离子交换树脂的使用和保管

                                              车春鸿

                                     (河南博物院,河南郑州450000)

摘要:介绍了离子交换树脂的装填,新树脂的 预处理,树脂的储存和保管,并分析了树脂性能降低后 的处理方法。

关键词树脂;保管;污染;处理;锅炉

在工业锅炉用水中,离子交换处理方法只要操作得当, 是能使锅炉做到无垢或薄垢运行的,对提高锅炉热效率,减 少检修费用,延长锅炉使用寿命都具有显著效果,因而得到 了广泛地采用。但是,有些单位由于使用管理不善以及原水 水质之原因,离子交换树脂使用一段时间后工作交换容盈明 显下降,甚至用不上三、五年就完全失去交换能力。为使交 换树脂长期保持较高工作交换能力,现介绍一些使用和保 管的方法。

1.离子交换树.的住用

1.1离子交换.内树启的装坟

离子交换树脂在装入交换器之前,一定要先确认树脂 的型号是否与要求相符,然后检查树脂的失水和破碎情况, 如果树脂失水严重,在装填之前应先用饱和的NaCL愉却 浸泡后再装坡;如果树脂破碎严重,就需要用0.3画孔径的 筛子进行筛分,然后再装入交换器。树脂的装填方法,可以 采用水力物送和人工装填的方法。

1.2新树肠的孩处理

工业产品的树脂中,常含有一些过剩溶剂和反应不完 全的低分子聚合物,还可能吸着一些重金属离子(如Fea+、 Cu,+等),如果不去除这些物质,就会在使用初期时污染出 水,所以新树脂在使用前,特别是用来制备纯水时,最好进 行预处理,树脂经过预处理后,不仅可以提高其租定性,还 可以起到活化树脂、提商工作交换容t的作用。

(1)阳树脂的预处理:出厂阳树脂(钠型)~l俄~2以 食盐水浸泡20h一水清洗一器~钱Na洲浸泡8h,水清洗至 中性一钱~5知犯L浸泡8h~水清洗至中性一氢钠棍合型树脂 待用。

(2)阴树脂的预处理:出厂阴树脂(氛型)~l咔~2俄 食盐水浸泡20h一水清洗一4%~5洲CL浸泡8h~水清洗至中性一器~4%Na0H浸泡8h~水清洗至中性一氢轻混合型树脂 待用。

当树脂没有失水现象时,可以省去食盐水浸泡的过程。 树脂的预处理,可以采用静态处理,也可采用动态处 理,最好的是静态与动态交替地进行。动态法是将树脂层通 过钱~界的HCL溶液,至排出液与滴加的硫氛酸按溶液形 成稳定的红色时为止;通过器~钱的N以川溶液时,至排出 液的耗氧量稳定时为止。预处理前,可以用阳离子交换器制 备一定数量的软化水(新树脂为钠型),供配tNa洲溶液和 清洗用。

(3)小型软化器的冲洗处理:作为软化水用的树脂, 可以免去预处理过程,但是使用前必须用清水进行充分清 洗,直至排水耗氧t稳定后,方可再生使用。如果现场无侧 定耗氧t的条件,可以观察排水情况,直到洗至出水无色、 无味、无泡沫时为止。

新购入树脂,经过清洗、预处理后,就可以投入正常 运用。

1.3树脂使用中应注愈的问瓜

为了延长树脂的使用寿命,在使用中要注意以下两个 问题:一要保持树脂的强度。为了保持树脂的强度,就要尽 t避免可能给树脂带来的机械的、物理的或化学的磨损,因 此要尽t防止或减少树脂互相碰挂、积压;或经常地使树脂 发生自身膨胀和收缩,如树脂交替地风干和湿润、冷却和受 热,有机物的吸着和解析、频萦的交换和再生等。因为这些 都容易使树脂的强度降低而遭到破损。二要保持树脂的稳定 性。为了保持树脂的稳定性,就要尽t减少对树脂的污染。 如铁、锰对钠型树脂的污染、水中游离氛、有机物对树脂的 污染等。同时要注意防止树脂和有机溶荆(特别是醛类)、强 氧化剂接触,因为他们都能影响树脂的祖定性。

2 离子交换树口的储存和保, 树脂在使用前和长时间停止使用,都存在着如何保管 的问题,如果管理不善,就会直接影响树脂的使用寿命和交 换能力,甚至造成树脂报废,因此,树脂的保管也是很重要 的一个环节。

2.1新树脂的保, 新购入的树脂,在没有投入使用之前,应当注意以下 问题:

(1)保持树脂的水分:树脂在出厂时含水率是饱和的, 因此在运输中要注意包装的密封和完整,防止树脂因失水而 风千。

树脂储存时间也不宜过长(超过一年),如果长时期不 用,一是保持包装密封和完整,有条件时可以直接储存在充 满l侃NaCL溶液的、防腐完好的交换器内,这样既可以避免 树脂因反复被风干、湿润造成树脂反复收缩,膨胀而导致强 度降低,同时也可以防止因树脂中有机物的繁殖和滋长而污 染树脂。

(2)防止受热和受冻:树脂不宜放在高温设备附近(如 锅炉本体,储热设备和管道等)和阳光直接照射的地方,最 好环境温度在5~20℃,不要低于O℃,以防止树脂内的水 分因冻结而造成树脂涨裂。因此北方地区要避免在冬季运输 树脂,也不要把树脂放在无保温的厂房内。如果在低温条件 下运输和保管树脂,可以将树脂放在10%~l巩的食盐水中。 当储存温度过高时,因微生物生长较快,易使树脂遭 到污染。另外,树脂长期在高温下存放,还会导致交换基团 分解而影响树脂的交换能力和使用寿命。

(3)防止树脂污染:树脂储存时,要避免和铁容器、 强氧化剂、油类和有机溶剂接触,以防止对树脂的污染或被 氧化降解。除此以外,还要防止对树脂的挤压、摩擦,以防 止树脂破碎。

2.2旧树脂的保管

树脂在使用中如有较长时间停用时,如备用设备中的 树脂和采暖锅炉水处理设备中的树脂等,在停用中要注意以 下事项:

(1)树脂转型:对长期停用的树脂以转成盐基式的树 脂为好,即将阳离子交换树脂转成钠型的;将阴离子交换树 脂转成抓型的。阳离子交换树脂不宜以钙型(失效状态)或氢 型长期存放。

(2)湿法存放,停用的树脂可以继续存放在交换器内。 但是湿法存放必须保证交换器内部防腐良好,如树脂放在清 水中存放,此清水每月都要更换一次,最好把树脂存放在 l流的食盐水中,这样可以防止有机物的生长。

(3)防止发霉:交换器内树脂表面容易有微生物繁殖, 使树脂发霉而结块,尤其在温度高的条件下,为防止树脂发 霉、结块,除定期更换交换器内清水外,也可以用1%~ 1.界的甲醛溶液消毒。

此外,树脂在保管过程中,要保护好树脂包装上的标 签,这对使用多种型号树脂的单位尤其重要,以防止不同类 型树脂混杂在一起而影响使用。

3 离子交换树目的性能降低及其处理

3.1离子交换树脂的破碎以及反冲洗时的流失离子交换树脂的破碎是由于树脂在交换和再生时膨胀、 收缩、反洗和混合时造成的,这些破碎树脂在反冲洗时被冲 掉是完全正常的,不去除这些破碎树脂,将增加交换器的阻 力也影响出水量。树脂年破碎率大约是5%。所以交换器在 运行l~2年之后需补充一定t的新交换树脂。

3.2有机物污染交换树脂的处理

当树脂被有机物污染时,可采用以下二种方法进行处 理:

(1)食盐一碱处理法,按食盐(10既计)300以L树脂, 氢氧化钠QO既动309/L树脂的比耗,将食盐溶解成l俄 的溶液和氢氧化钠溶解成1%溶液,这二种溶液混合起来后, 最好加热到40~50℃,对树脂进行清洗。

(2)用氧化剂处理,一旦树脂被有机物严重污染时, 可用次氛酸盐或者过氧化物进行处理。通常用1眯的食盐和 0.5%的次氛酸钠的混合液进行处理。由于次级酸钠是一种较 强的氧化剂,会引起交换树脂的交换基因氧化分散,所以不 能过多使用,对一种树脂只能使用l~2次。

3.3铁离子污染交换树脂的处理

当水中含有铁离子和铁的可溶性化合物时,树脂就会 被污染。因为离子交换树脂对铁的亲和能力高,水中铁离子 容易被吸附在树脂表面不易被去掉,从而降低了树脂地交换 容量。树脂被污染的症状是颜色变深褐色,甚至变成黑色。 被污染树脂的处理方法有:

(1)盐酸处理法,用l流左右盐酸浸泡交换树脂20h 左右,放掉废液再用同样浓度盐酸浸泡,反复进行,直到排 除废液无铁锈红色为止,用清水冲洗然后再用1码左右氢氧 化钠通过1~2小时,进碱完用清水冲洗至中性即可。最后 按所需的再生剂进行再生。

(2)食盐一氮基三醋酸的混合液处理法,使用此法, 就是在再生用的食盐溶液中添加能溶解铁离子的物质,使其 在处理失效树脂时一起去除。即用码~1麟的食盐和0.175% ~1.钱氮基三醋酸的混合溶液再生离子交换树脂。

3.4对交换剂上的悬浮物、徽生物堵塞的处理

由于原水中的悬浮物或微生物进入交换器,在树脂表 面附着了污染物,影响工作交换容t。对于这些污染物可以 通过大反洗或先用压缩空气进行搅拌,然后用大反洗冲去污 物。受微生物污染,还可以采用2倍于树脂体积的l%的甲 醛溶液浸泡数小时,然后用水冲洗至无甲醛奥味为止。

今考文献

1.丁贵荣.浅谈锅炉用水的水质标准.科技信息,2001(12)

2.马洲涛.热水锅炉的腐性与防止.锅炉压力容器,2000(4) 作者简介:车春鸿,女,1970年生,河南博物院设备处工 程师.瀚