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常用钠离子交换剂

        在锅炉水质处理设备中,钠离子交换软化法所用的交换剂有磺化煤和离子交换树脂两种。
        1.磺化煤  是一种比人造沸石优越的有机离子交换剂。它是用粉碎的烟煤,经过发烟硫酸(浓硫酸与18%~20%的S03的混合物)磺化处理后,再经过洗涤、干燥、筛分等工序而制成的。磺化煤的外观呈黑色不规则细粒,其湿密度为0.55—0.65克/毫升(g/mL);磺化煤为多孔性的物质,具有吸水能力,吸水后体积膨胀 10%~15%。
        磺化煤的价格比较便宜,我国在20世纪50年代到60年代,在水处理工艺中广泛应用。一直到目前为止,在小型锅炉的水处理工艺中仍占有相当的比例。由于磺化煤存在交换能力小、机械强度低、化学稳定性差等缺点,在锅炉水处理工艺中逐渐被离子交换树脂代替。
        2.离子交换树脂  离子交换树脂是用化学合成法制成的有机质离子交换剂,简称树脂。
        离子交换树脂是一种高分子化合物,一般是由许多低分子化合物头尾相结合,连成一大串而形成。这些低分子化合物称为单体,此化合过程称为聚合或缩合。离子交换树脂,根据单体的种类,可分为苯乙烯系和丙烯酸系两大类。在阳离子交换软化法水处理工艺中,最常用的是我国生产的001×7强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂。这种树脂外观呈棕黄色至棕褐色球状颗粒。球形树脂具有容易制造,装入交换器内填充状态好,水通过树脂层压力损失小,流量均匀,耐磨性能好,装填量大等优点。其性能指标见表7—6。
        表7—6 001×7强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂性能
 
  序号
 
    指标名称
    指标
 
        一级品     二级品
    l     含水量(%)     45~55     45—55
    2   湿真密度[克/毫升(g/ml)]   1.23~1.28   1.23—1.28
    3   湿视密度[克/毫升(g/ml)]     0.75~0.85     0.75~0.85
    4     耐磨率(%)     ≥93.0     ≥88.0
    5   粒度0.3~1.2毫米(mm)     ≥95.0     ≥95.0
        离子交换树脂虽然有较高的稳定性能,但在使用和保管过程中,如果方法不当,则会造成树脂破损和中毒,使其机械强度下降,交换能力降低或丧失。树脂在使用和保管过程中,应注意以下问题:
        (1)在运输、保存过程中,尽量防止树脂相互碰撞、挤压;严防经常性地使树脂交替风干和潮湿、冷却和受热、有机物的吸附和解析等。因为这些都会造成树脂的强度降低而破碎。
        (2)树脂保存方法最好采用湿法保存,以防树脂破损。如果发现树脂已经失水,可以将树脂放到食盐溶液中浸泡,然后再逐渐稀释溶液,使树脂缓慢膨胀。严禁将干燥的树脂直接放入水中浸泡。对浸泡树脂的水要定期换新水。
        (3)树脂保存的温度以5~20为宜,这样可防止树脂受冻造成球体胀裂,或防止因温度过高,细菌繁殖而污染树脂和造成树脂胀结成块状。
        (4)尽量防止树脂与铁、锰接触,避免造成树脂污染而降低其交换能力,因此,盛装树脂的交换器一定要进行完善的防腐处理后才能投入使用。
        (5)树脂在贮存过程中,最好用塑料容器盛装,并封闭严密,以防树脂接触铁锈、油污、强氧化剂、有机物等造成污染。

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