离子交换树脂工作效率的高低, 通过离子交换树脂在运行过程中所发挥的工作交换容量及再生时的碱耗来表示。本
文着重从理论探讨和实际运行数据上阐述了运行水温对提高树脂工作交换容量、降低碱耗有着重要影响。
关键词: 温度; 离子交换树脂; 工作交换容量; 碱耗
[中图分类号] TM621. 8 [文献标识码] B [文章编号] 1004 - 7913(2004) 09 - 0048 - 02
近年来锅炉向高温高压化迅速发展, 因此, 对
于锅炉补给水水质的要求也越来越高, 需要把水中
的盐类除尽。为此, 阴阳离子交换技术得到迅速发
展, 但影响离子交换树脂工作效率的因素较多, 如
失效终点的控制、进水总离子含量、进水中各种离
子间比值、树脂层高度、运行流速、水温、再生程
度、树指性质等。
沈阳热电厂除盐水制备系统采用母管制, 流程
为工业水→过滤器→阳双层床→除碳器→阴双层床
→混床→除盐水。工业水经过以上各步处理后, 供
给锅炉, 年供水量超过300 t , 供暖期供水量约为
400 t/ h。系统中工作效率受水温影响最大的设备是
阴双层床。其所用树脂在1998 年给以更新, 逆流
的再生方式也进行过最佳工况调试, 水源取自地
下, 确保了水质稳定, 这一切都为阴床稳定运行打
下良好基础。但离子交换树脂交换容量的利用率还
会因运行水温不同而发生变化。由于不同温度对系
统经济性能影响程度不同, 因此, 为提高阴床工作
效率, 自1984 年开始, 沈阳热电厂在工业水系统
加装了加温装置, 热源为1 号机的抽汽, 使运行水
温由15~19 ℃提高到25~35 ℃之间, 明显改善了
离子交换树脂的工作效率。但当1 号机停运时, 工
业水便不能得到加温处理, 进而影响了离子交换树
脂交换能力的发挥, 降低了系统运行的经济性。本
文从离子交换原理和现场运行状况两方面探讨了运
行水温对树脂工作交换容量及碱耗的影响, 为进一
步完善系统, 提供可靠的理论依据。
1 离子交换机理
阴阳离子交换技术是用H 型阳离子交换剂与
水中的各种阳离子进行交换而放出H+ , 其与水中
的阴离子生成相应的无机酸。当含有无机酸的水通
过OH 型阴离子交换剂时, 与水中的各种阴离子交
换而放出OH- , 并和水中的H+ 结合成为H2O。这
样, 当水经过这些阴、阳离子交换剂的交换处理
后, 就会把水中的各种盐类基本除尽。
离子交换过程, 是在水中离子与离子交换树脂
的可交换基团间进行的。树脂的可交换基团不仅处
于树脂颗粒的表面, 而且大量的是处在树脂颗粒的
内部, 当树脂与水接触时, 在树脂颗粒表面形成一
层不流动的水膜。因此, 离子交换过程是比较复杂
的, 不单是离子间交换位置, 还有离子在水中和树
脂颗粒内部的扩散过程。在实际运行中离子交换的
速度控制步骤, 常常有膜扩散和颗粒扩散。虽然离
子交换速度受许多工艺条件的影响(如溶液浓度、
树脂的交联度、树脂颗粒大小、流速与搅拌速度、
水温等) , 但提高水温可以同时加快膜扩散速度和
颗粒扩散, 全面促进离子交换速度, 因此提高水温
为实现系统经济运行发挥着重要作用。
2 运行现状
在沈阳热电厂水处理系统中, 其水质条件、树
脂性质、再生条件等现状均不需改变, 运行过程中
运行水温对阴离子交换树脂工效的影响.rar