高温条件下强碱阴树脂的降解与选用
彭章华1，徐宏涛2，李林3，杨笑宇4，崔焕芳1，王广珠1
(1.西安热工研究院有限公司，陕西西安，710032；2.中船重工集团719 研究所，湖北武汉，430064；3.广东粤电
云浮发电厂有限公司，广东云浮，527328；4.江苏核电有限公司，江苏连云港，222042)
[摘 要] 本文对强碱性阴离子交换树脂在高温使用环境中发生功能基团降解这一现象进行了研究，结果表明：强碱性阴树脂
在受热状态下阴树脂的降解过程属于霍夫曼降解反应中的去胺化反应，正是这种降解引起阴树脂在使用过程中交换容量的下降并
使树脂有其使用寿命，其使用寿命可通过试验确定的不同温度下的公式来估算。
[关键词] 离子交换树脂 高温 降解
Degradation and Selection of Strong-base Anion Resin at High-temperature
Zhanghua Peng1， Hongtao Xu2， Lin Li3， Xiaoyu Yang4， Guangzhu Wang1， Huanfang Cui1
1. Xi’an Thermal Power Research Institute Co.， Ltd.， Xian.Shanxi， 710032; 2. China Shipbuilding Industry
Corporation 719 Research Institute，Wuhan. Hubei， 430064; 3. Guangdong Yudean Yunfu Power Station Co.，Ltd.，
Yunfu.Guangdong; 4. Jiangsu Nuclear Power Co.， Ltd.， Lianyungang. Jiangsu， 222042
ABSTRACT：The degradation of strong-base anion resin at high temperature has been researched in this paper. Resoult shows that: It’s
a deamination reaction of Hofmann reaction. Therefore， the exchange capacity of anion resin will be declined during application process，
and the anion resin has different service life at the different temperature. The service life of anion resin can be calculated by formula through
linear regression base on tests.
KEY WORDS：Ion Exchange Resin; High-temperature; Degradation
1 前言
众所周知，强碱性阴离子交换树脂（以下简称强碱阴树脂）在高温环境下使用时易发生功能基团的降
解，导致其理化性能降低并影响到水处理系统的出力和处理效果。随着国家用水政策和环保要求的日益严
格，在我国缺水地区的火电企业采用高参数大容量空冷机组如今已成主流。通常，大型空冷机组凝结精系
统中夏季进水温度高达60℃~70℃，在此情况下，强碱阴树脂的功能基团降解会加快，导致理化性能劣化
加快，使用寿命缩短，影响水处理系统的正常运转。因此，研究强碱性阴树脂在高温条件下的降解规律，
对于高温凝结水精处理系统的树脂选用及其经济、安全运行具有重要意义。
所谓高温使用环境，是因为通常强碱性阴树脂的使用温度仅限于60℃以下，最高使用温度一般要求控
制在70℃以下，因此本文所提及的高温条件就是相对此要求所提出的70℃。
2 实验内容
为了研究强碱性阴树脂长时间在70℃左右温度下使用时理化性能的变化情况，本文选取了4 个理化性
能和耐热性能均较好的国内外样品，在70℃温度条件下进行长时间静态浸泡试验。同时假定强碱阴树脂平
均使用寿命约为8 年、以70℃下使用时间为15 天/年计算，试验总时间约120 天，并确定试验点为2 周、
5 周、13 周和18 周，通过测定不同试验时间各样品的强碱基团体积交换容量及其下降率，根据试验时间
寻求高温条件下强碱性阴树脂的功能基团降解规律。
3 结果及分析
3.1 试验结果
对强碱性阴树脂而言，主要功能基团为强型交换基团，以强型基团体积交换容量表征。长周期耐热试
验强碱基团体积交换容量测试结果见表1。图1 为70℃条件下树脂样品受热时间与交换容量的关系曲线。
表1 长周期耐热试验强碱基团体积交换容量(单位：mmol•mL-1)

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