离子交换树脂在高温高压下的分解.pdf

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1、离子交换树脂在高温高压下的分解水利电力部西安热工研究所李志刚孙永、.j~、....目一前‘二二试验方法、,2随着大容量高参数机组的迅速发展将一定体积的湿树脂和50毫升去离子电厂普遍采用了,,,离子交换除盐技术以获得水置于高压釜中加热至给定的温度并维。。,高纯度的锅炉补给水持一定的时间待冷却至室温取出树脂和,,。离子交换树脂是一种高分子聚合物它溶液分别进行有关项目的测定试验条件。。在除盐设备运行过程中受机械磨损而碎裂列于表1,,碎裂的树脂将随着补给水进入热力系统,有时由于除盐设备运行不当或检修不及

2、时三、试验结果·。,树脂也有可能漏入热力系统据了解有些,,电厂在除氧器中发现了树脂颗粒有的甚至离子交换树脂经过高温高压试验后其。,在汽包内也发现了树脂颗粒颜色和粒径都有明显的变化且发生了破。,用于锅炉补给水处理中的离子交换树脂裂当温度从常温升至232℃阴树脂颗粒,,阳树一般在低于60℃条件下运行高于规定的温的颜色由橙黄色变为浅黄色脂的颜色,。。,度离子交换树脂的热稳定性将受到破坏在由棕红色变为深褐色用读数显微镜观察,,热力系统的高温和高压下离子交换树脂将在232℃下保持1小时阴树脂的粒径缩小,,

3、,、发生怎样的化学变化其产物对水汽品质有了29%阳树脂的粒径缩小21%图1图,。,何影响这些已引起人们的关注为此我2为阳树脂未经高温处理和在310℃下保持2小时后阳树脂粒径变化的照片,们利用高压釜迸行了离子交换树脂在高温高其粒径缩。.。压下分解的试验小了257%表1树脂分解试验条件试验温度40、60、、、、、、200、232、310、℃100120140160180厂l,hr、.、、.、、、、、加热时间0D5116241224、、、001x了H型001只7Na732(运行阳树脂型)D的l(运行)

4、201x了、201x7CI、了1了、阴树脂QH型型(运行)D201(运行)高压釜型号GD一05型一50一了一}}自琢:丫一:‘丫一—}、抓那几喇碑碑砚~l~!试肚前茹百一茹俪T洲尹丫J⋯「-一一卜、.厂气产今卜入一一Z一二牵又,渝;“琶压百的乃H型橄甘-一⋯⋯协卜一洲图3H型阳树脂红外光谱图!白球一一一一’”匕勺丫入一{⋯一下试不验节呵的‘}N型树冬)写尸尸、._入{一一弋厂冲丫⋯,、}广淤、尹一沁卜黔欢、,叮树脂入/火吮箱一叮二图2经过310℃2小时试验后的阳树脂(又32)图4Na型阳树脂红

5、外光谱图。a酸基交换基团H型树脂的谱图与N型树脂阳树脂,a的谱图基本相同但N型的吸收峰比H型的(1)树脂结构的变化为了了解树脂。吸收峰更明显,在高温高压下结构的变化对树脂进行了红试验后的H型阳树脂谱图上磺酸基的伸。、。分析结果如图,外光谱分析3图4所示展振动吸收峰的强度虽未明显减弱但在,、、,、757e一1c一1e一1500e一1由图中可见树脂的骨架(白球)具有m698m3100m1m。c一’、芳烃化合物的特征吸收峰如3o81m1400o一‘及m处表征白球的尖锐吸收峰变得。一‘、e,3059m3

6、o24m一处为环苯二CH伸展振较明显了说明H型阳树脂在232℃的条件,e一’、e一‘,e一‘。a动吸收峰16olm15s3m1492m下损失了一部分磺酸基N型树脂在232℃C二C,757C一‘,处为苯环伸展振动吸收峰m处条件下的谱图与试验前的谱图基本相同说,c一‘a。为苯环CH面外变形振动吸收峰698m处明N型树脂的交换基团基本上未脱落。为骨架面外变形振动吸收峰310℃条件下阳树脂交换基团脱落情况的红。试验前树脂谱图与白球谱图有明显的不外谱图从略。e一‘、e一‘、同阳树脂谱图在i222m117o

7、m(2)树脂交换容量的变化交换容量e一‘、e一、e一’,1127m1035milo66m处出现T是树脂的主要性能指标之一它表示树脂可S=O,同时30cm一’,,伸展振动吸收峰在8处也交换离子的量即表示树脂交换基团的量,出现了芳环对位取代的CH面外变形振动说当,温度不断升高时树脂的交换容量不断地明白球中苯乙烯单元苯环的对位上带上了磺,。、6:降低直到完全损失掉如图5图所示H型一51一:阳树脂的交换容量在20。℃l小时后降低了HORSO3Na+NaHSO16%,在,3一一一~RH232℃1小时后降低

8、了61%在10℃△。1小时后降了10%Na型阳树脂的交换容量(2)在2℃1,23后变化少许在310℃1小时后降,。低了75%在310℃24小时后降低了100%,,在310℃恒温1小时H型树脂完全被分解CHCH。aCHN型树脂完全分解的温度则高于310℃妹舒圈自.G7H一表示成醉攀在苯环的对位0日1喇钟俐瑞、.卜和邻位上都可能存在阳树脂交换基脱落示意图,反应最终磺酸基在水溶液中生成硫酸,℃。温度或硫酸氢钠图5树脂交换容量与温度的关系对阳树脂分解后的溶液进行了酸度的测,。定结果如图8所示232℃,J