火電廠大孔陽離子交換樹脂電再生可行性探討
產品名稱: | D001大孔型強酸性陽離子交換樹脂 | |
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產品簡介: | D001是在大孔結構的苯乙烯-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、高純水制備及凝結水凈化,廢水處理和重金屬的回收,有機催化反應等領域。 | |
理化性能指標: | 指標名稱 | 指標 |
執(zhí)行標準: | 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: | 指標名稱 | 指標 |
pH范圍 | 1-14 | |
高使用溫度 ℃ | Na:120 H:100 | |
轉型膨脹率(Na+-H+) | ≤5-8 | |
工作交換容量 mmol/L | ≥1100 | |
運行流速 m/h | 15-30 |
一、樹脂的運輸和貯存:
離子交換樹脂內含有一定量的水份,在運輸及貯存過程中應盡量保持這部分水份。如果貯存過程中樹脂脫了水,應先用
濃食鹽水(8-10)浸泡1-2小時,再逐漸稀釋,不得直接放于水中,以免樹脂急劇膨脹而破碎。樹脂在貯存或運輸過程中,
應保持在5-40℃的溫度環(huán)境中,避免過冷或過熱,影響質量。若冬季沒有保溫設備時,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。
二、新樹脂的予處理:
新樹脂常含有溶劑、未參加聚合反應的物質和少量低聚合物,還可能吸著鐵、鋁、銅等重金屬離子。當樹脂與水、酸、
堿或其它溶液相接觸時,上述可溶性雜質就會轉 入溶液中,在使用初期污染出水水質。所以,新樹脂在投運前要進行預處
理。
1、陽樹脂的預處理
陽樹脂的預處理步驟如下:
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。
2、陰樹脂的預處理
其預處理方法中的步與陽樹脂預處理方法中的步相同;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2-4 NaOH溶液浸泡4-8小時后,放盡堿液,用清水洗至中性待用。
火電廠大孔陽離子交換樹脂電再生可行性探討近年來,EDI內混合陰、陽離子交換樹脂,不用化學藥劑再生而是依靠電再生。這種技術取得了良好的經濟和環(huán)保效益,同時也提示我們,既然EDI內樹脂依靠電再生,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。假如該技術能運用到實踐中往,則避免了酸堿再生的弊端,將產生重大意義。
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,全部離子已經遷移出淡水室。由于在保護層中,電解質離子少,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。只有水解離產生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,水解離產生的h+和OH-與失效的陰、陽樹脂發(fā)生置換反應使其再生。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。