火電廠弱酸性陽離子交換樹脂電再生可行性探討
產(chǎn)品名稱: | 001x7苯乙烯系強酸性陽離子交換樹脂 |
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產(chǎn)品簡介: | 001x7是在交聯(lián)為7的苯乙烯-二乙烯苯共聚體上帶有磺酸基(-SO3H)的陽離子交換樹脂。主要用于食品、制藥、硬水軟化和純水制備,也用于濕法冶金、制糖、制藥、味精行業(yè),以及作為催化劑等。 |
理化性能指標: | 指標名稱 | 指標 |
執(zhí)行標準: | GB/T13659-2008 |
外觀 : | 棕黃至棕褐色球狀顆粒 |
出廠型式 : | 鈉型 |
含水量 : | 45.00-55.00 |
質(zhì)量全交換容量 mmol/g : | ≥4.50 |
體積全交換容量 mmol/ml : | ≥1.80 |
濕視密度 g/ml : | 0.77-0.87 |
濕真密度 g/ml : | 1.250-1.290 |
范圍粒度 : | (0.315mm-1.250mm)≥95.0 |
下限粒度 : | (<0.315mm)≤1.0 |
有效粒徑 mm : | 0.400-0.700 |
均一系數(shù) : | ≤1.60 |
磨后圓球率 : | ≥90.00 |
使用參考指標: | 指標名稱 | 指標 |
pH范圍 | 1-14 |
高使用溫度℃ | Na+:120 H+:100 |
轉(zhuǎn)型膨脹率(Na+-H+) | ≤10 |
工作交換容量 mmol/L | ≥1200 |
運行流速 m/h | 15-30 |
陰、陽離子交換樹脂樹脂的貯存:
離子交換樹脂肪內(nèi)含有一定量的水份,在運輸及貯存過程中應(yīng)盡量保持這部分水。如貯存過程中樹脂脫了水,應(yīng)先用濃食鹽水(-10)浸泡,再逐漸稀釋,不得直接放于水中,以免樹脂急劇膨脹而破碎。在長期貯存中,強型樹脂應(yīng)轉(zhuǎn)變成鹽型,弱型樹脂可轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的氫型或游離堿型也可轉(zhuǎn)為鹽型,然后浸泡在潔凈的水中。樹脂在貯存或運輸過程中,應(yīng)保持在5-40C的溫度環(huán)境中,避免過冷或過熱,影響質(zhì)量。若冬季沒有保溫設(shè)備時,可將樹脂貯存在食鹽水中,食鹽水的溫度可根據(jù)氣溫而定。
新樹脂的預(yù)處理:
新樹脂常含有溶劑、未參加聚合反應(yīng)的物質(zhì)和少量低聚合物,還可能吸著鐵、鋁、銅等重金屬離子。當樹脂與水、酸、堿或其他溶液相接觸時,上述可溶性雜質(zhì)就會轉(zhuǎn)入溶液中,在使用初期污染出水水質(zhì)。所以,新樹脂在投運前要進行預(yù)處理。
陽樹脂的預(yù)處理
陽樹脂預(yù)處理步驟如下:
首先使用飽和食鹽水,取其量約等于被處理樹脂體積的兩倍,將樹脂置于食鹽溶液中浸泡18-20小時,然后放盡食鹽水,用清水漂洗凈,使排出水不帶黃色;其次再用2-4NaOH溶液,其量與上相同,在其中浸泡2-4小時(或作小流量清洗),放盡堿液后,沖洗樹脂直至排出水接近中性為止。后用5HCL溶液,其量亦與上述相同,浸泡4-8小時,放盡酸液,用清
水漂流至中性待用。
陰樹脂的預(yù)處理
其預(yù)處理方法中的第一步與陽樹脂預(yù)處理方法中的第一步相同;而后用
5HCL浸泡4-8小時,然后放盡酸液,用水清洗至中性;而后用2-4NaOH溶
液浸泡4-8小時后,放盡堿液,用清水洗至中性待用。
火電廠弱酸性陽離子交換樹脂電再生可行性探討近年來,EDI內(nèi)混合陰、陽離子交換樹脂,不用化學藥劑再生而是依靠電再生。這種技術(shù)取得了良好的經(jīng)濟和環(huán)保效益,同時也提示我們,既然EDI內(nèi)樹脂依靠電再生,那能否利用電能直接再生失效的樹脂這一題目。同時,近年來又有人提出將水電離來再生失效的離子交換樹脂,這種方法只消耗電能。假如該技術(shù)能運用到實踐中往,則避免了酸堿再生的弊端,將產(chǎn)生重大意義。
離子交換樹脂
樹脂理化性能嚴重下降
在實驗中發(fā)現(xiàn),隨著實驗次數(shù)的增多,樹脂破碎程度逐漸明顯,這將影響到樹脂的再生效果。因此,作了有關(guān)樹脂理化性能測試。很明顯,樹脂的全交換容量和耐磨率大幅度下降。使用過的樹脂在進行耐磨率實驗時,基本沒有完整的圓形顆粒,盡大部分已成粉末。而樹脂理化性能的大幅度降低,必然導致再生效果不穩(wěn)定,重現(xiàn)性不好。
離子交換樹脂
原因分析
EDI中樹脂是用電來再生的,它可以連續(xù)運行很長時間。本實驗中卻發(fā)現(xiàn)了諸多嚴重題目,下面通過對比混床再生與EDI中樹脂電'>樹脂電再生來分析原因。EDI中填充的是h型和OH型離子交換樹脂,在EDI中制取純水和超純水時,電滲析可以忽略。只考慮離子交換作用。
當欲處理水從失效層流到工作層底部時,由于失效樹脂已飽和,不可能再參與離子交換,故欲處理水中的離子,在通過失效樹脂層時不被吸收,而是受直流電場的作用橫向遷移,待到達工作層底部時,全部離子已經(jīng)遷移出淡水室。由于在保護層中,電解質(zhì)離子少,易發(fā)生濃差化,使水解離成h+和OH-,從而使保護層中的樹脂保持為h型和OH型。而在失效層和工作層中,由于離子濃度相對較高,不易發(fā)生濃差化,水解離現(xiàn)象基本不發(fā)生。
離子交換樹脂
在混床電再生中,填充的樹脂為失效的鹽型樹脂,樹脂處于亂層狀態(tài),無法形成保護層,故其再生是發(fā)生在整個再生室內(nèi)。只有水解離產(chǎn)生h+和OH-的量足夠多時,樹脂才能達到充分的再生,而水解離本身是比較困難的。故要使所有樹脂均再生好,需要足夠的時間及較大的水解離速度。
混床再生過程中,水解離產(chǎn)生的h+和OH-與失效的陰、陽樹脂發(fā)生置換反應(yīng)使其再生。由于h+和OH-相對于其它陽離子和陰離子而言,其遷移速度較快,這必然導致一部分h+和OH-未再生失效的離子交換樹脂,就已經(jīng)遷移出再生室;另外,被置換下來的陰陽離子如不能及時遷移走,則可能再次進進離子交換樹脂母體骨架活性團體的電勢范圍,又把h+和OH-置換出來。因此,樹脂顆粒發(fā)生了再生-失效-再生的循環(huán)過程,導致樹脂顆粒無數(shù)次的膨脹-收縮,從而使樹脂易破裂,理化性能下降,再生效果不穩(wěn)定。且h+是所有離子中遷移速度快的,直接遷移出再生室的h+大大多于OH-,從而導致陽離子再生效果低于陰離子。