离子交换树脂的反洗和再生

2019-03-11 19:03:00 zixun
离子交换树脂床正确的反洗和再生 只有对离子交换树脂床采用适当的反洗和再生措施, 才可以使离子交换树脂床正常有效的运 行。如果反洗和再生的措施不恰当,可能会导致下列问题: a) 树脂床的压降增高 b) 由于额外的机械压力,会导致树脂颗粒易破碎 c) 离子柱出口出的离子泄漏增大 d) 目标离子过早的穿漏 e) 由于要使用更多的化学试剂,而使操作费用增高 f) 增大了出水的细菌含量(饮用水的生产过程) 反洗的目的: a) 除去离子交换树脂床中夹杂的污垢 b) 除去碎的树脂颗粒 c) 放松树脂床中压实的区域和结块 d) 分离树脂(好的颗粒在上层,消耗完的树脂在下层) e) 去除树脂床在运行过程中产生的“液流通道”,即:“偏流”,把树脂床恢复到均匀 分布的状态,并且表面均匀平坦。 下面是正确的反洗程序需要注意的要点: a) 我司产品数据中推荐的反洗速度和时间只是一个参考标准值。在运行时,需要根据用 户的具体情况调节参数。 b) 反洗水需要通过树脂柱上端的管道排出。因为要将碎的树脂颗粒和污垢完全排出,所 以管道口不要用筛状物罩住,为了防止树脂流失可以在管道的外部安装一个截流弯(曲颈 管)。 c) 反洗过程中,树脂床的体积要比原始体积膨胀大约>45%。 d) 反洗过程中,树脂床必须完全是流态的。这是可以通过视窗观察确认的。在流态树脂 床中,树脂颗粒是四处运动的。但是树脂床的表面应该是平静或轻起微波的。不能是树脂床 中局部树脂剧烈翻腾。 e) 树脂床膨胀到最大状态时,其表面应该距离出口>400mm。视窗应该在膨胀的树脂床表 面和出口之间,这样可以很好的观察树脂床表面的状态。 f) 树脂床的流态化从上层的树脂开始,之后以一个均匀的速度向下流态化。 g) 压实程度很高的树脂床可能需要数小时时间来实现完全的流态化,松散的树脂床可能 只需要数分钟。 h) 反洗刚开始的时候,会出现树脂床表面局部树脂的喷发,导致大量的树脂颗粒悬浮在 空床体积区域, 甚至被冲出出口的现象。 这种现象会随着反洗的进一步进行以及树脂的松动 而消失。 i) 有时候树脂床会作为一个压实的整体被完全提升,然后被挤压至顶端的分水器,导 致分水器的损坏和/或树脂的损失。为了避免这种现象的发生,我们推荐在反洗过程开始的 时候采取低的流速,然后逐渐的升高流速直到树脂床完全膨胀。 j) 反洗工序需要操作者或工艺工程师不时观测,以适当调节操作参数。 k) 反洗过程开始的时候,悬浮的细颗粒最先被洗出树脂罐。建议有规律的观测在树脂床 上出现的细颗粒浑浊物。这有助于判定进水的前处理(如:过滤)是否运行正常。 l) 晚上通过视窗观测树脂罐内的情况比白天要容易。白天视窗上的反射光使得观测困 难。 可以使用黑色的挡板挡住光源以防止反射光的影响。 如果在视窗的旁边或者对面再安装 一个玻璃窗口可以让光线进入树脂罐的内部,这样就可以更好的观测树脂柱的内部的情况。 m) 反洗过程中,需要不时的对反洗出水进行取样。对反洗出的细颗粒进行化学分析。 同时也需要对其他杂质和碎树脂颗粒的外观进行分析。 n) 反洗水的温度对树脂床的膨胀有着重要的影响。 这是因为水的粘度随温度变化的关系。 水温从 15℃改变到 40℃时,树脂床的膨胀要降低一半。 o) 在温差变化大的地区(如:冬天时温度<10℃,夏天时温度>30℃),由于水温会影响树 脂床的膨胀,所有反洗水流速必须要根据季节条件来调节。 p) 反洗之后,树脂床应该被静置,然后由其自身的重力使之压实(静置时间约 5mins) 而形成均匀的树脂床结构。 q) 常规的反洗过程中,不要使用鼓气的辅助方式。鼓气只有在底部分布器(滤网板或过 滤器)被严重堵塞的时候才采用。鼓气的强度应该被适当的调节,不要损坏任何分布器内部 的敏感部件。高强度的气流可能会对分布器内部部件造成很大的压力而使之损坏。 r) 在不正常大量杂质夹带进入树脂床的事故(如:滤网被撕裂)发生时,反洗程序应该 相应的延长。 下面是正确的再生程序需要注意的要点: a) 碱不可以用自来水稀释。否则产生的硬度离子沉淀和 CaCO3 颗粒会被带入离子交换树 脂床。应该使用脱矿物质水或软化水。 b) 如果在再生过程中,树脂会经历一个膨胀过程,推荐使用逆流方式操作这一步骤。顺 流处理方式可能会对树脂床造成很大的压力, 而使树脂罐爆裂。 只有在离子交换树脂罐的直 径>3m 树脂床高<1.2m 可以使用顺流的方式再生。 c) 我司产品数据中推荐的再生条件只是一个参考标准值。在运行时,需要根据用户的具 体情况调节参数。 如: 高选择性吸附树脂吸附树脂在吸附了离子之后需要采取更多的酸和碱 来再生 d) 酸的绝对数量和浓度是需要控制的。如果浓度太低,质量作用效应会降低,则再生的 效果会降低。如果浓度太高,再生溶液的体积量太少,则再生剂在离子交换树脂床中的分布 就可能不均匀,渗透性冲击可能会太强烈,会使树脂的使用寿命降低。 e) 由上至下注入再生剂会减少渗透性冲击,这是因为空床体积可以稀释再生剂。而从树 脂床底部直接注入再生剂会导致较大的渗透性冲击。 f) 空床体积为树脂床 100%,并且是由上而下的注入再生剂时,再生反应会延迟。注入 1BV 的再生剂如:酸,进入离子交换罐之后,只有部分酸到达树脂床。或多或少的会滞留在 空床体积中。在注入 2BV 的再生剂之后,大约一半的酸穿过树脂床。只有在加入淋洗水之后 再生才会完全。因为淋洗水使得未进入树脂床的酸通过树脂床而使再生完全。 g) 因此再生过程中注入再生剂后,树脂床的膨胀并不完全。树脂床在淋洗过程中才会完 全膨胀。 h) 树脂再生是动力学过程。如果再生剂通过树脂床的速度太快,再生的效率会降低。我 们推荐再生时流速为 4BV/h。 i) 再生剂在树脂床中均匀的分布是有效再生的基础。所以需要恰当的调节分液系统以 及达到均匀的树脂床结构。 j) 一旦树脂床被杂质严重污染,再生时必须使用大量的再生剂。如:若推荐使用 2BV 的酸再生,那么就要用 4BV 的酸。污染严重的时候,可以将三分之一树脂床体积量的树脂静 置在树脂罐中一段时间(如:1h),使之浸透,溶解杂质。 k) 刚再生好的树脂床在使用前,必须根据工业生产液流的标准进行检测。必须在离子交 换柱安装到生产线之前,检验淋洗出水,保证无再生时使用的化学物质进入产品液流。 l) 在某些应用中,刚再生好的树脂床必须经历一个“预备”过程。在预备过程中,树 脂柱中注入待处理产品液流(如:卤水)。开始的时候,树脂罐的纯化效果没有完全达到标 准。可能需要经过几次预操作过程,纯化效果才能达到标准。这是系统中的“平衡-调节” 过程。预处理过程不能用淋洗水,因为这里树脂床需要用生产时的进水来调节状态。
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