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        樹脂顆粒的破碎

        發布時間:2021-10-19
        瀏覽次數:304

        樹脂顆粒的破碎

        目前化學除鹽使用的離子交換樹脂,其顆粒都是完整的球體。在使用過程中,少量的樹脂因磨損、漲縮等原因發生破碎現象是正常的。這些破碎的樹脂積在樹脂層中會造成水流阻力的增大,影響設備的正常運行。為此,應在離子交換器的反洗過程中將它們除去。在正常情況下,樹脂的年損耗率如表1所示,當樹脂顆粒的破碎率和損耗率明顯超過正常值時,可認為該樹脂發生了破損問題。

        表1離子交換樹脂的年損耗率

        名樹脂稱

        年損耗率(%)

        固定床001×7

        <5

        固定床201×7

        <10

        移動床

        <10-15

        在樹脂的貯存、運輸和使用過程中,都可能造成樹脂顆粒的破碎。常見的原因有:
          1. 制造質量差。樹脂在制造過程中,由于工藝參數維持不當,會造成部分或大量樹脂顆粒發生裂球或破碎現象,表現為樹脂顆粒的壓碎強度低和磨后圓球率低。
          2. 冰凍。樹脂顆粒內部含有大量的水分,在零度以下溫度貯存或運輸時,這些水分會結冰,體積膨脹,造成樹脂顆粒的崩裂。凍過的樹脂在顯微鏡下可見大量裂縫,使用后短期內就會出現嚴重的破碎現象。為了防止樹脂受凍,應將樹脂保存在5-40℃下,避開在冰凍期運輸。
          3. 干燥。樹脂顆粒暴露在空氣中,會逐漸失去其內部水分,樹脂顆粒收縮變小。干樹脂浸在水中時,它會迅速吸收水分,粒徑脹大,從而造成樹脂的裂球和破碎。為此,在樹脂的貯存和運輸過程中要保持密封,防止干燥。對已經風干的樹脂,應先將它浸入飽和食鹽水中,利用溶液中高濃度的離子,抑制樹脂顆粒的膨脹,再逐漸用水稀釋,以減少樹脂的裂球和破碎。
          4. 滲透壓的影響。正常運行狀態下的樹脂,在失效過程中,樹脂顆粒會產生膨脹或收縮的內應力。樹脂在長期的使用中,多次反復膨脹和收縮,是造成樹脂顆粒發生裂紋或破碎的主要原因。樹脂膨脹與收縮的速度取決于樹脂轉型的速度,而轉型的速度又取決于進水的鹽類濃度和流速。凝膠型樹脂用作天然水化學除鹽時,最高流速一般不超過40m/h,用作凝結水除鹽時,最高流速一般不超過60m/h。大孔型樹脂因骨架結構牢固,孔隙率較大,能承受較大的轉型速度,凝結水的流速可高達100m/h。
          表2是樹脂滲透壓實驗的結果,由此可以看出樹脂反復用酸、堿轉型,強化了滲透壓變化對樹脂裂球的影響,同時,也可看出反復轉型是樹脂破碎的主要原因。樹脂在再生過程中,因溶液濃度較高,離子的壓力使樹脂顆粒的體積變化減少,滲透壓的影響降低,因此一般不會造成樹脂顆粒的破碎。

        表2樹脂反復轉型后的裂球率(%)

        樹脂類型

        凝膠型樹脂

        大孔型樹脂

        新樹脂

        6.9

        0

        用酸、堿反復轉型100次后的樹脂

        80.5

        0.3

         


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