陰陽混合離子交換樹脂基體的組成與轉(zhuǎn)型
新樹脂的預(yù)處理:
由于運(yùn)輸及保管等各方面的原因,容易使新樹脂產(chǎn)生脫水。憑肉眼和手感均可發(fā)現(xiàn)。如遇此種情況,為避免樹脂與水和其它再生液的接觸而產(chǎn)生爆裂破碎,造成不必要的浪費(fèi),必須將此類樹脂浸泡在8的食鹽水中16小時(shí)左右(浸泡時(shí)好經(jīng)常攪拌),使樹脂充分膨脹,經(jīng)清水漂洗至無鹽味后方可使用。沒有上述現(xiàn)象,則樹脂不必進(jìn)行預(yù)處理。
樹脂裝填:
國內(nèi)混床設(shè)備的樹脂裝填高度為陽樹脂5(6)00mm,陰樹脂10(2)00mm,非再生態(tài)時(shí)(即陽樹脂為鈉型,陰樹脂為氯型時(shí))陽樹脂裝填高度不能高過中排口,但也不宜低于中排口5cm。陰陽樹脂裝填比例為2:1(或1.5:1)。001x7MB陽離子交換樹脂在下,201x7MB陰離子交換樹脂在上。
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樹脂沖洗:
樹脂裝入交換器后,用潔凈水反洗樹脂層,直至出水清晰、無氣味、無細(xì)碎樹脂為止。
用約2倍樹脂體積的4-5HCl溶液,以2m/h的流速通過樹脂層。全部通入后,浸泡4-8小時(shí),排去酸液,用潔凈水沖洗至出水呈中性,沖洗流速為10-20m/h。
用約2倍樹脂體積的2-5NaOH溶液,按上面進(jìn)HCl溶液的方法通入和浸泡。排去堿液,用潔凈水沖洗至出水呈中性,沖洗流速同上。酸、堿溶液若能重復(fù)進(jìn)行2-3次,則效果更佳。
陰陽樹脂混合:
沖洗結(jié)束后,打開下進(jìn)、上排閥,啟動中間水泵(反沖洗使樹脂層松動),將柱內(nèi)積水排至樹脂層面上100-150mm處時(shí),關(guān)中間水泵和進(jìn)水閥;2、打開小量排空閥,開啟并控制進(jìn)氣閥門的進(jìn)氣量(進(jìn)氣壓力為0.1-0.15Mpa),觀察上下窺視鏡內(nèi)樹脂有節(jié)律的上下沸騰混合,使上下樹脂顏色深淺混合一致。進(jìn)氣時(shí)間一般為10-15分鐘;3、混合結(jié)束后,關(guān)閉進(jìn)氣閥、排空閥,再迅速開啟上進(jìn)閥、中間水泵、下排閥(使樹脂迅速沉降,防止樹脂在沉降過程中重新分層)。同時(shí)也要防止樹脂露出水面,否則樹脂間會產(chǎn)生氣泡,從而影響混床的出水水質(zhì)(若混合效果不佳時(shí),可以重復(fù)混合操作)。
注意事項(xiàng):
運(yùn)行一年以上,須檢查樹脂實(shí)際裝填高度,如樹脂層高不夠了,就需要相應(yīng)填補(bǔ)樹脂。
混床出水指標(biāo)主要有兩項(xiàng),一項(xiàng)是電導(dǎo)率<0.2us/cm,另一項(xiàng)是硅含量Csio2<0.02mg/L,為合格。
如果混床周期制水量明顯下降,出水指標(biāo)不穩(wěn)定,再生酸堿耗、水耗居高不下,那就要對樹脂是否被污染及樹脂強(qiáng)度等指標(biāo)進(jìn)行再生或檢測。
脫鹽水混床再生要求 說明:
1、反滲透膜進(jìn)行化學(xué)清洗用檸檬酸溶液循環(huán)清洗的
2、混床的分層、再生規(guī)范、清洗合格、混合均勻=出水電導(dǎo)率合格。 3、如果是鐵中毒樹脂會發(fā)紅,多數(shù)原因是因?yàn)闃渲谑褂眠^程中因設(shè)備中的鐵、處理液中有鐵,樹脂污染一般是高價(jià)鐵,可用5左右的HCI進(jìn)行處理,好循環(huán),也可浸泡,時(shí)間在5-8小時(shí),把高價(jià)鐵變?yōu)榈蛢r(jià)鐵。處理好后,樹脂再用清水清洗。
混床出水電阻率≤1MΩ時(shí)混床需要再生。本混床的陰陽樹脂再生操作規(guī)程采用“二步再生法"—— 即先對陰離子(上部)進(jìn)堿再生;再對陽離子樹脂(下部)進(jìn)鹽酸再生。
一、陰陽樹脂分層
反沖洗:開啟下進(jìn)閥、上排閥、啟動中間水泵,用RO出水大流量(約3000L/h)沖洗20分鐘后,小流量(約600L/h)的沖洗約15分鐘使樹脂松動分層。
樹脂分層的好壞,還與樹脂的失效程度有關(guān),樹脂失效程度越大,分層越容易。
若陰陽樹脂因互相粘結(jié)抱團(tuán)無法分層時(shí):緩慢打開小量潔凈壓縮空氣,再調(diào)節(jié)排空閥門,使壓縮空氣從混床由下進(jìn)上排出,從上下窺視鏡觀察樹脂松動以利分層,視其情況可以延長操作時(shí)間和次數(shù),再按照上述反沖洗方法處理陰陽樹脂的分層。
陰陽樹脂的分層是再生操作中非常關(guān)鍵和重要的步驟之一。
二、排除柱內(nèi)積水)
排水靜置沉降:關(guān)閉中間水泵及進(jìn)水閥,打開中排閥、下排閥,排盡樹脂柱內(nèi)積水(以免再生液被稀釋),水流盡后靜置5分鐘。
三、配制酸堿液注意事項(xiàng)
配制酸堿液時(shí)務(wù)必小心操作,戴上護(hù)目鏡、橡膠手套和口罩等,保持室內(nèi)通風(fēng);若濺到皮膚上用大量的水沖洗或及時(shí)就醫(yī)。
四、陰樹脂進(jìn)堿
1、用純化水把pH =14的堿液配制好;2、調(diào)節(jié)好堿液桶上的出液閥門,打開進(jìn)堿閥(上進(jìn)),啟動堿液泵,打開排空閥排除其空氣,待堿液進(jìn)入后,浸泡陰樹脂層時(shí),關(guān)閉排空閥,開啟中排閥并控制中排的開啟程度,堿液流量為300-500l/h(進(jìn)堿約45分鐘);3、堿液進(jìn)完之后,及時(shí)用RO水沖洗稀釋堿液桶及進(jìn)堿管線20分鐘,再關(guān)閉堿液泵、進(jìn)堿閥;4、再打開上進(jìn)水閥、啟動中間水泵,用RO水進(jìn)行沖洗至中排閥排出,直至pH =10為止。再打開下排水閥,關(guān)閉中排水閥,直至出水
五、陽樹脂進(jìn)酸
1、用純化水把pH =1的酸液配制好;2、調(diào)好酸桶上的出液閥門,打開進(jìn)酸閥(下進(jìn)),啟動酸液泵,打開排空閥排除其空氣,待酸液進(jìn)入后(流量約
為250-300l/h)浸泡陽樹脂層時(shí)(中排窺視鏡觀察),關(guān)閉排空閥,同時(shí)開啟中排閥并控制其開啟程度;3、中排出液pH =1時(shí)可適當(dāng)加大進(jìn)酸流量,以使陽樹脂不發(fā)生撓動為佳(進(jìn)酸約需40分鐘);4、酸液進(jìn)完之后,及時(shí)用RO水沖洗稀釋堿液桶及進(jìn)酸管線20分鐘,關(guān)閉酸液泵 、進(jìn)酸閥;5、再打開上進(jìn)閥、下進(jìn)閥,啟動中間水泵用RO水進(jìn)行沖洗,測試中排閥的出水pH =7-8時(shí),關(guān)閉上進(jìn)、下進(jìn)閥,由中排把水排盡。
六、陰陽樹脂混合
1、樹脂清洗合格后,打開下進(jìn)、上排閥,啟動中間水泵(反沖洗使樹脂層松動),將柱內(nèi)積水排至樹脂層面上100-150mm處時(shí),關(guān)中間水泵和進(jìn)水閥;2、打開小量排空閥,開啟并控制進(jìn)氣閥門的進(jìn)氣量(進(jìn)氣壓力為
0.1-0.15Mpa),觀察上下窺視鏡內(nèi)樹脂有節(jié)律的上下沸騰混合,使上下樹脂顏色深淺混合一致。進(jìn)氣時(shí)間一般為10-15分鐘;3、混合結(jié)束后,關(guān)閉進(jìn)氣閥、排空閥,再迅速開啟上進(jìn)閥、中間水泵、下排閥(使樹脂迅速沉降,防止樹脂在沉降過程中重新分層)。同時(shí)也要防止樹脂露出水面,否則樹脂間會產(chǎn)生氣泡,從而影響混床的出水水質(zhì)(若混合效果不佳時(shí),可以重復(fù)混合操作)。
七、混床的沖洗
混合完畢后,用RO出水進(jìn)行正洗。正洗流量一般為2000L/h,沖洗約30分鐘,以排出水符合純化水水質(zhì)指標(biāo)為終點(diǎn)。
八、再生過程中可能出現(xiàn)的問題及對策
1、樹脂混合后如果樹脂間有氣泡,可將柱內(nèi)積水由下排閥排掉,打開排氣閥,然后以很低的流速(使樹脂層不動)以反洗的方式從柱體下部進(jìn)水,當(dāng)液面淹沒全部樹脂時(shí),立即停止進(jìn)水,以免樹脂浮起分層。然后改用正洗方式再進(jìn)行沖洗即可。
2、影響樹脂再生程度的因素,主要有再生劑的用量、濃度、純度、再生時(shí)間、再生劑的流速、再生時(shí)的溫度等,在實(shí)際操作中應(yīng)予注意?;齑苍试S工作壓力≤0.2MPa。
陰陽混合離子交換樹脂基體的組成與轉(zhuǎn)型離子交換樹脂的基體,制造原料主要有苯乙烯和丙烯酸兩大類,它們分別與交聯(lián)劑二乙烯苯產(chǎn)生聚合反應(yīng),形成具有長分子主鏈及交聯(lián)橫鏈的網(wǎng)絡(luò)骨架結(jié)構(gòu)的聚合物。苯乙烯系樹脂是先使用的,丙烯酸系樹脂則用得較后。
離子交換樹脂
這兩類樹脂的吸附性能都很好,但有不同特點(diǎn)。丙烯酸系樹脂能交換吸附大多數(shù)離子型色素,脫色容量大,而且吸附物較易洗脫,便于再生,在糖廠中可作用于主要的脫色樹脂。苯乙烯系樹脂擅長吸附芳香族物質(zhì),善于吸附糖汁中的多酚類色素;但在再生時(shí)較難洗脫。因此,糖液先用丙烯酸樹脂進(jìn)行粗脫色,再用苯乙烯樹脂進(jìn)行精脫色,可充分發(fā)揮兩者的長處。
離子交換樹脂
樹脂的交聯(lián)度,即樹脂基體聚合時(shí)所用二乙烯苯的百分?jǐn)?shù),對樹脂的性質(zhì)有很大影響。通常,交聯(lián)度高的樹脂聚合得比較緊密,堅(jiān)牢而耐用,密度較高,內(nèi)部空隙較少,對離子的選擇性較強(qiáng);而交聯(lián)度低的樹脂孔隙較大,脫色能力較強(qiáng),反應(yīng)速度較快,但在工作時(shí)的膨脹性較大,機(jī)械強(qiáng)度稍低,比較脆而易碎。工業(yè)應(yīng)用的離子樹脂的交聯(lián)度一般不低于4;用于脫色的樹脂的交聯(lián)度一般不高于8;單純用于吸附無機(jī)離子的樹脂,其交聯(lián)度可較高。除上述苯乙烯系和丙烯酸系這兩大系列以外,離子交換樹脂還可由其他有機(jī)單體聚合制成。如酚醛系、環(huán)氧系、乙烯吡啶系、脲醛系等。
離子交換樹脂
離子交換樹脂的轉(zhuǎn)型
在實(shí)際使用上,常將這些樹脂轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌x子型式運(yùn)行,以適應(yīng)各種需要。例如常將強(qiáng)酸性陽離子樹脂與NaCl作用,轉(zhuǎn)變?yōu)殁c型樹脂再使用。工作時(shí)鈉型樹脂放出Na+與溶液中的Ca2+、Mg2+等陽離子交換吸附,除去這些離子。反應(yīng)時(shí)沒有放出H+,可避免溶液pH下降和由此產(chǎn)生的副作用。這種樹脂以鈉型運(yùn)行使用后,可用鹽水再生。又如陰離子樹脂可轉(zhuǎn)變?yōu)槁刃驮偈褂?,工作時(shí)放出Cl-而吸附交換其他陰離子,它的再生只需用食鹽水溶液。氯型樹脂也可轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓釟湫瓦\(yùn)行。強(qiáng)酸性樹脂及強(qiáng)堿性樹脂在轉(zhuǎn)變?yōu)殁c型和氯型后,就不再具有強(qiáng)酸性及強(qiáng)堿性,但它們?nèi)匀挥羞@些樹脂的其他典型性能,如離解性強(qiáng)和工作的pH范圍寬廣等。