阳树脂氧化后性能变化的研究.doc

凝胶型强酸性阳离子交换树脂氧化后性能变化的研究 作者 吴文 崔焕芳 王广珠 邵林 [030] 摘 要 通过研究001×7强酸性阳离子交换树脂受氧化后理化性能的变化，得出含水量达到60％左右时其化学特性发生了突变。 关键词 阳离子交换树脂 氧化 含水量 交换容量 工作交换容量 ⒈ 前言  强酸性阳离子交换树脂在使用中经常遇到的一个问题，就是工业水及再生液中的氧化剂如溶解氧、臭氧、活性氯等对树脂的氧化裂解作用。如某电厂化学除盐设备的水源为自来水，水中活性氯含量为0.5mg/L～1.0mg/L，运行一年后，发现阳离子交换树脂床运行工况日趋恶化，表现为∶周期制水量迅速降低，酸耗逐渐增大，交换器运行压差增大，运行费用大大增加。通过现场分析，发现是由于进入水中的活性氯氧化阳离子交换树脂而引起的。为了了解树脂受氧化后其理化性能和工艺性能的变化情况，从实用观点出发，在实验室利用氧化剂对强酸性阳离子交换树脂进行了氧化，并测定了氧化前后树脂的理化性能和工作交换容量变化。本文为此项工作的总结。 ⒉试验方法和分析方法 ⒉１ 氧化裂解树脂样品的制备和分析方法 将常用的001×7强酸性阳离子交换树脂放入磨口瓶中，按比例加入30％的双氧水和除盐水，放入60℃的水浴中让其氧化，经不同时间后，取样分析，分析方法按DL519标准中规定的测定强酸性阳离子交换树脂方法进行。氧化条件见表１。 表１ 强酸性阳离子交换树脂氧化条件 ┏━━━━━┳━━━┳━━━┳━━━┳━━━┳━━━┳━━━┳━━━┓ ┃ 编 号 ┃ ０ ┃ １ ┃ ２ ┃ ３ ┃ ４ ┃ ５ ┃ ６ ┃ ┣━━━━━╋━━━╋━━━╋━━━╋━━━╋━━━╋━━━╋━━━┫ ┃湿树脂 g ┃ 500 ┃ 500 ┃ 500 ┃ 500 ┃ 500 ┃ 500 ┃ 500 ┃ ┣━━━━━╋━━━╋━━━╋━━━╋━━━╋━━━╋━━━╋━━━┫ ┃除盐水 mL ┃ 400 ┃ 380 ┃ 360 ┃ 340 ┃ 320 ┃ 300 ┃ 280 ┃ ┣━━━━━╋━━━╋━━━╋━━━╋━━━╋━━━╋━━━╋━━━┫ ┃30％H2O2mL┃ 0 ┃ 30 ┃ 40 ┃ 60 ┃ 120 ┃ 180 ┃ 240 ┃ ┣━━━━━╋━━━╋━━━╋━━━╋━━━╋━━━╋━━━╋━━━┫ ┃氧化温度℃┃ 60 ┃ 60 ┃ 60 ┃ 60 ┃ 60 ┃ 60 ┃ 60 ┃ ┣━━━━━╋━━━╋━━━╋━━━╋━━━╋━━━╋━━━╋━━━┫ ┃氧化时间 h┃ 8 ┃ 8 ┃ 8 ┃ 8 ┃ 19 ┃ 25 ┃ 31 ┃ ┗━━━━━┻━━━┻━━━┻━━━┻━━━┻━━━┻━━━┻━━━┛ ⒉２ 工作交换容量的测定方法 至今我国没有测定工作交换容量的标准方法，为此设计了一种简化的测定工作交换容量方法，以测定氧化后树脂样品的相对工作交换容量值。 设备装置∶Φ内20mm有机玻璃交换柱，树脂装载量（钠型）300mL，树脂层高 680mm；试验水温25℃。 工作方式∶正流； 再生工况∶再生剂10％HCl（Ｄ＝1.048）440mL； 再生水平 154g/L树脂； 再生流速 0.043mL/Min/mL树脂；（1.1m/h） 再生时间 50Min—70Min； 正洗流速 8m/h； 正洗终点 甲基橙中性。 运行工况∶入口水质 50mmoL/L氯化钠溶液； 运行流速 8m/h； 运行终点 出口酸度下降10％。 ⒊ 试验分析结果  试验分析结果见表２.表３.表４。 表２ 强酸性阳离子交换树脂氧化后（钠型）理化性能测定结果 ┏━━━━━━━━━━━━┳━━━┳━━━┳━━━┳━━━┳━━━┳━━━┳━━━┓ ┃ 编 号 ┃ 0 ┃ 1 ┃ 2 ┃ 3 ┃ 4 ┃ 5 ┃ 6 ┃ ┣━━━━━━━━━━━━╋━━━╋━━━╋━━━╋━━━╋━━━╋━━━╋━━━┫ ┃中性盐分解容量 mmol/g ┃ 4.64 ┃ 4.61 ┃ 4.59 ┃ 4.54 ┃ 4.52 ┃ 4.54 ┃ 4.49 ┃ ┣━━━━━━━━━━━━╋