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火電廠大孔陽離子交換樹脂電再生可行性探討
瀏覽次數(shù)：321發(fā)布日期：2023-07-17

火電廠大孔陽離子交換樹脂電再生可行性探討

 

產(chǎn)品名稱：

D001大孔型強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂

 

 

產(chǎn)品簡介：

D001是在大孔結(jié)構(gòu)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。主要用于純水、高純水制備及凝結(jié)水凈化，廢水處理和重金屬的回收,有機(jī)催化反應(yīng)等領(lǐng)域。

理化性能指標(biāo)：

指標(biāo)名稱

指標(biāo)

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：

GB/13659-2008

外觀 ：

灰色至褐色不透明球狀顆粒

出廠型式 ：

Na+

含水量  ：

45-50

質(zhì)量全交換容量 mmol/g ：

≥4.35

體積全交換容量 mmol/ml ：

≥1.80

濕視密度 g/ml ：

0.77-0.85

濕真密度 g/ml ：

1.25-1.28

范圍粒度  ：

(0.315-1.25mm)≥95

下限粒度  ：

(<0.315mm)≤1

有效粒徑 mm ：

0.400-0.8200

均一系數(shù) ：

≤1.70

磨后圓球率 ：

≥90

使用參考指標(biāo)：

指標(biāo)名稱

指標(biāo)

pH范圍

1-14

高使用溫度 ℃

Na:120   H:100

轉(zhuǎn)型膨脹率(Na+-H+)

≤5-8

工作交換容量 mmol/L

≥1100

運(yùn)行流速 m/h

15-30

 

一、樹脂的運(yùn)輸和貯存：

離子交換樹脂內(nèi)含有一定量的水份，在運(yùn)輸及貯存過程中應(yīng)盡量保持這部分水份。如果貯存過程中樹脂脫了水，應(yīng)先用

濃食鹽水（8-10)浸泡1-2小時(shí)，再逐漸稀釋，不得直接放于水中，以免樹脂急劇膨脹而破碎。樹脂在貯存或運(yùn)輸過程中，

應(yīng)保持在5-40℃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(shí)，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。

二、新樹脂的予處理：

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(dāng)樹脂與水、酸、

堿或其它溶液相接觸時(shí)，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(yùn)前要進(jìn)行預(yù)處

理。
１、陽樹脂的預(yù)處理

陽樹脂的預(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(shí)，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(shí)（或小流量清洗），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(shí)，放盡酸液，用清水漂流至中性待用。

２、陰樹脂的預(yù)處理

其預(yù)處理方法中的步與陽樹脂預(yù)處理方法中的步相同；而后用5HCL浸泡4-8小時(shí)，然后放盡酸液，用水清洗至

中性；而后用2-4 NaOH溶液浸泡4-8小時(shí)后，放盡堿液，用清水洗至中性待用。

 

 

火電廠大孔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(xué)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(jì)和環(huán)保效益，同時(shí)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(shí)，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(yùn)用到實(shí)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(yán)重下降

　　在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，隨著實(shí)驗(yàn)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(jìn)行耐磨率實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(dǎo)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(yùn)行很長時(shí)間。本實(shí)驗(yàn)中卻發(fā)現(xiàn)了諸多嚴(yán)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(shí)，電滲析可以忽略。只考慮離子交換作用。

　　當(dāng)欲處理水從失效層流到工作層底部時(shí)，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(shí)不被吸收，而是受直流電場的作用橫向遷移，待到達(dá)工作層底部時(shí)，全部離子已經(jīng)遷移出淡水室。由于在保護(hù)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(hù)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(hù)層，故其再生是發(fā)生在整個(gè)再生室內(nèi)。只有水解離產(chǎn)生h+和OH-的量足夠多時(shí)，樹脂才能達(dá)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(shí)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(dǎo)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(shí)遷移走，則可能再次進(jìn)進(jìn)離子交換樹脂母體骨架活性團(tuán)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(dǎo)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(dǎo)致陽離子再生效果低于陰離子。