31.8.需要的再生化学品不到当前方法的10％。
32.9.产生的再生废物不到当前方法的10％。
33.本发明的喷射器/增压室(60、65)优选为现成的成品，因此可以专门针对容器(45、50)尺寸来按大小购买成品。针对总树脂体积输送能力的喷射器(60)尺寸根据容器(45)(50)尺寸、系统压力、喷射器(60)动力溶液的gpm和每单位时间要抽取的所需树脂总立方英尺来确定。按照惯例，本发明的喷射器(60)用于促进化学品与树脂的混合和接触时间，并提供用于将树脂从容器底部直接传送到容器顶部的动力溶液。本发明的喷射器/增压室(60、65)可以配备有延伸至树脂上层上方的可变喇叭状延伸部。喷射器(60)的喇叭状延伸增压室(65)配置为提供用于从容器抽取室(55)的底部起将树脂沉积于树脂填料顶部的直接传
送路径。本发明的流动路径包括从容器抽取室(55)的底部抽取出树脂，将树脂和溶液(15)向上输送通过增压室(65)以离开增压室(65)并作为树脂的顶层沉降。喷射器/增压室(60、65)的主要功能是从容器底部抽取树脂和溶液(15)，并提供通往树脂填料顶部的直接通路。在传送过程中，树脂上层向下抽取通过容器并进入到楔形丝抽取室(55)中，直到它到达抽取室的底部。到达那里后，喷射器(60)将其从底部抽取出以将其向上推动穿过增压室(65)。在喷射器(60)内，树脂和清洗/再生溶液(15)通过涡流运动混合，沿增压室(65)向上移动并离开到达树脂填料的顶部。该流动路径连续进行，直到树脂干净或需要再生。再生流动和漂洗流动与清洗化学品的路径相同。
34.在本发明的容器(45)(50)内的这种树脂传送和循环过程与常规的树脂清洗/再生容器截然不同，在常规的树脂清洗/再生容器中清洗化学品和再生化学品是被迫通过压实的树脂。常规的再生方法使化学品移动通过静止的树脂床。在这样的清洗/再生容器中，与清洗容器内高/低流动区域相关的常见问题，以及由于设计到容器中的各种悬垂式输送集管(header)而导致的流动异常，需要有技巧地进行故障排除并对过程持续关注。在本发明的系统中使用喷射器(60)(其使用延伸的排出增压室(65))解决了与常规再生容器相关的问题，例如低流动区域、集管引起的流动异常和残留化学品隐藏的区域。
35.与本发明的系统和方法的功能相关的关键特性是在清洗、再生和漂洗过程的所有阶段期间监测和控制化学品和在树脂上的反应的能力。使用在容器(45)(50)内恰当配置的电子监测和控制系统(40)，可在系统的全部清洗、再生和最终漂洗过程中监测树脂和化学反应。
36.化学监测是通过使用策略性设置的电导率/环形传感器(20)、ph传感器、温度传感器、钠测量仪和其它电子装置(40)来实现的，以获得过程信息。从电子传感器(20)接收的数据由数据记录器/集成器(30)收集，用于在清洗、再生和漂洗过程的每个步骤中形成洗脱梯度(40)曲线。数据集以图形方式显示时产生独特的洗脱梯度(40)曲线，所述曲线表示每单位时间的电导率、ph、浓度和各种其它化学组成。电子监测系统(40)的洗脱梯度(40)曲线为进行鉴定分析(forensic analysis)提供了过程数据的图形表示，并且在尝试解释过程异常时非常有价值。
37.本发明的电子监测(40)数据的预期用途是提供用于修正过程参数、步骤时间、化学品浓度、过程终止等的解析。梯度曲线充当用于比较性能变化、趋势分析和预测分析的基线。本发明的电子监测和控制系统(40)的这些元件的推荐策略布置可以在图1中看到。
38.由电子监测和控制系统(40)提供的结果的基线曲线最初是通过在投入使用之前处理每一新购买的树脂填料而导出的。新购买的树脂填料的清洗和再生数据提供了对污染前原始树脂的基线数据的解析，并可用于预测树脂随时间退化的趋势。如此，由本发明的系统对老化树脂进行的后续清洗和再生活动依赖于基线数据(曲线)和终点作为模型以用于预测和实现清洗和再生过程的每个步骤的完成。数据记录器(30)在每个单独阶段中收集实时数据，从而允许在完成清洗和再生过程时对数据进行实时和鉴定评估。如果针对清洗时间、流速或化学品浓度的编程步骤未能按预期清洗、回收、再生或漂洗树脂至可接受的品质，这将变得非常有用。
39.使用本发明的系统和方法对新购买的树脂进行初始再生洗脱梯度(40)剖析的益处是双重的；首先，它去除由于制造过程而留在新阳离子树脂上的残留有机磺酸盐(已知其
会使阴离子树脂严重退化)；其次，它确立了新购买的树脂填料的基线信息，该基线信息针对树脂随着时间和使用的退化可用于比较未来的清洗和再生数据。基线数据使得可对清洗和再生过程进行定性调节和定量调节，以说明退化趋势。将未来的再生数据与原始基线数据进行比较，允许用户制定必要的清洗和再生策略来解决性能的微小变化，以免退化无法修复从而导致不受抑制的杂质出来。本发明的系统(40)和方法的电子监测为用户提供了参数不良的证据，例如不一致的化学品浓度、不适当的注入时间或过长的漂洗时间。可以对过程进行修改来产生微小调节，以保持高质量的流出物。目前无法在进行清洗或再生树脂的过程中观察物理和/或化学消耗的微小变化并使其趋向化。
40.在本发明的电子监测和控制系统(40)中采用的电子监测仪器化学测量仪(25)的输出配置为按照惯例与可编程逻辑控制器(plc)(35)连接，以提供控制器反馈，plc(35)通过该控制器反馈可以响应过程参数。plc(35)可以在方法执行的过程中调节系统泵、阀门、重复顺序、改变步骤时间和浓度等。系统优选地配置为基于从电子监测系统(40)接收的反馈，根据需要对某些预定参数进行自动调节。
41.例如：如果容器(45)(50)的一个部分的清洗溶液的ph根据相邻部分是呈下降趋势的(如由ph读数的相应下降所指示)，系统会通过以下方式响应：将进料阀调节为稍微更大程度地打开以追加清洗化学品/酸溶液(15)，直到ph恢复并保持在所需范围内。plc(35)接收来自环形(电导率)、ph、流量、温度和钠测量仪(20)的输出信号。当plc(35)接收过程数据时，它会生成针对系统参数的适当的控制信号。内置的步进计时器控制时间和顺序，以便以恰当的化学品浓度处理树脂来使动力学和离子交换能力恢复。数据记录器和集成器(30)记录用于对过程进行实时鉴定评估的输出数据(温度、电导率、ph、日期/时间、流速、化学品浓度等)。
42.本发明的电子监测和控制系统(40)在再生过程中充当通过/不通过工具(go/no
‑
go tool)。如果在再生过程中将16％再生剂注入树脂，则随着树脂完全再生，最终废物流也将达到16％的浓度，并且停止对化学品的需求。操作员可以终止注入步骤，即使已经为此步骤分配和编程了额外的时间。在这些条件下继续注入苛性碱会导致化学品浪费，并且产生不必要的废物体积需中和和处置。同样，如果步骤时间到期时废物流测量为仅10％的浓度，并且正在注入16％，则用户必定想延长注入步骤，直到满足树脂的化学品需求，如由废物流中16％浓度的苛性碱所指示。如果在再生过程中不满足树脂化学品需求，则会出现运行时间短和可能的离子泄漏。实时数据为用户提供了以前无法获得的解析，这些解析可量化地证明操作员在需要时的干预是合理的。当数据记录器(30)收集并处理用于图形显示的数据时，plc(35)响应系统参数的自动反馈以致动阀门和泵。作为plc(35)的一部分的触摸屏显示器为操作员提供人机界面(hmi)，以便在需要时进行超弛控制(over
‑
ride control)。
43.实验结果：
44.可以将亚硫酸铵一水合物溶解在水中，或可以购买液体形式的偏亚硫酸氢盐，以低于70％的所需浓度来制备清洗溶液(15)。含有稳定剂如氢氧化钾、碳酸钠或其它商业防腐剂的不纯液体亚硫酸氢盐溶液在测试期间表现出受损的清洗能力。液体形式的浓缩亚硫酸氢盐溶液必须不含所有制造稳定剂，才能有效去除有机物和铁。
45.清洗过程可有效清洗处于任何耗竭状态的树脂。清洗混合状态的阴离子树脂和阳离子树脂似乎没有不利影响，尽管阴离子树脂和阳离子树脂必须在清洗后的再生之前分
离。
46.为了有效清洗树脂，必须保持清洗溶液(15)的比重/密度和ph。～1.40的比重需要使耗竭的阳离子树脂沉降，而～1.10的比重需要使耗竭的阴离子树脂漂浮，尽管不同程度的有机或铁污染促使用过的树脂的密度增加。当树脂变得由氨和硫酸盐过饱和时，树脂密度增加，从而需要调节以提高化学品浓度。当阴离子树脂变得由硫酸盐(其是在清洗过程中从亚硫酸盐转化而来的)过饱和时，可注意到树脂需要多个循环的清洗和再生来完全去除在先前再生过程中与氢氧化物络合的铁化合物。如果树脂被表面铁严重污染，则需要多个清洗/再生循环来去除表面铁。在仅一次清洗循环和随后的两次再生之后就始终发现存在显著的动力学恢复，这在离子交换动力学是树脂清洗的重点的情况下是一个好消息。如果目标是100％除铁，则需要通过使用本发明的系统和方法进行多个清洗和再生循环。
47.如果树脂以混合床的形式进行清洗，则它们最终必须分离以实现独立的阳离子再生和阴离子再生。清洗过程产生的化学副产物包括少量二氧化硫烟雾、水和硫酸铵废物。随着亚硫酸盐/催化剂溶液(15)使氧化铁质子化，亚硫酸盐会转化为硫酸盐，从而改变清洗溶液(15)的ph、电导率和密度。仔细检查系统参数对于在清洗过程中保持适当的清洗溶液(15)浓度是至关重要的，以确保保持效率并消解有机和铁污垢。
48.应特别注意尽量减少环境或其它游离氧来源与亚硫酸盐清洗溶液(15)的接触，因为出现的氧会由清洗溶液(15)立即消耗，从而将可用的亚硫酸铵转化为硫酸铵，并降低清洗溶液(15)的铁还原性质。
49.由于铁而受到显著动力学损害的阴离子树脂需要追加与亚硫酸盐/催化剂清洗溶液(15)的接触时间(清洗和再生循环)以去除大部分铁。
50.实验室实验表明，在～2.0％至40.0％亚硫酸氢铵溶液(15)的浓度范围内，在～0.5％至2.0％浓度硫酸的催化下，实现了一致的离子交换动力学恢复率。
51.在清洗过程中完全耗竭后需要恢复树脂的离子交换能力，并且需要在制造商推荐的再生剂剂量下至少进行两次再生。在清洗后的再生之前，必须从耗竭的阴离子树脂中彻底漂洗所有残留的清洗溶液，以避免由于低ph清洗溶液(15)和苛性碱再生剂的放热反应而导致对树脂表面的热损伤。
52.在测试过程中，使用2n氢氧化钠再生剂溶液将阴离子树脂再生至离子交换能力完全恢复，将阴离子树脂动力学从1.4至1.6x 10e
‑
4m/s增加到大于2.0x10e
‑
4m/s(mtc)。注意到对由本发明产生的树脂没有任何不利影响。强烈建议在首次使用前对新购买的树脂进行再生。
53.参考图1至图6，本发明的过程、方法和系统的使用优选如下：
54.a.化学品
–
清洗溶液(15)
55.1.亚硫酸盐(so3)还原剂(亚硫酸氢铵或类似物)
56.2.酸(h2so4)催化剂(硫酸或类似物)
57.b.再循环喷射器/增压室：(60、65)
58.1.现成的喷射器(60)(购买)
59.2.延伸的增压室(65)(购买/制造)
60.3.增加的接触时间(树脂和化学品)
61.4.再循环法(从底部抽取树脂并沉积在顶部)
62.5.树脂离子交换动力学完全恢复(如新的状态)
63.6.高品质树脂再生(100％)
64.7.极高品质的漂洗终点(<1.0μs)
65.8.少于常规化学品用量的10％(～7％)
66.9.少于常规再生时间的10％
67.10.少于产生的常规废物流体积的10％
68.c.楔形丝抽取室：(55)
69.1.订购的现成树脂筛(购买)(55)
70.2.受迫树脂，喷射器(60)抽取
71.d.自动化洗脱梯度剖析：(40)
72.1.在每个阶段中的电子化学过程测量
73.2.用于过程终止/延长的通过/不通过工具
74.3.清洗、再生和漂洗过程的鉴定评估
75.e.扩散位移置换的漂洗终点：(90)
76.1.漂洗水和废物体积显著减少
77.2.时间显著减少
78.f.设备标识的附图标记：
79.10常规清洗容器
80.15 清洗过程，包括树脂类型、使用的化学品、四个清洗阶段、电子监测控制系统
81.20 不同性质的电子测量探针，包括ph、电导率/环形、温度、浓度、流速(gpm)等
82.25 化学测量仪
83.30 数字集成器/数据记录器
84.35 可编程逻辑控制器(plc)
85.40 电子监测系统
‑
洗脱梯度剖析(数据绘图)
86.45 立式清洗容器
87.50 卧式清洗容器
88.55 楔形丝筛抽取室
89.60 喷射器
90.65 增压室
91.70 化学品和水的入口
92.75 喷射器动力进料，化学品/水
93.80 废物出口
94.85 树脂入口/出口
95.90 扩散位移置换。
96.应当理解，在去除细粉过程、去除夹带铁过程、动力学恢复过程和树脂再生/漂洗过程中使用本发明的单个容器(45)(50)，该容器含有喷射器(60)、增压室(65)、楔形丝筛(55)和电子监测系统(40)。类似地，应当注意，当使用部分由亚硫酸盐组成的清洗/还原剂进行离子交换动力学恢复步骤时，本发明的容器(45)(50)由水和/或清洗溶液(15)密封或加压。与出现的游离氧接触时，清洗/还原溶液会从亚硫酸盐转化为硫酸盐，从而降低其消
解长链有机材料或氧化铁的效能。
97.需要进行清洗后的再生以重新激活树脂表面上的离子交换位点。最终漂洗可以记录数千加仑和数小时的漂洗以实现漂洗终点目标，通常在<.080μs的范围内，这非常接近于纯水(.055μs)。很多时候，表现出污染或动力学受损的树脂将永远不会达到所需的漂洗终点，或者树脂容器(45)(50)内存在流动异常，这些流动异常抑制了达到高品质漂洗终点的有效水力条件。漂洗电导率通常会漂洗下降到约10至15μs，然后趋于平稳并且不会再进一步漂洗下降。
98.已经开发了一种用于实现极低的最终漂洗终点的方法来作为本发明的系统和方法的一部分，该方法利用物理传质性质来实现优良的漂洗终点电导率。由于在快速漂洗期间与高速流动相关的树脂表面上的水压，再生过程中在树脂表面缝隙内捕获的残留再生剂化学品将难以从树脂表面的微小缝隙中“漂洗”出来。为了有效去除这些缝隙污染物，应终止流动。例如，五分钟左右的短暂浸泡时间可使夹在缝隙内的密集杂质自然地从缝隙中扩散出来，并进入树脂周围的间隙水中。
99.自然扩散总是从高浓度流向低浓度。随着间隙水变得饱和，直至缝隙内的表面，相对较快地达到平衡，从而使得扩散过程基本上停止。当缝隙表面与周围间隙水之间的污染物浓度变得相等时，从树脂填料中置换(消耗)一床体积的去离子(di)水。当新鲜的去离子水取代受污染的水进行另一次浸泡时，扩散过程再次开始，从缝隙移动到周围的水，直到缝隙内的污染物水平低到足以产生所需的最终漂洗终点。
100.一系列的浸泡和随后的单床体积置换已被证明可节省大量的去离子水，消除不必要的漂洗所用时间。根据扩散位移置换(90)的相对电导率起始点，随着漂洗电导率降低，每次置换可使得污染物水平产生多达50％的下降。
101.可以改变浸泡时间。在已进行多个浸泡步骤并且缝隙污染水平已降低后，由于残留在缝隙内的杂质浓度降低导致扩散驱动力减弱，所以更长的浸泡时间可使得去除更多的杂质。高度密集的缝隙迅速使周围的水饱和，停止扩散过程，直到它被新鲜的去离子水取代。通常，最初需要较短的浸泡时间，朝向实现最终置换终点电导率时需要较长的浸泡时间。
102.总之，应该注意，本发明的使用本发明容器的方法优选如下：首先，获得用过的树脂。然后，将用过的树脂引入容器(45、50)，所述容器含有亚硫酸盐还原化学清洗溶液(15)以及用于使阳离子树脂再生的硫酸和用于使阴离子树脂再生的氢氧化钠。包含再生剂和冲洗水的清洗溶液(15)优选地配置为双向地流过至少一个楔形丝筛以促进对树脂进行的清洗和再生。此外，当通过喷射器将树脂拉向容器(45、50)的底部时，在楔形丝筛抽取室(55)内容纳并引导树脂。当树脂到达容器(45、50)的底部时，楔形丝筛抽取室(55)从树脂中去除废物。通过废物出口(80)、楔形丝废物出口或两者，容器输出从树脂中去除的废物。喷射器(60)配备有增压室(65)，该增压室将树脂重新引导至容器(45、50)的顶部，在该顶部处树脂可以朝下穿过楔形丝筛抽取室进行再循环。本发明的电子监测和控制系统采用电子传感器，所述电子传感器监测并响应化学品(清洗溶液(15))和树脂在容器内循环时的当前状态。清洗后，将树脂再生，然后采用扩散位移置换(90)的最终漂洗过程进行漂洗，以达到特定的预定状态。
103.已经说明了本发明，应当理解，在不脱离本发明的本质的情况下可以实施各种调
整和变体。进一步地，应当理解，本发明并非仅限于上述实施方案所描述的发明，而是还包括本技术范围内的任何和所有实施方案。
104.前面对本发明的具体实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。这些描述并非旨在是穷举的或将本发明限制为所公开的精确形式，显然根据上述教导可以有很多变型和改变。选择并描述示例性实施方案以最佳地解释本发明的原理及其实际应用，从而使本领域的其他技术人员能够最佳地使用本发明和伴有适合预期特定用途的各种变型的各种实施方案。