1、提好阳离子交换器的工作交换容量和出水质量的研究摘要：随着社会市场经济的发展，热力设备（锅炉，汽轮机）被大量使用于生产和生活中。长期的实践使人们认识到，水质质量的好坏是影响热力设备安全、经济运行的重要因素之一，若锅炉水质达不到要求，容易造成锅炉结垢严重，产生工伤事故及能源的很大浪费。因此搞好水处理，是保障锅炉安全、高效经济运行至关重要的任务。本文在交换器结构及运行原理的基础上，分析了影响交换器再生和运行的因素，调整工艺，使交换器更好的投入工作，提高其工作交换容量和出水质量。 关键词：阳离子交换器 阳离子交换树脂 再生 在阳离子交换器运行和再生的时候，适当调整工艺，使树脂再生和交换更彻底，提高交换
2、器工作交换容量和出水质量。 一、合理控制离子交换器的工作压力，避免其在较高压力下工作。 阳离子离子交换器内装填的是阳离子交换树脂，而阳离子交换树脂是一种具有可交换离子、能同溶液中的阳离子发生交换的高分子化合物。水处理中用到的阳离子交换树脂，就是由苯乙烯和二乙烯苯的共聚体为骨架组成的立体结构，且在内部形成纵横交错的“孔道” ，离子交换基团就分布在孔道的骨架上，然后再经过专门的处理做成粒状球体。由于树脂是高分子为骨架的立体结构，所以树脂的耐磨性不是很强，机械强度不是很高，在运行中一旦压力过高，就容易造成树脂破碎，损耗量大，这样不仅使得树脂层阻力增大，尤其在反洗不彻底的情况下，还会形成恶性循环，严重
3、的会影响树脂的使用寿命和设备的出力；同时，由于破碎的树脂已经发生了链的断裂和微孔结构的变化，基本上已不具备再生的能力，在进入交换器相同量再生液的情况下，被交换下来的交换基团明显减少，而且破碎的树脂还会影响完好树脂的再生，使得树脂的再生不完全，降低交换器的工作交换容量和出水质量。 二、适当调整交换器运行时的水流速度 当水流自上而下流过交换器时，水流首先接触的上部的交换剂层首先进行交换，当其失效后，继续进入的原水就与下一层交换剂进行离子交换，从而使工作层不断下移。这样，整个交换剂层便分为三个区域：上部是已失去了继续软化的能力的交换剂层，称为失效层（也叫饱和层） ；在它下面的一层是交换层，也称工作层
4、，当工作层下移至接近交换层底部时，出水中将因穿透而出现硬度，因此为了保证出水合格，应在底部保留一定的钠型未交换剂层，这一层未交换层被称为保护层。水通过交换剂层的流速越快，工作层越厚，交换器失效也越快。冬季温度降低时，还可适当降低运行流速，以使工作层不致变厚，从而保持其工作交换容量和出水质量。 三、适当调整再生液浓度 当再生剂用量一定时，在一定范围内，其浓度越大，再生程度越高，当浓度达到某一数值时，再生程度呈现一个最高值。如用食盐为再生剂时，其浓度为 5%-10%较为合适。如再生液浓度太低，则再生不完全，而且再生所需时间长，设备自耗水大。但再生液浓度也不能过高，因为再生剂用量一定时，浓度越高，再
5、生液体积越小，与交换剂的反应就不易均匀进行，而且过高的浓度还会使交换基团受到压缩，反而使再生效果下降。 四、定期从放空管排出进入交换器的空气 离子交换器中水的流动速率一般很慢，根本无法满足水的软化目的和生产需要，这时候就需要加压。在加压过程中，像泵等一些设备会产生涡流等现象，会吸进一些空气，一旦空气进入树脂层后，部分树脂就会被气泡所包围，再生时再生液便不能通过被空气所占领的部分，因而使这部分树脂不能进行再生，促使交换器再生不彻底，出水能力降低，同时也会造成水质不良，时间长了甚至会影响到水的流速等。因此要通过交换器最高端的放空管定期排出空气，以提高交换器的工作效率。 五、适当控制再生液流速 再生
6、液流速是指再生液通过交换剂层时的速度，它也是影响再生程度的一个重要因素。维持适当的流速，实质上就是使再生液与交换剂之间有适当的接触时间，以保证再生时交换反应充分进行，并使再生剂得到最大限度的利用。再生时，控制一定的再生液流速非常重要。如果流速过快，再生液与交换剂接触时间过短，交换反应尚未充分进行，再生液就已被排出交换器，这样即使再生剂用量成倍增加，也很难得到良好的再生效果，特别是当再生液温度很低时，更不宜提高流速。再生液的流速通常可控制在 4-8m/h，对于无顶压逆流再生离子交换器来说，为了防止再生时乱层，再生液流速宜控制得更低，一般为 2-4m/h。 六、适当利用再生废酸，降低来水硬度 阳离
7、子交换器再生以后排出的水还有一定的酸度，如果不加以利用，不仅会造成浪费，还会给污水处理阶段增加负担。可以在阳离子交换器前面增加一组由弱酸型树脂装填的阳离子交换器，此种树脂再生只需要很低的酸度，阳离子交换器再生后的废液完全能够满足他的需求，因其在阳离子交换器前面，我们可以称它为置阳离子交换器。运行时，前置阳离子交换器又能处理掉原水中的一部分硬度离子，使供给阳离子交换器的水的硬度有所降低，从而增加阳离子交换器的周期制水量，同时，再生时使再生废液的酸度大大降低，减轻了处理废水时的工作量。 参考文献 1 锅炉水处理技术（第 2 版） 张栓成.张兆杰主编.黄河水利出版社 2010.5 2 热力发电厂水处理（第三版） 肖作善.施燮钧.王蒙聚编 中国电力出版社
