离子交换除盐课件.ppt

二、离子交换树脂的性能 2-1离子交换树脂的物理性能 1）.外观:浅黄或深黄色球形颗粒、粒径一般在0.3-1.2毫米范围。 2）.密度:树脂的密度分为视真密度和湿视密度。湿视密度可用来计算交换器中装载的湿树脂重量。 湿视密度：是指树脂在水中充分溶胀后的质量与其堆积体积之比。 湿视密度 = 湿树脂质量/湿树脂的堆积体积 （克/毫升） 3）.含水率.在离子交换树脂骨架的空间都充满着水，其中的含水量与树脂重量的百分比称为含水率。 含水率 =（湿树脂重-干树脂重）/湿树脂重×100％ 4）.溶胀性。将干树脂浸入水中后，其体积会膨胀；树脂由一种离子型转为另一种离子型时，体积也会变化。这种现象称为树脂的溶胀性。 5.2运行中的交换反应及水质变化 （1）.H型交换器中的交换反应及水质变化。 强酸性阳树脂的活性基团与水中主要阳离子交换反应为： 2RH + Ca(HCO3)2 → R2Ca + 2H2CO3 2RH + Mg(HCO3)2 → R2Mg + 2H2CO3 2RH + Na2SO4 → R2Na + 2H2SO4 RH + NaCl → R2Na + HCl 经H离子交换后，水中的各种阳离子都被交换成H+ ，其中的碳酸盐转变成弱酸H2CO3，中性盐转变成相应的强酸。 （2）OH型交换器中的交换反应及水质变化。 在一级复床除盐系统中，强碱OH交换器是用来除去水中OH-以外所有阴离子的。强碱OH交换器总是设置在H交换器和除碳器之后，此时水中阴离子以酸的形式存在，其交换反应为： 带有弱型树脂的复床除盐系统,运行时进水先流经弱型树脂再流经强型树脂.失效终点一般以串联在其后的强型树脂的出水水质为监督标准. 失效后树脂再生采用串联再生方式,再生液先流经强型树脂层使强型树脂得到较充分再生,未被利用的再生液再流经弱型树脂层时,被弱型树脂充分利用. 对于双室双层床中的强弱型树脂比例需根据水质进行计算.专业树脂生产厂家提供专用双层床用树脂. 5.5除碳器工作原理 天然水中含有大量的碳酸氢盐,它是碱度的主要成分,当水经H离子交换后,其中的HCO3-转化成碳酸,虽然可以在OH离子交换器中交换除去,但增加了OH交换器的负担,降低制水量.使碱耗增大.所以通常在阴床前增加除碳器来将其除去. 除CO2原理 水中碳酸化合物存在如下的平衡关系 H+ + HCO3- H2CO3 CO2 + H2O 水中H+ 浓度越大,平衡越易向右移动, 当水的PH值低达4.3时水中的碳酸化合物全部以游离CO2的形式存在. CO2气体在水中的溶解度服从于亨利定律,即在一定温度下,气体在溶液中的溶解度与液面上该气体的分压成正比.当水中CO2浓度超过了它在该分压时的溶解度,它就会从水中析出.所以只要降低与水相接触的气体中CO2的分压,溶解于水中的游离CO2就会从水中解析出来,从而将水中游离CO2除去. 除碳器就是利用这一原理来除CO2的装置 大气式除碳器 降低CO2气体分压除去CO2气体的方法:是在除碳器中鼓入空气,使水中的CO2随吹过的空气排入大气.. 因为空气中的CO2含量很少,所以当鼓入除碳器的空气流和经H离子交换处理的水接触时,水中CO2便会析出并被空气流带走. 通过鼓风除碳器一般可将水中的CO2含量降至5毫克/升以下. 影响除碳效果的因素: 水和空气的接触面积.风量和风压,进水碳酸化合物的含量.水封效果. 5.6混合床除盐 所谓混合床就是将阴、阳两种树脂按一定比例均匀混合在同一个交换器中,水通过混合床就能完成许多级阴、阳离子交换过程. 根据阴、阳离子交换树脂的不同性能,组成的不同类型的混合床,其出水水质是不同的. 混床类别 强酸强碱混床 强酸弱碱混床 弱酸强碱混床 弱酸弱碱混床 阳树脂 强酸性 强酸性 弱酸性 弱酸性 阴树脂 强碱性 弱碱性 强碱性 弱碱性 出水电导率（μS/cm） 0.1 1～10 1 100～1000 出水SiO2 （mg/L） 0.02～0.1 不变 0.02～0.15 不变 5.6.1混床除盐原理 在混合床中阴阳离子交换树脂均匀混合,水中的阴离子和阳离子几乎同时发生离子交换反应,床层中经过阳树脂交换反应生成的H+ 和经过阴树脂交换反应生成的OH-在床层内立即发生中和反应,消除了反离子的干扰,交换反应进行的比较彻底. 混合床内阳阴两种树脂的体积比约为1:2. 混合除盐特点 运行流速高40-60m/h. 出水水质优良：电导率0.2us/cm ，SiO220ug/L。 出水水质水质稳定。 间断运行对出水水质影响较小。