陰陽混合離子交換樹脂的物理性質(zhì)
新樹脂的預處理:
由于運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,必須將此類樹脂浸泡在8的食鹽水中16小時左右(浸泡時好經(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,則樹脂不必進行預處理。
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(即陽樹脂為鈉型,陰樹脂為氯型時)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,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、堿溶液若能重復進行2-3次,則效果更佳。
陰陽樹脂混合:
沖洗結(jié)束后,打開下進、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,關(guān)中間水泵和進水閥;2、打開小量排空閥,開啟并控制進氣閥門的進氣量(進氣壓力為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。進氣時間一般為10-15分鐘;3、混合結(jié)束后,關(guān)閉進氣閥、排空閥,再迅速開啟上進閥、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,可以重復混合操作)。
注意事項:
運行一年以上,須檢查樹脂實際裝填高度,如樹脂層高不夠了,就需要相應(yīng)填補樹脂。
混床出水指標主要有兩項,一項是電導率<0.2us/cm,另一項是硅含量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度等指標進行再生或檢測。
脫鹽水混床再生要求 說明:
1、反滲透膜進行化學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=出水電導率合格。 3、如果是鐵中毒樹脂會發(fā)紅,多數(shù)原因是因為樹脂在使用過程中因設(shè)備中的鐵、處理液中有鐵,樹脂污染一般是高價鐵,可用5左右的HCI進行處理,好循環(huán),也可浸泡,時間在5-8小時,把高價鐵變?yōu)榈蛢r鐵。處理好后,樹脂再用清水清洗。
混床出水電阻率≤1MΩ時混床需要再生。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)進堿再生;再對陽離子樹脂(下部)進鹽酸再生。
一、陰陽樹脂分層
反沖洗:開啟下進閥、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)抱團無法分層時: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
配制酸堿液時務(wù)必小心操作,戴上護目鏡、橡膠手套和口罩等,保持室內(nèi)通風;若濺到皮膚上用大量的水沖洗或及時就醫(yī)。
四、陰樹脂進堿
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,打開進堿閥(上進),啟動堿液泵,打開排空閥排除其空氣,待堿液進入后,浸泡陰樹脂層時,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(進堿約45分鐘);3、堿液進完之后,及時用RO水沖洗稀釋堿液桶及進堿管線20分鐘,再關(guān)閉堿液泵、進堿閥;4、再打開上進水閥、啟動中間水泵,用RO水進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,打開進酸閥(下進),啟動酸液泵,打開排空閥排除其空氣,待酸液進入后(流量約
為250-300l/h)浸泡陽樹脂層時(中排窺視鏡觀察),關(guān)閉排空閥,同時開啟中排閥并控制其開啟程度;3、中排出液pH =1時可適當加大進酸流量,以使陽樹脂不發(fā)生撓動為佳(進酸約需40分鐘);4、酸液進完之后,及時用RO水沖洗稀釋堿液桶及進酸管線20分鐘,關(guān)閉酸液泵 、進酸閥;5、再打開上進閥、下進閥,啟動中間水泵用RO水進行沖洗,測試中排閥的出水pH =7-8時,關(guān)閉上進、下進閥,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、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,關(guān)中間水泵和進水閥;2、打開小量排空閥,開啟并控制進氣閥門的進氣量(進氣壓力為
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。進氣時間一般為10-15分鐘;3、混合結(jié)束后,關(guān)閉進氣閥、排空閥,再迅速開啟上進閥、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,可以重復混合操作)。
七、混床的沖洗
混合完畢后,用RO出水進行正洗。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)指標為終點。
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水,當液面淹沒全部樹脂時,立即停止進水,以免樹脂浮起分層。然后改用正洗方式再進行沖洗即可。
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、再生時間、再生劑的流速、再生時的溫度等,在實際操作中應(yīng)予注意?;齑苍试S工作壓力≤0.2MPa。
陰陽混合離子交換樹脂的物理性質(zhì)離子交換樹脂的顆粒尺寸和有關(guān)的物理性質(zhì)對它的工作和性能有很大影響。
(1) 樹脂顆粒尺寸
離子交換樹脂通常制成珠狀的小顆粒,它的尺寸也很重要。樹脂顆粒較細者,反應(yīng)速度較大,但細顆粒對液體通過的阻力較大,需要較高的工作壓力;特別是濃糖液粘度高,這種影響更顯著。因此,樹脂顆粒的大小應(yīng)選擇適當。如果樹脂粒徑在0.2mm(約為70目)以下,會明顯增大流體通過的阻力,降低流量和生產(chǎn)能力。
樹脂顆粒大小的測定通常用濕篩法,將樹脂在充分吸水膨脹后進行篩分,累計其在20、30、40、50……目篩網(wǎng)上的留存量,以90粒子可以通過其相對應(yīng)的篩孔直徑,稱為樹脂的“有效粒徑"。多數(shù)通用的樹脂產(chǎn)品的有效粒徑在0.4~0.6mm之間。
樹脂顆粒是否均勻以均勻系數(shù)表示。它是在測定樹脂的“有效粒徑"坐標圖上取累計留存量為40粒子,相對應(yīng)的篩孔直徑與有效粒徑的比例。如一種樹脂(IR-120)的有效粒徑為0.4~0.6mm,它在20目篩、30目篩及40目篩上留存粒子分別為:18.3、41.1、及31.3,則計算得均勻系數(shù)為2.0。
(2) 樹脂的密度
樹脂在干燥時的密度稱為真密度。濕樹脂每單位體積(連顆粒間空隙)的重量稱為視密度。樹脂的密度與它的交聯(lián)度和交換基團的性質(zhì)有關(guān)。通常,交聯(lián)度高的樹脂的密度較高,強酸性或強堿性樹脂的密度高于弱酸或弱堿性者,而大孔型樹脂的密度則較低。江蘇色可賽思樹脂有限公司整理例如,苯乙烯系凝膠型強酸陽離子樹脂的真密度為1.26g/mL,視密度為0.85g/mL;而丙烯酸系凝膠型弱酸陽離子樹脂的真密度為1.19g/mL,視密度為0.75g/mL。
(3) 樹脂的溶解性
離子交換樹脂應(yīng)為不溶性物質(zhì)。但樹脂在合成過程中夾雜的聚合度較低的物質(zhì),及樹脂分解生成的物質(zhì),會在工作運行時溶解出來。交聯(lián)度較低和含活性基團多的樹脂,溶解傾向較大 。
(4) 膨脹度
離子交換樹脂含有大量親水基團,與水接觸即吸水膨脹。當樹脂中的離子變換時,如陽離子樹脂由H+轉(zhuǎn)為Na+,陰樹脂由Cl-轉(zhuǎn)為OH-,都因離子直徑增大而發(fā)生膨脹,增大樹脂的體積。通常,交聯(lián)度低的樹脂的膨脹度較大。在設(shè)計離子交換裝置時,必須考慮樹脂的膨脹度,以適應(yīng)生產(chǎn)運行時樹脂中的離子轉(zhuǎn)換發(fā)生的樹脂體積變化。
(5) 耐用性
樹脂顆粒使用時有轉(zhuǎn)移、摩擦、膨脹和收縮等變化,長期使用后會有少量損耗和破碎,故樹脂要有較高的機械強度和耐磨性。通常,交聯(lián)度低的樹脂較易碎裂,但樹脂的耐用性更主要地決定于交聯(lián)結(jié)構(gòu)的均勻程度及其強度。如大孔樹脂,具有較高的交聯(lián)度者,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,能耐反復再生 。