国产凝结水精处理系统专用离子交换树脂研究概况
翟静华 翟晓捷
淄博东大化工股份有限公司（山东淄博 255028）
[摘 要] 本文主要介绍国产凝结水精处理系统专用离子交换树脂的工艺条件、选用设备及同类国外树脂性能比较，应用效果。
[关键词] 凝结水精处理 离子交换树脂 性能 工艺
1 前言
火力发电厂凝结水精处理系统是为了保证整个水汽系统设备安全运行、防止热力设备腐蚀结垢的一道极其重要的屏障。随着机组向高参数和大容量的发展，凝结水精处理系统已成为300MW 以上机组必备的设备之一。由于系统要求其出水水质极高，如：最新的《超临界火力发电机组水汽质量标准》DL/T 912-2005 明确要求[1]，正常运行状况下，精处理出水的氢电导率（25ºC）应小于0.15μS/cm，期望值应小于0.10μS/cm；目前，一般大型机组实际运行时精处理出水的氢电导率（25ºC）也都按小于0.20μS/cm 控制。另一方面，凝结水精处理系统都处于高流速、中压方式运行，因此对凝结水处理用树脂提出了更高的要求[2，3]，除具有一般树脂的性能外，要求粒度均匀、机械强度好、溶出物低、阴阳两种树脂比重匹配合
理等，以保证阴阳树脂既要具有很好的混合特性有要具有很好的分离特性，从而保证阴阳树脂实现最佳的分离和再生，最终保证优良的出水水质。本文从改进聚合体系、合成工艺、磺化工艺和氯化、胺化工艺、后期精处理工艺及采用新型设备入手，探讨研究并解决了这技术难题。工业化产品经国家专业研究机构检测以及用户使用，认为已达到国外先进同类树脂的标准。
我国的凝结水精处理系统（尤其是300MW、600MW 以上机组）专用树脂，长期以来一直依赖于进口。进口树脂价格较高，大大增加了生产成本。国内离子交换树脂行业针对凝结水精处理系统具有处理水量大、运行流速高、工作压力高（中压系统一般大于2.5MPa），再生多为Seprex 体外再生（高浓度碱液分离系统）等特点，研究生产凝结水精处理专用离子交换树脂。我公司从在上世纪九十年代与德国拜耳公司进行技术合作，开始研究开发该类专用树脂，已形成定型系列产品飞龙牌凝胶型007MBP、207MBP 和大孔型D003MBP、D203MBP 凝结水精处理专用树脂。多年来，经过国家专业研究机构的检测和国内多个电厂
的实际运行试验证明，该类专用树脂已经达到国外同类产品水平，个别指标甚至已超过国外同类产品水平。
2 工艺路线的选择确定
2.1 聚合工艺
离子交换树脂生产工艺中首先是共聚体白球的制备，然后再分别进行磺化、氯化、胺化和精处理等工艺。白球是树脂的骨架，白球质量的好坏对树脂的性能的影响至关重要。为此，进行试验如下：
（1）经多次筛选试验，选择交联剂，最终确定选择其中两种交联剂联合使用；同时，确定最佳交联剂添加量。
（2）对大孔白球选择合适的致孔剂，改善孔结构，便于抽提，将树脂中残留物质降到最低。
（3）选用新型聚合设备。
经过试验，确定了新的聚合工艺：在苯乙烯和二乙烯苯单体中加入另一种交联剂，在新型设备中进行聚合反应，按白球的常规处理方法进行后续处理。所生产的白球球体完整性（整球率）和粒度都较常规大孔白球有明显的改善（见表1）。

实验条件：
①用酸碱交替处理。
2.2 磺化工艺
粒度均匀的白球在膨胀剂的作用下，进行磺化反应生成强酸阳离子交换树脂。
2.3 氯化工艺
以氯化锌为催化剂，完成付氏反应，引入氯甲基制成氯球。
2.4 胺化工艺
在特定膨胀剂作用下，加入胺类溶液，经胺化反应，生成强碱阴离子交换树脂。
2.5 精处理工艺
在凝结水处理中，离子交换树脂释放出的有机物随出水带入热力系统，在高温下可分解生成CO2、低分子有机酸甚至无机酸，这些可导致热力系统设备管道的金属腐蚀，危害到机组经济、安全运行。另外在凝结水处理混床中，阳、阴树脂还可以相互吸着对方释放出的有机溶出物，造成树脂污染。尤其是阳树脂有机溶出物对阴树脂的污染，因不易复苏而具有更大的危害性。
国内离子交换树脂行业通过许多方法来解决这一问题。本公司为此专门建立了一套精处理工艺，通过高温、酸碱和有机溶剂等方法降低树脂溶出物。测定显示，经此工艺生产深加工的树脂产品，溶出物含量降到极低，完全满足工业生产需要，并通过了生产设备能力的确认（见表2 和表3 所示）。
3 凝结水精处理专用树脂与常规树脂及国外树脂比较
下面将从理化性能指标和运行指标这两个方面进行比较。
3.1 指标的比较
表2 和表3 分别列举了国产凝结水精处理专用树脂与国内常规树脂及进口凝结水精处理专用树脂的关键性能指标对比。

*：C1，C2 分别为某国外品牌凝结水用阳树脂；A1，A2 为某国外品牌凝结水用阴树脂；