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软化水设备配件耗材-软化树脂介绍--沈阳软化水设备-沈阳锅炉软化水设备-沈阳软化树脂

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软化水设备配件耗材-软化树脂介绍
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 树脂再生方法
   当树脂使用一定周期后,吸附能力降低或受污染严重时需强化再生,其方法是在容器内加入高于树脂层10CM的3%-5%盐酸溶液浸泡2-4小时,然后进行淋洗通柱。继用3-4倍树脂体积同浓度的盐酸溶液通柱,然后用净水洗至接近中性;再用3%-5%的氢氧化钠溶液浸泡4小时。最后淋洗通柱,用同浓度的3-4倍树脂体积的氢氧化钠溶液通柱,最后用净水清洗至PH值为中性,备用。

一、再生方法及再生效益

     树脂再生方法虽有多种,但一般处理程序相似。例如,在实验室,可用「逆洗操作法」再生,即先用适量蒸馏水将待处理树脂清洗1~3次,然后再将树脂填充于「再生管或塔」内,再用2﹪硫酸或5﹪盐酸为再生剂,以2~8VB/h的逆洗速率通过树脂柱,等到逆洗作业结束后取出再用蒸馏水清洗1~3次即成。在一般家庭,最简单的再生方法是「浸泡法」。首先,将欲再生之树脂,用干净的水将树脂外表的杂质清洗干净,以保证再生液能更自由地通过树脂层,提高再生效率。接着使用稀硫酸或稀盐酸作再生液加以浸泡,此时树脂所吸收的「硬度离子」能与酸液中的氢离子产生交换反应,结果,树脂又重新获得新鲜的氢离子,可再供硬水软化之用。浸泡法如果只操作一次,便完成再生手续,称为「一次操作再生」。同样操作如果再重复做一次,称为「二次操作再生」,余类推。每次再生的操作次数越多,树脂的再生率或再生容量就越高。但是,在实际的再生操作中,为降低操作费用,要适当控制操作次数及酸液用量,使树脂达到可以恢复到最经济合理的程度即可,而不是要100﹪再生(不可能),或接近100﹪再生(也不需要)。一般以能控制再生率达50 ~ 90﹪,树脂即可重复利用,但以 70 ~ 80﹪最适合,如果要达到更高的再生率,则再生酸液要大量增加,操作次数也会增加,反而不划算。在浸泡法再生过程中,若使用2﹪H2SO4或5﹪HCl为再生剂,操作用量通常为树脂体积的1.1倍,在室温条件下操作,其再生效率均以初次操作效率最高,通常可达约50 ~75﹪,二次操作约可提高5~10﹪,三次操作约可再提高3~5﹪,显示每次再生操作次数的顺序如果越往后,再生效率有逐渐下降趋势,但总再生效率仍然增加,例如,连续经过三次操作的「总再生效率」,必高于二次操作,同理,二次操作必高于一次操作。总之,「总再生效率」主要依树脂种类、特性、操作条件(如操作次数及温度),酸液性质(如种类及浓度)以及树脂是否有吸附有机物等不同情况而异。当「再生树脂」使用一段时间又达到饱和状态,而必须再进行第二度再生时,其平均再生率将会略为下降,显示再生次数若越多,树脂效能通常有逐渐劣化迹象,因此,尽管树脂具有再生能力之特性,但却也有寿命之限制。

 
二、影响再生特性的主要因素

 氢型树脂的再生特性与它的类型和结构有密切关系,强酸性氢型树脂的再生比较困难,需要的再生酸液的剂量比理论值高许多,而且必须较长的接触时间。相形之下,弱酸性氢型树脂的再生则比较容易,需要的再生酸液的剂量仅比理论值高一些,也不需要长的接触时间。一般认为,在硫酸或盐酸的用量为其总交换容量的二倍时,每次再生树脂与再生酸液浸泡接触时间是:强酸性约30 ~ 60分;弱酸性约30 ~ 45分。此外,氢型树脂的再生特性也与它们的「交联度」有关。所谓交联度乃是定量树脂中所含的交联剂(如苯乙烯)的质量百分率。通常交联度低的树脂,其特征是聚合密度较低,内部空隙较多,网孔大,对水的溶胀性好,但对离子选择较弱,交换反应速度快,较易再生,因此每次再生树脂与再生酸液浸泡接触时间较短。反之,交联度高的树脂,则需要较长再生酸液与树脂接触的时间。无论强酸性或弱酸性氢型树脂的「交联度」均可以在制造时控制。由于氢型树脂的网孔不仅提供了良好的离子交换条件,而且也像活性碳一般,能产生分子吸附作用,也可能吸附各种有机物,因此容易受到有机物污染,而影响其操作效率,也使得其再生操作发生困难。如果树脂在使用过程中,吸附了有机物,特别是大分子有机物,再生接触时间必须更久,而且通常要提高温度(70 ~ 80℃)才能除去大部分有机物,以免其效能降低太快,同时在高温下操作,也可以加速再生反应时间,使浸泡接触时间得以因而缩短。在这方面应用的再生剂,以硫酸较佳,理由是硫酸在加热时相当安定,盐酸则可能会产生有毒的氯化氢气体。


三、再生液浓度与再生效率的关系

 树脂再生的化学反应是它原先交换的逆反应,按化学反应的平衡原理,提高反应物浓度,可促进反应向另一边进行,故提高酸液浓度可加速再生反应速率,进而提高再生效率。但是,这并不表示酸液浓度越高越好,假如没有经过实验去评估交换树脂所需要的酸量,就会发生「过犹不及」的问题。虽然再生酸液浓度不足时,使树脂的再生率降低,将多少会影响后续的硬水软化功能。相反地,若所用酸液过多,平日浪费了酸液,增加了再生的成本,也是不划算的。为了让消费者了解再生酸液的剂量问题,有些服务较好的厂商,都会主动提供最适合的浓度供人参考。还有,如果水中酸液氢离子浓度超过1mol/l以上时,再生反应速率可能会受到网孔扩散作用的限制,因此网孔较小的树脂,不宜使用高浓度酸液再生,否则可能也会造成浪费酸液的现象。此外,尽管硫酸是很好的再生剂,但仍要防止被树脂吸收的钙离子与硫酸反应,而在树脂中生成硫酸钙沉淀物,若要避免此问题发生,可在第一次操作时,先倒入1 ~ 2﹪硫酸浸泡洗脱一次,在第二次操作时,再使用较高浓度硫酸处理。最后,如果打算仅使用「一次操作再生」即要完成再生作业,无妨斟酌提高酸液的操作浓度,以增加其再生效率。虽然这种操作方式最方便,但再生效率将不如将该相同剂量酸液稀释,分两二次或多次浸泡处理来得好。不过,要进行多次操作,还得考虑为了多增加一点再生效率,值不值得发花力气去处理。

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