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树脂的详细资料

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树脂的详细资料 产生历史  树脂的产生

树木生产树脂有不同的理由,因此科学家为此作出不同的观点。较多科学家认同的是,植物以树脂密封伤口,以杀死昆虫及防止真菌入侵,以及消除生产过多的代谢物,但到目前为止,还没有一个肯定的答案。
为了提取树脂,一般也要在树皮切一刀,并要浅浅的割出一条旋转向下的管道(称为树脂道),令树脂流出后,沿树脂道流动,直至滴到收集处。假如树皮太硬的话,可能要使用酒精(如:甲醇和乙醇等)把树皮的纤维组织软化或溶解,才能收集树脂。
树脂滴下后,会和空气产生化学反应,会续渐硬化,形成固体。而树脂容易硬化的特性,使它一直应用在乳胶漆及胶合剂之中。

树脂的详细资料 树脂的历史
1999年3月29日的美国《时代》周刊评出了20名在20世纪里最具影响力的科学家和思想家,其中惟一一名化学家就是贝克兰(L.Baekeland),显然这是因为在20世纪的化学领域里,对人类影响最大的莫过于出现了塑料及其他合成高分子材料,而贝克兰又是有史以来第一位用简单分子合成塑料的人。这一成功标志着人类使用的材料,从此开始由单一的天然产物,进入到广泛使用合成高分子材料的新时代。

一些树木的分泌物常会形成树脂,不过琥珀却是树脂的化石,虫胶虽然也被看成树脂,但却是紫胶虫分泌在树上的沉积物。由虫胶制成的虫胶漆,最初只用作木材的防腐剂,但随着电机的发明又成为最早使用的绝缘漆。然而进入20世纪后,天然产物已无法满足电气化的需要,促使人们不得不寻找新的廉价代用品。

早在1872年德国化学家拜耳(A.Bayer)首先发现苯酚与甲醛在酸性条件下加热时能迅速结成红褐色硬块或粘稠物,但因它们无法用经典方法纯化而停止实验。20世纪以后,苯酚已经能从煤焦油中大量获得,甲醛也作为防腐剂大量生产,因此二者的反应产物更加引人关注,希望开发出有用的产品,尽管先后有许多人为之花费了巨大劳动,但都没有达到预期结果。

1904年,贝克兰和他的助手也开展这项研究,最初目的只是希望能制成代替天然树脂的绝缘漆,经过三年的艰苦努力,终于在1907年的夏天,不仅制出了绝缘漆,而且还制出了真正的合成可塑性材料−−Bakelite,它就是人们熟知的“电木”“胶木”或酚醛树脂。

Bakelite一经问世,很快厂商发现,它不但可以制造多种电绝缘品,而且还能制日用品,爱迪生(T.Edison)用于制造唱片,不久又在广告中宣称:已经用Bakelite制出上千种产品,于是一时间把贝克兰的发明誉为20世纪的“炼金术”。

以煤焦油为原粒的酚醛树脂,在1940年以前一直居各种合成树脂产量之首,每年达20多万吨,但此后随着石油化工的发展,聚合型的合成树脂如:聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯以及聚苯乙烯的产量也不断扩大,随着众多年产这类产品10万吨以上大型厂的建立,它们已成当今产量最多的四类合成树脂。合成树脂再加上添加剂,通过各种成型方法即得到塑料制品,到今天塑料的品种有几十种,世界年产量在1.2亿吨左右,中国也在500万吨以上,它们已经成为生产、生活及国防建设的基础材料。
性质和分类  树脂的化学性质

树脂是一种黏性的液体,其主要组分为较容易挥发的萜烯类物质,使得树脂具有特殊的味道。还含有溶解在萜烯中的不挥发的黏性固体,所以当树脂暴露在空气中,萜烯类物质挥发掉,使得树脂黏度增大,形成固体。当中,它组成的烯中,以双环状的烯化合物为主。如:蒎烯(pinene);单环状的烯化合物为其次,如:柠檬油精及香油脑;及更少的产物,如:石竹烯(caryophyllene)。使用分馏法可以分开分子量不同的馏份,以作不同的用途。如一些馏份的树枝酸含量较高,可作其它用途,便以分馏法分馏出来。

树脂的详细资料 按树脂合成反应分类


琥珀制作的饰物
 

按此方法可将树脂分为加聚物和缩聚物。

加聚物是指由加成聚合反应制得的聚合物,其链节结构的化学式与单体的分子式相同,如聚乙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯等。
缩聚物是指由缩合聚合反应制得的聚合物,其结构单元的化学式与单体的分子式不同,如酚醛树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂等。
按树脂分子主链组成分类

按此方法可将树脂分为碳链聚合物、杂链聚合物和元素有机聚合物。

碳链聚合物是指主链全由碳原子构成的聚合物,如聚乙烯、聚苯乙烯等。
杂链聚合物是指主链由碳和氧、氮、硫等两种以上元素的原子所构成的聚合物,如聚甲醛、聚酰胺、聚砜、聚醚等。
元素有机聚合物是指主链上不一定含有碳原子,主要由硅、氧、铝、钛、硼、硫、磷等元素的原子构成,如有机硅。
耐候性树脂  耐侯性ASA树脂
ASA(丙烯腈-丙烯酸类橡胶-苯乙烯)是一种卓越的材料。
ASA树脂具有良好的耐紫外和热氧老化性能,具有良好的机械物理性能。ASA和ABS的结构相似,由丙烯腈、丙烯酸橡胶、苯乙烯共聚组成,其保留了ABS作为工程塑料所具有的极佳的机械物理性能。用不含不饱和双键的丙烯酸橡胶替代了ABS中含有不饱和双键的丁二烯橡胶,因此,不但可抵抗紫外线照射引起的降解、老化、褪色,同时对大气中的氧化加工过程中的高温引起的分解或变色有了坚强保障,由此极大的提升了材料的抗老化与耐侯性能。根据测试结果,ASA的抗老化性能是ABS的10倍以上,此外ASA还是一种防静电材料,能使表面少积灰尘。现已经开发具有三个牌号的ASA,PC/ASA材料,材料性能如下:

项目 单位 产品牌号
  SA70 PCS1004 PCS1006
比重 -- 1.08 1.15 1.12
熔融指数 g/10min 10 10 10
拉伸强度 Mpa 50 60 50
断裂伸长率 % 30 50 100
弯曲强度 Mpa 71 82 73
弯曲模量 Mpa 2150 2400 2300
IZOD缺口冲击强度 J/m 180 600 700
热变形温度(1.8MPA) ℃ 92 110 100
邵氏硬度 -- 105 110 108
成型收缩率 % 0.4~0.7 0.4~0.7 0.4~0.7

耐候性AES树脂

锦湖AES树脂(丙烯腈-EPDM橡胶-苯乙烯共聚物)具有极佳的耐候性,即使长时间暴露在室外紫外线、潮湿、雨淋、光照及臭氧条件下,不经涂装也可以保持物性稳定。特别适合不涂装在户外直接使用。
通常使用的ABS树脂具有优良的成型性、耐冲击性及光泽度等特性,但由于在合成ABS时所使用的丁二烯橡胶中含有双键结构,所以容易被紫外线、热能等分解氧化,在需要耐候性的地方长期使用时,会出现物性降低及变色等情况。虽然可以采用添加剂来解决这个问题,但是稳定剂对树脂长期稳定性能作用有限,所以最根本的办法是使用不含双键结构的稳定性橡胶。采用这种方法制造的树脂有AES、ASA、ACS等。
AES不仅仅是一种耐候性极佳的树脂,由于EPDM橡胶相Tg低,使AES具有比ASA更加优异的耐低温冲击性,因而越来越多地被使用于汽车零部件及其它需要寿命长、安全可靠的塑料制品。不需涂装的优点使AES在价格上更有竞争力。在电子消费领域,AES的耐候性还意味即使长期使用,也能更好地保持制品原有新鲜亮丽的色彩。
1)优秀的耐候性、耐光特性
锦湖AES在日光照射下非常稳定,既使在室外暴露很长时间,其颜色及物性变化极小。下表是使用超级耐候仪做耐光性试验后的变色度结果。锦湖AES和通用ABS树脂相比,变色度很小,具有优异的耐候性。

项目 暴露时间ΔE变化
 1年 2年 3年 4年 5年
一般ABS树脂 7.54 13.76 18.90    
其它耐候性树脂
(AES、ASA、ACS) 0.67 1.65 2.08 2.96 3.19

锦湖AES树脂
(AESHW600) 0.54 1.49 2.01 2.51 2.84

2)优秀的耐热、耐老化性
90℃条个下,1/8″Notched冲击强度(单位kg.cm/cm)保持率与加热时间的关系
品种 加热时间(90℃)小时
 0 500 1000 3000 5000 10000
ABS 25.0 23.7(95%) 20.3(81%) 15.9(64%) 12.1(48%) 5.4(22%)
锦湖AES 15.0 15.0(100%) 15.0(100%) 15.0(100%) 13.9(93%) 13.2(88%)

3)低温冲击特性比较
锦湖AES树脂与其他ASA树脂的低温冲击性(单位kg·cm/cm)比较
品种 温度(℃)
 常温 0℃ -10℃ -20℃ -30℃ -40℃
锦湖AES(HW600G) 15.0 10.1 8.6 7.5 6.3 5.0
其他公司ASA树脂 11.0 9.5 6.7 3.5 1.9 1.7

特性及主要用途:
等级/区分 特性 用途
HW600G
通用级 后视镜外壳、支架、车门饰件、拢流罩/雨水槽,空调室外部件道路标牌,PVC复合板公园桌,摩托车,自行车零件,摩托艇,帆船零件,滑雪板,电秤车,广告标牌
HW600HI
高冲击
HW600HF
高流动
>>参考加工工艺<<
物性表:HW600G/HW600HI/HW600HF[back]
项目 试验项目
ASTM 试验条件 单位 HW600G通用级 HW600HI高冲击 HW600HF高流动
拉伸强度 D638 50mm/min kg/cm2 550 500 520
伸长率 D638 50mm/min % 22 25 22
弯曲强度 D790 3mm/min kg/cm2 660 620 650
弯曲模量 D790 3mm/min kg/cm2 23000 22000 23000
洛氏硬度 D785 Rscale R 105 103 104
Izod冲击强度Notched D256 23℃,3.2mm kg.cm/cm 13.0 22 11.0
  23℃,6.4mm  15.0 19.0 10.0
热变形温度 D648 1/4″(18.6kg/cm2) ℃(℉) 90(194) 87(187) 89(192)
熔体指数 D1238 200℃×5kg g/10min 2.2 1.6 4.0
  220℃×10kg  20 15 38
密度 D792 23℃ g/cm3 1.04 1.04 1.04
成型收缩率 D955   % 0.4~0.7 0.4~0.7 0.4~0.7
光泽度 D523 60°   88 88 88
阻燃性 UL-94   CLASS HB HB HB

环氧树脂  环氧树脂优良的物理机械和电绝缘性能、与各种材料的粘接性能、以及其使用工艺的灵活性是其他热固性塑料所不具备的。因此它能制成涂料、复合材料、浇铸料、胶粘剂、模压材料和注射成型材料,在国民经济的各个领域中得到广泛的应用。
一、涂料
环氧树脂在涂料中的应用占较大的比例,它能制成各具特色、用途各异的品种。其共性:
1、耐化学品性优良,尤其是耐碱性。
2、漆膜附着力强,特别是对金属。
3、具有较好的耐热性和电绝缘性。
4、漆膜保色性较好。
但是双酚A型环氧树脂涂料的耐候性差,漆膜在户外易粉化失光又欠丰满,不宜作户外用涂料及高装饰性涂料之用。因此环氧树脂涂料主要用作防腐蚀漆、金属底漆、绝缘漆,但杂环及脂环族环氧树脂制成的涂料可以用于户外。
二、胶粘剂
环氧树脂除了对聚烯烃等非极性塑料粘结性不好之外,对于各种金属材料如铝、钢、铁、铜;非金属材料如玻璃、木材、混凝土等;以及热固性塑料如酚醛、氨基、不饱和聚酯等都有优良的粘接性能,因此有万能胶之称。环氧胶粘剂是结构胶粘剂的重要品种。
环氧树脂胶粘剂的主要用途见表l-1、表l-2及表l-3。
表1-1环氧树脂胶粘剂的主要用途
应用领域 被粘材料 主要特征 主要用途
土木建筑 混凝土,木,金属,玻璃,热固性塑 低黏度,能在潮湿面(或水中)固化,低温固化性 混凝土修补(新旧面的衔接),外墙裂缝修补,嵌板的粘结,下水道管的连接,地板粘结,建筑结构加固。
电子电器 金属、陶瓷,玻璃,FRP等势固性塑料 电绝缘性、耐湿性,耐热冲击性,耐热性,低腐蚀性 电子元件,集成电路,液晶屏,光盘,扬声器,磁头,铁芯,电池盒,抛物面天线,印制电路板
航天航空 金属,热固性塑料,FRP(纤维增强塑料) 耐热,耐冲击,耐湿性,耐疲劳,耐辐射线 同种金属、异种金属的粘接,蜂窝芯和金属的粘接,复合材料,配电盘的粘接
汽车机械 金属,热固性塑料,FRP 耐湿性,防锈,油面粘接,耐磨耐久性(疲劳特性) 车身粘结,薄钢板补强,FRP粘结,机械结构的修复、安装
体育用品 金属,木,玻璃,热固性塑料,FRP 耐久性,耐冲击性 滑雪板,高尔夫球杆,网球拍
其他 金属,玻璃,陶瓷 低毒性,不泛黄 文物修补,家庭用
三、电子电器材料
由于环氧树脂的绝缘性能高、结构强度大和密封性能好等许多独特的优点,已在高低压电器、电机和电子元器件的绝缘及封装上得到广泛应用,发展很快。主要用于:
1、电器、电机绝缘封装件的浇注。如电磁铁、接触器线圈、互感器、干式变压器等高低压电器的整体全密封绝缘封装件的制造。在电器工业中得到了快速发展。从常压浇注、真空浇注已发展到自动压力凝胶成型。中国树脂在线
表1-2环氧胶粘剂在土木建筑上的主要用途
工程类别 粘接对象 典型用途 主要组成
基础结构 岩石−岩石
金属−石或混凝土
金属−混凝土
金属−金属 疏松岩层的补强、基础加固、预埋螺栓、底脚等,柱子、桩头、接长、悬臂梁加粗、桥梁加固、路面设施敷设 环氧−稀释剂−改性胺
环氧−填料−改性胺
双酚S环氧−缩水甘油胺树脂−丁基橡胶−改性胺
地面 瓷、花岗石−混凝土
金属−混凝土
砂石−混凝土
PVC−橡胶−金属 耐腐蚀地坪制造中粘结构及勾缝;地面防滑和美化、净化;地板的铺设 环氧−填料−改性胺
环氧−聚硫橡胶−改性胺
丙烯酸酯−环氧共聚乳液
维修 混凝土、钢筋、灰浆 堤坝、闸门、建筑物的裂缝、缺损、起壳的修复,新旧水泥粘接 环氧−糖醇−改性胺
环氧−沥青−改性胺
环氧−活性石灰−改性胺
装璜 金属、玻璃、大理石、瓷砖有机玻璃、聚碳酸酯 墙面、门面、招牌、广告牌的安装和装潢 环氧−聚氯酯
环氧−有机硅橡胶
给排水 金属、混凝土 管道、水渠衬里,管接头密封 环氧−改性芳香胺
表1-3环氧胶粘剂在汽车上的主要用途
用途 被粘材料 粘结部位 典型组成
卷边、点焊 钢板−钢板 发动机罩、门、行李箱底 单组分、环氧−聚氯酯
补强 钢板−FRP
钢板−发泡材料 门中部
门把手 环氧−偏硼酸三甲酯
环氧−聚酰胺
结构粘接 碳、玻璃纤维,钢,生铁 驱动轴、刹车片 单组分环氧原浆料
粘结密封 FRP−涂装钢板 车顶−窗框 环氧−聚硫橡胶
装饰粘接 聚丙烯酸酯−聚丙烯 后背灯座 改性环氧树脂
2、广泛用于装有电子元件和线路的器件的灌封绝缘。已成为电子工业不可缺少的重要绝缘材料。
3、电子级环氧模塑料用于半导体元器件的塑封。近年来发展极快。由于它的性能优越,大有取代传统的金属、陶瓷和玻璃封装的趋势。
4、环氧层压塑料在电子、电器领域应用甚广。其中环氧覆铜板的发展尤其迅速,已成为电子工业的基础材料之一。
此外,环氧绝缘涂料、绝缘胶粘剂和电胶粘剂也有大量应用。
四、工程塑料和复合材料
环氧工程塑料主要包括用于高压成型的环氧模塑料和环氧层压塑料,以及环氧泡沫塑料。环氧工程塑料也可以看作是一种广义的环氧复合材料。环氧复合材料主要有环氧玻璃钢(通用型复合材料)和环氧结构复合材料,如拉挤成型的环氧型材、缠绕成型的中空回转体制品和高性能复合材料。环氧复合材料是化工及航空、航天、军工等高技术领域的一种重要的结构材料和功能材料。
五、土建材料
主要用作防腐地坪、环氧砂浆和混凝土制品、高级路面和机场跑道、快速修补材料、加固地基基础的灌浆材料、建筑胶粘剂及涂料等。
污染处理和预防  在化学水处理系统中,由于多种原因,阴、阳离子交换树脂都存在着被污染的问题,尤其是钙、铁、有机物的污染.污染后的树脂性能下降、工作交换容量降低、离子泄露量增加,影响出水的质量.由于树脂的结构未遭到破坏,可以通过适当的处理,恢复其交换性能.同时应对树脂在使用过程中易出现污染的情况进行分析,采取合理的措施加以预防.

1、化学水处理系统的组成

原水→澄清池→无烟煤石英→弱阳离子→强阳离子→脱碳器→阴双层床→锅
砂过滤器交换器交换器炉
混→补
含氨工艺冷凝液→汽提塔→冷却器→氰纶棉除铁器→阳离子交换器→冷床充
却→水
透平及尿素冷凝液→氰纶棉除铁器→器
化学水处理系统流程图
化肥联合车间化学水处理系统由以下五部分组成:
(1)预处理系统.由炼油二水源来的原水在澄清池T9202加入40%浓度FeCl3溶液进行絮凝澄清后,经无烟煤石英砂过滤器JF9201进一步过滤,出水浊度<0.5mg/L.
(2)一级除盐系统.过滤处理后的原水经弱阳离子交换器D9208﹑强阳离子交换器D9207﹑脱碳器D9206﹑阴双层床D9205进行离子交换除去大部分阳离子﹑阴离子,出水点导率≤5μS/cm,SiO2≤100μg/L.
(3)冷凝液回收系统.含氨工艺冷凝液经汽提﹑冷却﹑氰纶棉除铁器JF9208,除铁后进入阳离子交换器D9214进行离子交换除去NH+4,出水电导率≤20μS/cm.全车间的透平及尿素冷凝液汇合至一冷凝液罐后进入氰纶棉除铁器JF9207除铁.含氨工艺冷凝液与透平及尿素冷凝液一起经换热器冷却.
(4)二级除盐系统.一级除盐水﹑含氨工艺冷凝液﹑透平及尿素冷凝液经混床离子交换器D9204进一步精制处理后,作为锅炉补充水,出水电导率≤0.4μS/cm,SiO2≤20μg/L.
(5)再生系统.阴﹑阳离子交换树脂失效后,分别用一定浓度的NaOH溶液和H2SO4溶液再生.其中弱阳离子交换树脂用强阳离子交换树脂的再生废液进行再生.
表1各离子交换器中装填树脂类别
离子交换器 D9208 D9207 D9205 D9214 D9204
树脂类别 D113 001×7FC D301-SC
201-SF 001×7FC D001-TR
D201-TR


2、钙污染
1、树脂钙污染的特征
钙污染指CaSO4沉淀对树脂所产生的污染.钙污染树脂后的离子交换器出水发生Ca2+和SO42-的过早泄露;树脂再生时交换器排水不畅;再生废液呈白色浑浊物。
2树脂钙污染的原因
用H2SO4溶液再生阳离子交换树脂时,树脂吸附的Ca2+与再生剂的H+离子交换后,当再生液中Ca2+和SO42-离子浓度的乘积超过CaSO4溶度积至一定范围后,CaSO4沉淀就会从水溶液中析出覆盖在树脂表面上,而造成钙对阳离子交换树脂的污染。钙污染一般发生在一级除盐系统的阳离子交换器内。
3树脂钙污染的处理
当阳离子交换树脂发生钙污染后,采取下述措施进行处理。
(1)阳离子交换器在再生前排水至树脂表面20cm左右,进气擦洗,进气量以树脂在交换器内能翻滚为宜。擦洗完后,进JF9201滤后水反洗,反洗流速8m/h。开始时,反洗出水呈白色浑浊物,继续反洗直至反洗出水清澈为止。
(2)用JF9201滤后水反冲弱阳离子交换器与强阳离子交换器之间的再生废液管道,
冲洗管道、阀门处的CaSO4沉淀,反洗流速控制以弱阳离子交换器内水流速在12m/h为宜。
4、树脂钙污染的预防
(1) 用H2SO4溶液再生强阳离子交换树脂时,宜采取分步再生法。开始以低浓度H2SO4溶液再生,因为此时从树脂上解吸下来的Ca2+浓度高,但SO42浓度较低,即使形成少量CaSO4沉淀也会被溶液冲走。然后逐步提高H2SO4浓度,此时从树脂上解吸下来的Ca2+浓度低,不会形成CaSO4沉淀。
(2) 由于弱阳离子交换树脂是用强阳离子交换树脂的再生废液进行再生的。因此,在进酸的同时,弱阳离子交换器必须进稀释水(JF9201滤后水),进水量以液位不超过交换器进酸口为宜。另外注意观察弱阳离子交换器排出的再生废液颜色,如呈白色浑浊物,即使调节进酸浓度。
(3) 进酸完后,弱阳离子交换器必须立即进JF9201滤后水置换清洗,强阳离子交换器必须立即进精制水置换清洗。
(4) 冬季由于再生液温度低,更易出现钙污染。因此在再生前,弱阳离子交换器必须擦洗反洗,弱阳离子交换器必须与强阳离子交换器之间再生废液的管道必须反冲,做到防患于未然。
分步再生法操作步骤
序号 进酸浓度(%) 交换器流速(m/h) 进酸时间(min)
第一步
第二步
第三步 0. 8
 2
5 5.5
5.5
5.5 30
30
剩余酸进完
5、效果
1997年冬季,一级脱盐系统阳离子交换器出现了钙污染树脂的情况。采取了上述处理措施和预防措施后,从1998年至今,一级脱盐系统阳离子交换器没有再出现钙污染树脂的情况,保证了一级脱盐系统的正常运行。

3、铁污染
1树脂铁污染的特征
铁污染后的树脂颜色变深,甚至呈黑色;树脂床层压降增加,可能出现偏流;工作交换容量降低,再生效率下降。
2、树脂铁污染的原因
(1) 水和冷凝液中铁的影响。水和冷凝液中铁含量见表3。铁包括悬浮铁、离子铁。一级除盐进水、冷凝液中的悬浮铁大部分在无烟煤石英砂过滤器JF9201、氰纶棉除铁过滤器JF9208/07中得到去除。但由于原水预处理采用FeCl3作为混凝剂,少量矾花被带入一级脱盐系统;在运行中还有部分冷凝液未经氰纶棉除铁过滤器过滤通过旁路直接进入树脂床层,尤其是化肥装置停车后再次开车时,冷凝液中总铁达120μg/L左右,此时如果冷凝液不经过过滤而直接进入树脂床层,对树脂的污染是非常严重的。一级除盐进水和冷凝液中的铁进入交换器被树脂吸附后,以高价铁化合物的形态,牢固地沉积在树脂内部和表面,堵塞了树脂微孔,从而影响了孔道扩散,造成铁的污染。
表水和冷凝液中铁含量
系统 取样点 总铁(μg/L)
预处理系统
一级脱盐系统 JF9201出水
D9205出水 830
21
含氨工艺冷凝液系统 JF9208前
JF9208后
D9214出水 37
25
17
透平及尿素冷凝液系统 JF9207前
JF9207后 42
37
二级除盐系统 D9204出水 17
(2) 再生剂烧碱溶液中含有杂质NaClO3和Fe2O3。它们生成高铁酸盐(如FeO42-)。高铁酸盐随碱液进入阴床后,因PH值降低,发生分解反应:

2FeO42-+10H+→2Fe3++3/2O2+5H2O
Fe3+进一步形成Fe(OH)3,附着在阴树脂颗粒表面上,造成铁的污染。
(3) H2SO4溶液作为阳离子交换树脂的再生剂,其除铁效果比较低。在再生时树脂内的铁很难与H+交换而得以洗脱。这样,树脂内的铁积累愈来愈多,从而影响树脂的交换能力。
3、树脂铁污染的处理
已经受到铁污染的树脂,采用5%-10%的盐酸进行浸泡处理。
(1) 树脂失效后,交换器排水。混床树脂失效后,正常再生至阴、阳树脂分开,分别转移至阴、阳离子再生器中。
(2) 向各交换器或再生器中投加5%-10%的盐酸,盐酸液面在树脂表面以上20-30cm左右。
(3) 浸泡5-10min后,从各交换器或再生器底部进压缩空气进行擦洗,然后继续浸泡,30min后,在进行擦洗、浸泡。上述过程重复多次,直至浸泡液的酸度、铁含量基本不变为止。
(4) 对阳树脂用一定浓度的H2SO4进行正常再生,进酸直至阳离子交换器或再生器进出口酸浓度相等;对阴双层床先进行反洗分层,将弱碱阴树脂和强碱阴树脂分开,用精制水置换30min,然后用一定浓度的NaOH碱液进行正常再生,进碱直至阴双层床进出口碱浓度相等;对混床阴树脂先用精制水冲洗30min左右,然后用一定浓度的NaOH碱液进行正常再生,进碱直至阴离子再生器进出口碱浓度相等。
(5) 按再生程序继续进行再生。
以上过程只是原则处理方法,具体过程需要根据各交换器情况而定。
4树脂铁污染的预防
(1) 做好原水预处理工作。在保证澄清池出水水质的情况下,尽可能降低FeCl3混凝剂的用量,防止铁盐后移,严格控制无烟煤石英砂过滤器的出水浊度。
(2) 严格控制再生剂烧碱溶液中NaClO3和Fe2O3的含量。
(3) 所有回收的冷凝液必须经过氰纶棉除铁过滤器后,再进入树脂床层进行处理。在资金允许的情况下,可以考虑将氰纶棉除铁过滤器改乘磁力除铁过滤器,提高除铁效率。
(4) 弱阳离子交换器每次再生时,先用无烟煤石英砂过滤器出水以8m/h流速对树脂床进行逆流反洗,直至出水清澈,以洗脱树脂表面附着的矾花。强阳离子交换器、阴双层床每隔一定的周期,对床层进行大反洗,流速以树脂不从反洗水出口跑出为宜。
(5) 混床每次再生前,采用0.1Mpa的压缩空气以约22m/h的气速从混床底部对树脂进行擦洗,然后用一级脱盐水冲洗,反复数次,直至混床出水清澈,以洗脱树脂表面附着的铁。
5效果
1999年5月,混床再生最后冲洗时,电导率下降速度很慢,而且混床大约运行一天后,电导率经常超过工艺要求的范围,一般在0.4-0μS/cm,严重影响锅炉补充水的质量,对锅炉的安全运行带来危害。1999年9月,对混床阴、阳树脂取样分析铁含量,分别为24mg/g树脂、25.6mg/g树脂,数据说明树脂已受到严重铁污染。
采取5%-10%盐酸对阴、阳树脂浸泡处理后,混床再生最后冲洗时,电导率迅速降至0.4μS/cm以下。混床运行时电导率也≤0.4μS/cm,运行周期由处理前的一天左右恢复到正常的七至八天。同时采取了上述预防措施,从1999年10月至今,混床运行情况很好,出水质量一直在工艺要求的范围内,保证了锅炉的安全运行。


4、有机物污染
有机物对阳离子交换树脂的污染很少发生,但对阴离子交换树脂极易造成污染。
1树脂有机物污染的特征
有机物污染后的树脂颜色变深,树脂工作交换容量降低,出水水质恶化,正洗水量增加。
2树脂有机物污染的原因
水中的有机物是由动植物腐烂后生成的腐殖酸、富维酸和丹宁酸等带负电基团的线形大分子,它们与阴树脂发生交换反应后,难以在再生时析出,逐渐累积以至影响树脂性能。
3树脂有机物污染的处理
阴离子交换树脂受到有机物污染后,采用NaCl与NaOH溶液交替处理进行复苏。苛性盐作用有两种:(1)化学作用:树脂上的色素与NaCl交换被除去;(2)机械作用:NaOH使树脂膨胀,NaCl使树脂收缩,这样反复交替,象海绵吸水又被挤出去一样,从树脂孔隙中挤出污染树脂的有机物。
苛性盐复苏处理过程如下:
(1) 一级除盐失效后,阴双层床排水至中排阀门位置。混床树脂失效后,正常再生至阴、阳树脂分开,分别转移至阴、阳离子再生器中。
(2) 以4%浓度向阴树脂进NaOH溶液,温度40-450C,时间25min。阴双层床流速8m/h,混床阴离子再生器流速3m/h。
(3) 停止进NaOH溶液,进精制水置换15min。交换器或再生器流速同上。
(4) 以10%-15%浓度向阴树脂交换器或再生器流速同上,温度40-450C,时间30min。交换器或再生器流速同上。
(5) 停止进NaCl溶液,进精制水置换15min。交换器或再生器流速同上。
(6) 用精制水冲洗。时间30min。阴双层床流速4m/h,混床阴离子再生器流速12m/h。
(7) 重复以上操作。
开始处理时,排出的废液颜色呈深褐色。当排出的废液颜色呈淡黄色时,可以认为处理已结束。恢复正常再生,阴树脂进碱至交换器或再生器进出口碱浓度相等。
树脂的详细资料 树脂有机物污染的预防
(1) 做好炼油二水源来水中化学耗氧量CODMn的监测工作。
(2) 加强澄清池的混凝澄清工作,提高去除原水中悬浮有机物和胶体有机物的效率。一级除盐进水化学耗氧量CODMn控制在﹤1mg/l。
(3) 可以考虑在阴双层床前设一装填了废弃强碱阴树脂的有机物清除器。
(4) 每隔6-12个月,对阴离子交换树脂复苏处理一次,避免树脂有机物污染严重时再处理。
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分类:净水器知识| 发布:zhanfengwei| 查看: | 发表时间:2009/10/31
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