012 离子交换树脂使用寿命诊断-王广珠
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离子交换树脂标准一、引言离子交换树脂是一种广泛应用于水处理、化工、医药、食品等领域的重要材料。
其标准规格和质量对于保证生产和使用过程的安全、稳定、高效具有重要意义。
本文将从离子交换树脂的分类、标准规格、检测方法等方面进行探讨。
二、离子交换树脂的分类离子交换树脂按照不同的分类方式有多种类型。
按照所处理溶液的性质和要求,可以分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。
阳离子交换树脂主要用于去除溶液中的阳离子,如钙、镁、钠等;阴离子交换树脂则主要用于去除溶液中的阴离子,如氯、硫酸根等。
此外,按照使用环境和目的的不同,还可以分为工业级离子交换树脂和食品级离子交换树脂等。
三、离子交换树脂的标准规格1.外观:离子交换树脂应为颗粒状,颜色均匀,无杂质和碎屑。
2.粒度:离子交换树脂的粒度应符合相关标准,以保证其吸附和脱附性能。
3.含水量:离子交换树脂的含水量应控制在一定范围内,以保证其稳定性和使用寿命。
4.交联度:交联度是离子交换树脂的重要参数,它决定了树脂的机械强度和稳定性。
5.密度:密度是离子交换树脂的一个重要指标,它反映了树脂的纯度和质量。
6.酸碱性:离子交换树脂的酸碱性应符合相关标准,以保证其在使用过程中的稳定性和安全性。
7.抗污染性:离子交换树脂应具有良好的抗污染性,以保证其在长期使用过程中不会受到污染。
8.再生性能:离子交换树脂应具有良好的再生性能,以保证其在多次使用过程中的性能稳定。
9.机械强度:离子交换树脂应具有一定的机械强度,以保证其在运输和使用过程中的稳定性。
10.化学稳定性:离子交换树脂应具有良好的化学稳定性,以保证其在不同pH值和温度条件下的稳定性。
四、离子交换树脂的检测方法1.外观检测:通过观察离子交换树脂的颜色、颗粒大小和形状等外观特征,可以初步判断其质量。
2.粒度检测:通过测量离子交换树脂的粒度分布,可以评估其吸附和脱附性能。
3.含水量检测:通过测量离子交换树脂的含水量,可以评估其稳定性和使用寿命。
离子交换树脂长时间停用后失效的原因以离子交换树脂长时间停用后失效的原因为标题,我们将探讨离子交换树脂停用后失效的原因。
离子交换树脂是一种常用的水处理材料,用于去除水中的离子污染物。
然而,长时间停用后,离子交换树脂可能会失去其吸附能力,导致失效。
下面我们将详细介绍离子交换树脂长时间停用后失效的原因。
离子交换树脂长时间停用后失效的原因之一是树脂颗粒的表面积减少。
离子交换树脂的吸附能力主要依赖于其表面积,表面积越大,吸附能力越强。
然而,长时间停用后,离子交换树脂表面会出现一层薄薄的膜,这会导致树脂颗粒的表面积减少,从而降低了吸附能力。
离子交换树脂长时间停用后失效的原因还包括树脂颗粒内部孔隙的堵塞。
离子交换树脂的吸附能力不仅取决于表面积,还取决于树脂颗粒内部的孔隙结构。
长时间停用后,树脂颗粒内部的孔隙可能会被污染物堵塞,使得离子交换树脂无法正常吸附离子。
离子交换树脂长时间停用后失效的原因还包括树脂颗粒的物化性质变化。
离子交换树脂的吸附能力与其物化性质密切相关,例如树脂颗粒的交换容量、选择性等。
长时间停用后,树脂颗粒的物化性质可能会发生变化,导致其吸附能力下降,从而失效。
离子交换树脂长时间停用后失效的原因还可能与树脂颗粒的老化有关。
离子交换树脂通常由有机高分子材料制成,随着时间的推移,树脂颗粒会发生老化,导致其吸附能力下降。
长时间停用后,树脂颗粒的老化程度会加剧,进而导致失效。
为了避免离子交换树脂长时间停用后失效,我们可以采取一些措施。
首先,定期进行树脂床的再生,可以恢复树脂的吸附能力。
其次,定期检查树脂床的状态,如发现堵塞或老化等问题,及时更换树脂。
此外,离子交换树脂在停用期间应存放在干燥、通风的环境中,避免受潮或受污染。
总结起来,离子交换树脂长时间停用后失效的原因主要包括树脂颗粒的表面积减少、树脂颗粒内部孔隙的堵塞、树脂颗粒的物化性质变化以及树脂颗粒的老化。
为了避免失效,我们可以采取一些措施,如定期进行树脂床的再生和检查、存放环境的控制等。
离子交换树脂技术性能分析一、交流才能氢型阳离子交流树脂在水中可解离出氢离子(H+),当遇到金属离子或其它阳离子,就发作相互交流作用,但交流后的树脂,就不再是氢型树脂了。
例如,当水中的阳离子如钙离子、镁离子的浓度相当大时,磺酸型的阳离子交流树脂中的氢离子,可和钙、镁离子停止交流,而构成「钙型」或「镁型」的阳离子交流树脂,如下式: 2R-SO3H + Ca2+ → (R-SO3)2Ca + 2H+ (钙型强酸性阳离子交流树脂) 2R-SO3H + Mg2+ → (R-SO3)2Mg + 2H+(镁型强酸性阳离子交流树脂) 氢型阳离子交流树脂的交流才能与被交流的阳离子的价数有亲密关系。
在常温下,低浓度水溶液中,交流才能随离子价数增加而增加,即价数越高的阳离子被交流的倾向越大。
弱酸性阳离子交换树脂,离子交换树脂,沈阳树脂此外,若价数相同,离子半径越大的阳离子被交流的倾向也越大。
假如以自来水中经常呈现阳离子列为参考对象,则氢型阳离子交流树脂的交流才能次第可表示如下:强酸性:Fe3+>Fe2+>Mn2+>Ca2+>Mg2+>K+>NH4+>Na+>H+ 弱酸性:H+>Fe3+>Fe 2+>Mn2+>Ca2+>Mg2+>K+>NH4+>Na+ 由上述交流才能次第可知:强酸性与弱酸性阳离子交流树脂的母体,对阳离子交流才能次第完整相同,独一的差别是:两者对H+的交流才能不同,强酸性对氢离子的亲和力最弱,弱酸性对氢离子的亲和力最强,这个特性可能会深深影响它们在水草缸的作用与功用。
固然氢型弱酸性阳离子交流树脂对氢离子的亲合力最强,但氢离子(H+)与氢氧离子(OH-)分离成水(H2O)的亲合力更强,所以在碱性水质中,弱酸性阳离子交流树脂中的H+会快速被OH-所耗费,OH-主要来自KH硬度(HCO3-)的水解反响: HCO3- + H2O ←→ H2CO3 + OH- H+所遗留之「活性位置」再改由其它阳离子如Fe3+>Fe 2+>Mn2+>Ca2+>Mg2+……等依序取代,不断持续到HCO3-完整被消弭为止(KH=0)。
离子交换树脂题目:离子交换树脂摘要:本文就离子交换树脂的主要品种,性质,结构组成,制备工艺,历史发展,应用现状和前景等做了相关介绍。
正文:高分子是化学里我最喜欢的一块,只是自己专业是化工,后来没有太接触高分子,可毕竟我们生活最小的部分都离不开高分子,离子交换树脂是结构高分子的一部分,与我们日常生活关系很密切,因此我选了这个题目,在完成论文的同时学会有关知识,强化自己的知识面。
在此我向大家详细的介绍一下离子交换树脂的各种问题。
一,离子交换树脂基本介绍离子交换树脂(英文名是ion exchange resin)是带有官能团(有交换离子活性基团)、具有网状结构、不溶性的高分子化合物。
通常是球形颗粒物。
离子交换树脂的全名称由分类名称、骨架(或基因)名称、基本名称组成。
二,离子交换树脂的简史离子交换树脂是最早出现的功能高分子材料,其历史可追溯到上一世纪30年代。
1935英国的Adams和Holmes发表了关于酚醛树脂和苯胺甲醛树脂的离子交换性能的工作报告,开创了离子交换树脂领域,同时也开创了功能高分子领域。
离子交换树脂可以使水不经过蒸馏而脱盐,既简便又节约能源。
因此根据Adams和Holmes的发明,带有磺酸基和氨基的酚醛树脂很快就实现了工业化生产并在水的脱盐中得到了应用。
1944年D’Alelio合成了具有优良物理和化学性能的磺化苯乙烯-二乙烯苯共聚物离子交换树脂交联聚丙烯酸树脂,奠定了现代离子交换树脂的基础。
此后,Dow化学公司的Bauman等人开发了苯乙烯系磺酸型强酸性离子交换树脂并实现了工业化;Rohm&Hass公司的Kunin等人则进一步研制了强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂和弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂。
这些离子交换树脂除应用于水的脱盐精制外,还用于药物提取纯化、稀土元素的分离纯化、蔗糖及葡萄糖溶液的脱盐脱色等离子交换树脂发展史上的另一个重大成果是大孔型树脂的开发。
20世纪50年代末,国内外包括我国的南开大学化学系在内的诸多单位几乎同时合成出大孔型离子交换树脂。
关键词:离子交换树脂离子交换树脂的使用寿命,树脂反复再生:由于树脂的长时间频繁再生,每次再生时,树脂间都做相互擦洗运动,受水压及树脂间的机械磨损,树脂的交联值(机械强度)逐渐下降,骨架变形,运行中其表现为出水有时为黄褐色,产水周期明显缩短,再生效果不理想。
国内目前常用的优级阳离子软化树脂为中英合资生产的“漂莱特”钠型阳离子交换树脂,厂家提供的软化水树脂使用年限工业上为5-8年(理论值),实际运行当中,树脂受原水影响的主要原因为:A、原水管路一般为碳钢管道,水与管路发生氧化反应,生成铁离子,进入树脂后,随运行时间的延长,树脂的功能交换基团下降,其表现为耗盐量高,再生水质差。
B、树脂反复再生:由于树脂的长时间频繁再生,每次再生时,树脂间都做相互擦洗运动,受水压及树脂间的机械磨损,树脂的交联值(机械强度)逐渐下降,骨架变形,运行中其表现为出水有时为黄褐色,产水周期明显缩短,再生效果不理想。
C、树脂的理化值:聚合物骨架-----------------------------------------------聚苯乙烯-二乙烯苯功能基------------------------------------------------------聚苯乙烯磺酸基出厂型式---------------------------------------------------钠型外观---------------------------------------------------------淡色球壮颗粒水份(钠型)---------------------------------------------46--50%粒度----------------------------------------------------+1.2<5%; -0.3mm<1%全交(钠型)-----------------------------------------------≥1.9eq/L湿树脂----------------------------------------------≥4.5eq/kg干树脂膨胀率(Na+→H+)-------------------------------------≤5%pH稳定性----------------------------------------------------0-14比重(钠型)-----------------------------------------------1.27操作温度(钠型)---------------------------------------------≤150℃离子交换法的工作原理钠离子交换软化处理的原理是将原水通过钠型阳离子交换树脂,使水中的硬度成分Ca2+、Mg2+与树脂中的Na+相交换,从而吸附水中的Ca2+、Mg2+,使水得到软化。
离子交换树报废与更换规则如确定离子交换设备良好,运行操作无误,判定树脂本身存在问题时,则应停运设备,对交换器内树脂进行取样化验,确认树脂的劣化程度,以决定树脂是否需要报废或更换。
1、离子交换器内树脂的取样方法为正确了解离子交换器内树脂性能下降的情况,所取树脂样品必须具有代表性。
水处理设备的采样按一台设备为一个取样单元进行。
取样器可以采用外径25mm左右、总长度不小于2000mm、下端有一45°斜口的塑料管。
总取样量应不小于500ml。
具体取样步骤可以按以下步骤进行:(1)按大反洗操作,对需取样的设备进行大反洗,反洗结束后排水至水位在树脂层下10~20cm后停止排水。
(2)打开顶部入孔盖,至少选择均匀分布的6个以上点取样。
取样点应尽可能在床层的2/3圆上。
(3)在选定的取样点上将取样器垂直插入树脂层地步,排干设备内的水,在不断转动下慢慢取出样管。
(4)倒出树脂样品,均匀混合后装入样品瓶,贴上标志。
标志应尽量包括如下内容:样品生产厂名、样品名称、样品的牌号及离子型态、设备名称和设备编号、取样日期、使用年限和使用方式、运行周期数、总制水量、取样原因、取样人签名。
(5)采集的样品在贮存过程中应避免受冻,并注意不使树脂失去内部水份(至少保存到下一次采样后)。
2、树脂样品的分析对取得的样品测定其含水量、体积交换容量、含铁量和圆球率,并与树脂运行初期的性能进行比较。
3、001×7树脂的更换与报废DL/T673-1999《火力发电厂水处理用001×7强酸性阳离子交换树脂报废标准》明确规定了001×7树脂的更换与报废的技术与经济指标(见表5-3、表5-4)。
4.1、001×7树脂报废规则(1)当含水量、体积交换容量任一项超过表5-3给的指标时,离子交换器继续运行将影响水处理系统的安全,可以判定该树脂应当报废。
(2)通过现场除铁处理后,如果树脂中的铁含量仍大于表5-3所给的指标时,即可判定该树脂受到严重铁污染,应当报废。
关于离子交换树脂的使用寿命解析关于离子交换树脂的使用寿命解析离子交换树脂的使用寿命,树脂反复再生:由于树脂的长时间频繁再生,每次再生时,树脂间都做相互擦洗运动,受水压及树脂间的机械磨损,树脂的交联值(机械强度)逐渐下降,骨架变形,运行中其表现为出水有时为黄褐色,产水周期明显缩短,再生效果不理想。
国内目前常用的优级阳离子软化树脂为“漂莱特”钠型阳离子交换树脂,厂家提供的软化水树脂使用年限工业上为5-8年(理论值),实际运行当中,树脂受原水影响的主要原因为:A、原水管路一般为碳钢管道,水与管路发生氧化反应,生成铁离子,进入树脂后,随运行时间的延长,树脂的功能交换基团下降,其表现为耗盐量高,再生水质差。
B、树脂反复再生:由于树脂的长时间频繁再生,每次再生时,树脂间都做相互擦洗运动,受水压及树脂间的机械磨损,树脂的交联值(机械强度)逐渐下降,骨架变形,运行中其表现为出水有时为黄褐色,产水周期明显缩短,再生效果不理想。
C、树脂的理化值:聚合物骨架-----------------------------------------------聚苯乙烯-二乙烯苯功能基------------------------------------------------------聚苯乙烯磺酸基出厂型式---------------------------------------------------钠型外观---------------------------------------------------------淡色球壮颗粒水份(钠型)---------------------------------------------46--50%粒度---------------------------------------------------- +1.2<5%;>5%;><>全交(钠型)-----------------------------------------------≥1.9eq/L湿树脂----------------------------------------------≥4.5eq/kg干树脂膨胀率(Na+→H+)-------------------------------------≤5%pH稳定性----------------------------------------------------0-14比重(钠型)-----------------------------------------------1.27 操作温度(钠型)---------------------------------------------≤150℃离子交换法的工作原理钠离子交换软化处理的原理是将原水通过钠型阳离子交换树脂,使水中的硬度成分Ca2+、Mg2+与树脂中的Na+相交换,从而吸附水中的Ca2+、Mg2+,使水得到软化。
动态离子树脂交换柱使用寿命动态离子树脂交换柱使用寿命的影响因素及其维护策略一、引言动态离子树脂交换柱作为一种高效、环保的水处理设备,在我国各行业中得到了广泛的应用。
然而,树脂交换柱的使用寿命一直是用户关注的焦点。
本文将对影响动态离子树脂交换柱使用寿命的因素进行详细分析,并探讨如何采取有效措施延长其使用寿命。
二、影响动态离子树脂交换柱使用寿命的因素1.树脂质量离子树脂的质量直接关系到交换柱的使用寿命。
优质离子树脂具有较高的交换容量、良好的物理性能和稳定的化学性质。
在选购离子树脂时,应注重产品的品质,确保使用高性能的树脂。
2.进水水质进水水质对树脂交换柱的使用寿命具有重要影响。
含有大量悬浮物、有机物和微生物的进水会导致树脂的快速污染,降低其使用寿命。
因此,应对进水水质进行严格控制,确保交换柱的正常运行。
3.操作条件操作条件对树脂交换柱的使用寿命也有很大影响。
合理的操作条件可以降低树脂的磨损速度,延长其使用寿命。
反之,不当的操作会导致树脂的过早损坏。
4.清洗和维护定期对树脂交换柱进行清洗和维护,可以有效去除树脂表面积累的污染物,延长其使用寿命。
此外,及时更换损坏的树脂,也是保证交换柱正常运行的关键。
三、延长动态离子树脂交换柱使用寿命的策略1.选购优质离子树脂选购高质量离子树脂,确保交换柱的性能稳定,是延长使用寿命的基础。
在选购过程中,要关注树脂的交换容量、物理性能和化学稳定性等指标。
2.优化进水水质通过对进水水质进行处理,降低其中的悬浮物、有机物和微生物含量,可以有效延长树脂交换柱的使用寿命。
可采用预处理设备,如过滤器、活性炭吸附器等,对进水进行净化。
3.规范操作条件规范操作条件,避免树脂交换柱在过高或过低的流量、压力下运行。
同时,要确保交换柱在运行过程中,水温保持在适宜范围内,以免树脂受热损坏。
4.定期清洗和维护制定合理的清洗和维护计划,定期对树脂交换柱进行清洗,去除表面积累的污染物。
同时,定期检查树脂柱的运行状态,发现损坏树脂及时更换,确保交换柱的正常运行。
火电厂离子交换树脂报废标准-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述:火电厂离子交换树脂作为一种重要的处理水处理材料,在火电厂的水循环系统中起着至关重要的作用。
离子交换树脂能够通过吸附、吸附交换等方式去除水中的离子,从而有效地净化水质,保证火电厂正常运转。
然而,长时间使用后,离子交换树脂会逐渐失去吸附能力,降低水处理效果,甚至成为一种污染物,对环境和人体健康造成潜在风险。
因此,火电厂离子交换树脂的报废处理成为了火电厂运维管理中的一个重要问题。
合理的报废标准和处理方法能够有效地降低环境风险,节约资源,并保证火电厂的可持续发展。
本文旨在探讨火电厂离子交换树脂的报废标准,分析当前报废标准的不足之处,并提出针对性的改进建议。
通过研究火电厂离子交换树脂的报废标准以及现有的处理方法,旨在为火电厂提供科学可行的报废标准和处理方法,从而推动行业可持续发展。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以根据以下方式编写:1.2 文章结构本文将按照以下结构进行叙述:第二部分为正文部分,将首先介绍火电厂离子交换树脂的概述和其在火电厂中的应用情况。
接着,将详细讨论火电厂离子交换树脂的报废标准,包括国内外相关标准和规定的概述,以及火电厂离子交换树脂报废的标准与要求。
第三部分为结论部分,将对全文进行总结,概括出本文的核心观点和主要结论。
同时,将提出一些建议,对于如何制定和优化火电厂离子交换树脂的报废标准提出一些具体建议,以期对相关领域的研究和实践能够有所启发和借鉴。
通过以上结构的安排,本文将全面系统地介绍火电厂离子交换树脂的报废标准,内容丰富有序,逻辑清晰,可以使读者更好地理解和掌握该领域的相关知识。
同时,在提出建议的部分,还将为相关研究和实践提供更多思路和参考,有助于推动该领域的发展和进步。
1.3 目的本文的目的是为了探讨和分析火电厂离子交换树脂的报废标准。
离子交换树脂在火电厂中广泛应用于水处理系统,用于去除水中的离子和杂质,以保证发电设备的正常运行和水质的稳定。
水处理用离子交换树脂使用性能诊断作者王广珠汪德良崔焕芳摘要本书是一本综合性的应用技术书,它简略地介绍了离子交换树脂的基本概念和性能,而把重点放在了讨论离子交换树脂使用中遇到的问题及解决办法,并对诊断离子交换树脂使用寿命的方法作了综合论述。
本书可供水处理专业技术人员、大专院校师生和科研、设计部门专业人员参考、使用。
前言自二十世纪四十年代发明离子交换树脂以来,离子交换树脂己被广泛用于电力、化工、冶金等行业,是目前工业上使用最广泛的水处理材料之一。
本书简略地介绍了离子交换树脂的基本概念、理化性能分析、工艺性能分析,着重介绍了几十年来我国离子交换树脂的使用情况,对应用中出现的具有代表性的问题进行了较为详细分析,并提出了针对性解决措施,首次提出了离子交换树脂寿命诊断技术及报废规则,同时汇集了目前使用最为广泛的离子交换树脂国家标准、电力行业标准,是目前水处理方面内容比较全面的一本书。
本书内容广泛,可供水处理专业技术人员、大专院校师生和科研、设计部门专业人员参考、使用。
由于作者水平有限,不足之处在所难免,请广大读者批评指正。
本书在编辑过程中,得到了邵林教授级高级工程师的鼓励和帮助,谨此致谢。
作者:2004.7. 于西安目录第一章离子交换树脂的理化性能和工艺性能 (1)第一节离子交换树脂的分类及命名 (1)1. 离子交换树脂的分类 (1)2. 离子交换树脂的命名法则及型号 (2)第二节离子交换树脂的取样 (4)1. 离子交换树脂包装件内的取样 (4)2. 交换柱或交换器内树脂的取样 (4)第三节离子交换树脂样品预处理 (6)1. 新树脂样品的预处理 (6)2. 旧树脂样品的预处理 (6)第四节离子交换树脂结构概述 (8)1. 化学结构 (8)2. 物理结构 (8)第五节离子交换树脂的物理性能 (9)1. 外观 (9)2. 水溶性浸出物 (9)3. 含水量 (10)4. 氢氧型阴树脂的含水量 (11)5. 密度 (12)6. 粒度和粒度分布 (13)7. 机械性能或物理强度 (14)8. 不可逆膨胀和转型膨胀 (20)9. 耐热性与抗氧化性 (22)10. 离子交换树脂孔结构 (23)第六节离子交换树脂的化学性能 (27)1. 交换容量 (27)2. 阳离子交换树脂交换容量 (28)3. 阴离子交换树脂交换容量 (30)4. 离子交换树脂的酸碱性 (33)5. 离子交换平衡和选择性 (37)6. 离子交换树脂的交换特性 (39)7. 离子交换速度 (41)第七节离子交换树脂工艺性能 (44)1. 工作交换容量 (44)2. 再生剂耗、比耗 (45)3. 自用水率 (47)第二章国产水处理用离子交换树脂现状 (49)第一节国产水处理用离子交换树脂现状 (49)1. 生产能力 (49)2. 品种 (49)3. 规格 (50)4. 质量状况 (50)5. 包装 (51)6. 标准体系 (51)7. 性能检测 (52)8. 树脂的报废 (53)第二节常用离子交换树脂的理化性能指标 (54)第三章离子交换设备运行中出现的问题及其判别方法 (66)第一节发电厂中水处理的重要性 (66)1. 热力设备的结垢 (66)2. 热力设备的腐蚀 (66)3. 过热器和汽轮机的积盐 (66)第二节离子交换设备运行的基本原理 (67)1. 影响工作层厚度的主要因素 (67)2. 离子交换过程中的离子排代 (67)3. 离子交换设备的失效度和再生度 (68)第三节影响离子交换器运行的因素 (68)1. 运行流速的影响 (68)2. 进水总离子含量的影响 (69)3. 树脂层高度的影响 (69)4. 树脂颗粒度的影响 (69)5. 树脂质量的影响 (69)6. 进水中各种离子比例的影响 (69)7. 水温的影响 (70)8. 失效终点的影响 (70)第四节离子交换设备运行中出现的问题 (71)1. 离子交换树脂的流失 (71)2. 因误操作引起的出水水质严重恶化 (71)3. 因技术管理不善而引起的出水水质恶化 (72)4. 系统与设备结构上遇到的问题 (74)5. 废酸、碱的处理问题 (77)6. 树脂性能劣化 (77)第五节如何判断离子交换设备运行中出现的问题 (78)1. 出水水质恶化 (78)2. 设备出力降低 (78)3. 运行经济指标降低 (79)第四章水处理中树脂常见的劣化现象 (80)第一节离子交换树脂的破损 (80)1. 树脂保存不当 (80)2. 运行流速过高 (80)第二节离子交换树脂的污染 (81)1. 铁的污染 (81)2. 硅的污染 (82)3. 树脂的油污染 (83)4. 凝胶强碱性阴离子交换树脂的有机物污染 (84)第三节树脂的氧化 (89)1. 强酸性阳离子交换树脂的氧化 (89)2. 强碱性阴离子交换树脂的氧化 (90)第五章离子交换树脂运行的综合评价 (92)第一节离子交换树脂树脂运行的经济分析与评价 (92)1. 增加再生次数的经济分析与比较 (92)2. 提高树脂再生水平的经济比较 (93)3. 更换树脂经济指标的确定 (94)4. 计算举例 (94)第二节001×7树脂理化性能与工艺性能变化之间的关系 (96)1. 离子交换树脂性能的劣化 (96)2. 树脂的基本理化性能与工作交换容量的关系 (96)第三节201×7强碱性阴离子交换树脂工艺性能与理化性能的关系 (103)1. 运行中出现的问题 (103)2. 试验结果及分析 (103)第四节如何判断离子交换树脂的报废 (108)1. 树脂性能劣化的判断 (108)2. 离子交换树脂报废技术指标和经济指标 (108)3. 树脂报废规则 (109)4. 树脂更换规则 (109)附录A 使用后强酸性阳离子交换树脂测定含水量、体积交换容量的样品制备 (111)附录B 使用后氯型强碱阴树脂样品的制备(RCL) (112)附录C 使用后氢氧型强碱阴树脂样品的制备(ROH) (113)附录D 树脂中有机物测定方法 (114)附录E 离子交换树脂中含铁量的测定方法 (116)第一章离子交换树脂的理化性能和工艺性能第一节离子交换树脂的分类及命名1.离子交换树脂的分类离子交换树脂品种很多,因其原料、制法和用途不同,分类方法各异。
1、离子交换树脂柱离子交换树脂是放置在树脂柱中进行工作的,这有利于发挥它的功能,并便于再生。
国外糖厂树脂柱的有效容积(装载树脂量)一般为3~10m3,直径2.3~3.3m,高3.3~4m,树脂床的高度0.6~2m。
树脂柱为立式圆筒形结构,两端密封,能承受一定的工作压力。
它通常用钢板焊接制成,内壁整体衬上耐酸、碱的橡胶层,小型树脂柱可全用不锈钢制造。
树脂柱总高度约为树脂层的两倍,以备树脂工作时体积膨胀和防止反洗时树脂被冲走。
如果树脂的粒度较大,对通过液体的阻力较小,树脂层可较高,并相应缩小柱体的直径。
但如树脂粒度较细,对液体的阻力较大,则树脂层不宜高,以免影响液体的通过,降低它的生产能力。
有些装载细颗粒树脂的柱,树脂层的高度只约0.8m,但它的工作周期时间亦较短。
树脂柱的底部装上细孔平板及筛网,树脂放置在筛网之上。
一种设计采用三层筛网,分别为60、20、10目,也有采用70目筛,以适应颗粒较小的树脂。
有些设计不用筛网,在底部装设有大量微缝小孔的分配器,汇集从树脂床流出的液体。
在树脂柱的顶部,装有糖浆入料管及入料分配器,进入的糖浆经过它均匀分布,然后向下通过树脂层,在底部集中排出。
在树脂层的上方还有另一套分配器,连接洗水管及再生溶液管,洗水与再生液分别从该处进入,从上向下通过树脂层,到底部排出。
底部分配器还连接反冲洗水管,当树脂反洗时,从底部进水,均匀地冲动树脂层,将树脂中夹杂的悬浮物冲走,经顶部分配器排出。
另在柱顶部接有压缩空气管,在开始入料前,开入压缩空气将树脂颗粒略为压紧,使形成树脂床。
树脂柱底部亦接有压缩空气管,必要时可通过压缩空气反冲树脂层,使其疏松,然后再开水管反洗树脂。
柱底部还有树脂装卸管。
树脂柱内全部附件及连接管路的材料均为不锈钢,成分通常为1Cr18Ni12Mo2Ti。
树脂柱的一种设计如右图。
早期的树脂柱亦有在底部用石英砂作为阻隔树脂的介质(不用筛网),先放置一层15cm厚的从4~6mm 到6~11mm大小的石英块,在它的上面再装一层15cm 厚的从2.5×1.5mm 到3.5×1.5mm大小的石英砂,上面再装树脂。
离子交换树脂的基本性能及其影响因素离子交换树脂的基本性能包括以下几个方面,现分别简述如下:一、树脂的外观新的树脂因结构、基团、离子形态、制造工艺等因素的不同,而有黄色、褐色、白色、棕色、黑色、灰色等各种颜色,以满足具体使用中不同场合的需要。
常用水处理用的树脂外观一般为:凝胶型的苯乙烯系树脂一般为透明的淡黄色颗粒;而大孔树脂则为不透明(或微透明)颗粒;大孔苯乙烯系阳树脂一般为淡黄色或淡灰褐色颗粒,大孔苯乙烯系阴树脂为白色颗粒;丙烯酸系的树脂为白色或乳白色颗粒。
同一种树脂在不同的离子形态时会发生颜色上的变化,如001x7树脂由再生态到失效态时的颜色是由深到淡,由失效态到再生态,又由淡到深。
这种变化是可以逆转的,树脂受污染时,其颜色也会发生根本性的变化,其颜色的变化程度一般与树脂受污染的程度成正比,并且较难逆转。
因此,树脂在使用的过程中,要随时留意其颜色上的变化,以判断树脂污染的程度。
如201x7树脂受铁或有机物污染时,颜色变深甚至黑褐色。
001x7树脂受氧化剂破坏时,其树脂交联和交换基团都将被氧化,树脂的颜色也将变淡,树脂体积增大,由此树脂易碎和体积交换容量下降。
二、粒度树脂的粒度大小和均匀性,对运行的影响较大。
粒度大,比表面积就小,交换速度就慢;粒度太小,虽然交换速度快,但是,运行时的阻力又大;因此,国家标准根据不同的交换器床型(不同床型的运行流速不同)相对应的树脂型号,规定了相对较合理的粒径范围(参考国标)。
三、树脂的溶胀及转型体积改变率树脂在干燥的状态下(惰性树脂除外),遇水会迅速膨胀。
因此,当树脂脱水时,不能直接与水接触,而要用饱和的食盐水浸泡,减缓膨胀速度,防止树脂的破裂。
树脂不同的交联度,其膨胀系数也不同,体积改变率的大小与交联度成反比。
交换容量的大小与溶胀率成正比。
可交换离子价数越高,溶胀率越小。
同价离子,水合能力越强,溶胀率越大。
当然,树脂转型膨胀率的规律在实际的应用中较为复杂,因为它往往是多种离子间的交换。
离子交换树脂有效粒径、均一系数和粒度测定方法E1 适用范围本方法适用于球状离子交换树脂有效粒径、均一系数和粒度的测定。
E2 定义E2.1 有效粒径见GB 5758-86《离子交换树脂粒度分布测定方法》的1.1。
E2.2 均一系数见GB 5758-86的1.2。
E2.3 粒度在规定的粒径范围内的树脂体积占样品体积的百分数。
E3 仪器和试剂见GB 5758-86的2。
E4 有效粒径和均一系数测定步骤E4.1 取样见GB 5475-85《离子交换树脂取样方法》。
E4.2 样品的处理见表E1。
表E1 树脂样品的处理条件E4.3 样品的量取见GB 5758的3.3。
E4.4 样品的筛分操作E4.4.1 准备工作见GB 5758的3.4.1。
E4.4.2 加入样品见GB 5758的3.4.2。
E4.4.3 筛分操作在漏斗中,连续地上下左右移动试验筛,使其在水层中运动,操作中要防止树脂从试验筛上缘漂出,筛网不应露出水面。
反复操作约5 min。
E4.4.4 清网从水中取出筛子,反过来置于一搪瓷盆中,用细水流反复冲洗筛网上树脂至搪瓷盆中,将在网孔中的树脂颗粒基本洗净。
E4.4.5 重复筛分及清网操作按E4.4.3和E4.4.4规定重复操作并检查是否筛净。
检查时,在一搪瓷盆中进行筛分,若经约5min的筛分操作,筛下颗粒不多于50 粒,则可结束筛分操作;否则继续E4.4.3至E4.4.4的操作直至筛下颗粒不多于50粒。
E4.4.6 测量筛下树脂体积见GB 5758的3.4.4。
E4.4.7 换筛继续筛分见GB 5758的3.4.5。
E4.5 结果的计算及表示见GB 5758的4。
E4.6 允许差见GB 5758的5。
E5 粒度测定操作步骤E5.1 粒度范围内样品体积百分数的测定E5.1.1 已经粒度分布测定的样品的粒度测定已经粒度分布测定的样品的粒度可从粒度分布曲线查出。
查找方法如下:从粒度分布曲线查出大于粒度范围下限粒径的筛上体积累积百分数P1(%),再查出大于粒度范围上限粒径的筛上体积累积百分数P2(%),则粒度P(%)由下式计算:P P P=-12(E12) E5.1.2 未经粒度分布测定的样品的粒度测定取和粒度范围上限粒径相应孔径的筛子,按E4.3.3~E4.3.6规定的筛分方法过筛100 mLCL外理过的样品(压脂层白球和浮床的白球直接干筛),记录筛下样品体V1mL)。