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1、 中国石油大学（华东）现代远程教育论文题 目：火电厂化学离子交换器最佳再生 操作工艺的探索学习中心： 年级专业： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 职 称： 导师单位： 中国石油大学（华东） 中国石油大学 （华东 ）远程与继续教育学院论文完成时间： 2015 年 5 月 15 日摘要离子交换法：当某些材料遇水时，能将本身具有的离子与水中带同类电荷的离子进行交换反应的方法。探索离子交换器最佳再生操作工艺，可以提高交换器周期制水量，降低酸碱耗,提高出水水质，使水处理设备达到低耗环保运行。关键词：离子交换器 再生流程 周期制水量 目目 录录摘要 .I 第 1 章 前言.1 第 2 章 影响离子交换器
2、周期出水量的因素.22.1 再生方式.22.1.1 顺流再生.22.1.2 对流再生.22.2 再生剂用量.22.3 再生剂的浓度.32.4 再生液的流速.32.5 再生液的纯度.32.6 再生液的温度.4 第 3 章 探索二作业区实际再生工艺过程中的控制.53.1 反洗.53.2 静置（沉降）.53.3 排水.53.4 预喷射.53.5 再生.63.6 置换.73.7 小正洗.73.8 大正洗.7 第 4 章 结论.8 参考文献.9 致谢.10. .0第第 1 1 章章 前言前言除去水中离子态杂质最普遍的方法是离子交换法，水处理中常用到的离子交换有 Na 离子交换、H 离子交换和 OH 离子
3、交换。根据反应目的的不同，它们组合成的工艺有：为除去水中硬度的 Na 离子交换软化处理，为除去硬度并降低碱度的 H-Na 离子交换软化降碱处理，以及为除去水中全部溶解盐类的 H-OH 离子交换除盐处理。离子交换法是指当某些材料遇水时，能将本身具有的离子与水中带同类电荷的离子进行交换反应的方法，这些材料称离子交换剂。在离子交换剂应用的初期，采用的只是天然的和无机质的交换剂，目前普遍应用于水处理中的离子交换剂是合成的离子交换树脂1。1第第 2 2 章章 影响离子交换器周期出水量的因素影响离子交换器周期出水量的因素2.1 再生方式再生方式2.1.1 顺流再生顺流再生顺流再生是指再生液自交换器上部进入
4、，从交换器底部排除的方法，也即再生液和水处理在交换器流动方向相同的再生方法。它的优点是：操作简单、便于控制；缺点：再生剂利用率低，树脂工作交换容量偏低，出水水质较差等。由于这种工艺的缺点，已不适用与现在大型火力发电机组对水质的要求，故现在在电厂水处理中已很少采用，在这里就不做过多赘述了。2.1.2 对流再生对流再生对流再生也称（逆流再生），也就是再生液和处理水在交换器流动方向相反的再生方法。再生时，再生液首先接触的是失效程度最低的树脂层，该层树脂失效树脂相对少一些，但是因为再生液中所含的交换离子量较高，所以使交换反应向再生方向进行。随着再生剂向上流动，再生液中可交换离子浓度逐渐减少，但树脂的失
5、效程度确逐渐升高，这样就可以保证再生反应一直进行下去。另外，再生液从底部进入，可使保护层中未失效的树脂任然保存了下来。所以，对流再生可以用较少的再生剂取得较高的再生程度，再生剂利用率较高。交换器在运行中和再生过程中，必须保持树脂层处于静止状态。如果树脂层发生扰动，就会破坏树脂组成的排列次序，致使出水水质恶化，这种想象也就是“乱层”2。顺流再生不易发生乱层现象，所以交换器的构造不叫简单，再生操作也方便。而对流再生时，如果操作不当，就容易发生乱层现象，这就需要在设备结构和操作方法上采取相应的措施，因此，对流再生设备构造和操作方法都比较复杂。2.2 再生剂用量再生剂用量从理论上说，再生剂中可交换离子
6、摩尔质量与被交换离子的摩尔质量相等。但实际上，再生剂的利用率不会等于 100%，而只有约 30-50%，也就是说再生剂的实际用量应是理论量的 2-3 倍。即使如此，交换剂的再生程度也只能回复到原来的 60-80%左右。再生剂的利用率不高是由于根据树脂的选择性顺序可知，强型树脂容易进2行交换反应而难以进行再生反应，用再生剂中所含的交换离子将失效树脂中携带的失效离子交换下来是十分困难的。因此，要想使树脂达到一定的再生程度，再生时就必须提高再生液的浓度。一般来说，再生剂的用量越多，所做的再生程度越高，再生交换容易也就接近于全交换容量，但这种关系并非呈线性的，当再生剂用量增大到约理论量的 4 倍后，继续增大再生剂的用量时，再生度的变化就稳于平缓，再生水平提高不大，这在经济性上是不可取的。通常再生剂的再生程度控制在 60-80%就可以了。2.3 再生剂的浓度再生剂的浓度为了使再生反应进行完全，从理论上说，再生液的浓度越高再生越彻底。但实际上，再生液的浓度提高，只是在一定范围内再生程度提高，当浓度超过这一范围时，再生程度反而会下降。这是由于以下原因造成的：再生水平和再生流速一定时，再生液的浓度愈高，体积愈小，
