淺談除鹽水裝置陽(yáng)床再生液的選用

摘 要：除鹽水裝置陽(yáng)床在無(wú)法利用后，需要及時(shí)采用酸液進(jìn)行再生處理，所采用的酸液以濃硫酸與鹽酸為主，且不同的再生液所具備的特點(diǎn)不同，鹽酸能夠提升裝置的再生率且濃硫酸的用量少，因此本文將針對(duì)不同的再生液進(jìn)行分析以及如何采取合理有效的再生液進(jìn)行除鹽水裝置陽(yáng)床的再生處理。

關(guān)鍵詞：除鹽水裝置；陽(yáng)床再生液；鹽酸；濃硫酸

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.07.195

隨著我國(guó)工業(yè)化水平的不斷提升，硫磺制酸工業(yè)也不斷發(fā)展進(jìn)步，其產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，在此過(guò)程中，最重要的就是提升產(chǎn)業(yè)中的樹(shù)脂離子交換器水處理裝置的生產(chǎn)能力，以此保證H型強(qiáng)酸性的陽(yáng)離子在交換過(guò)程中，能夠及時(shí)解決樹(shù)脂失效的現(xiàn)象，恢復(fù)該陽(yáng)離子的交換能力，使樹(shù)脂再生[1]。所以這就需要能夠利用再生液，對(duì)失去功能的樹(shù)脂層產(chǎn)生作用，使陽(yáng)離子能夠盡快排出到溶液之中，使樹(shù)脂與氫離子相結(jié)合，恢復(fù)樹(shù)脂的交換能力。

1 再生液的特征

1.1 鹽酸再生液

鹽酸自身為無(wú)色透明的液體，工業(yè)生產(chǎn)中使用的鹽酸大都帶有氯化鐵，所以顏色略微偏黃腐蝕性較高。鹽酸作為再生液，再生操作具有很大的簡(jiǎn)便性，只需要將稀鹽酸按照固定的流速流通樹(shù)脂層就可以保證其再生，在此過(guò)程中，產(chǎn)生的離子交換量比較大，能夠達(dá)65%左右的全交換容量的樹(shù)脂[1]，可見(jiàn)，將鹽酸作為再生液，操作方式簡(jiǎn)單，有利于樹(shù)脂的再生，還能夠?qū)?shù)脂內(nèi)存在的雜質(zhì)進(jìn)行去除。只是鹽酸作為再生液的過(guò)程中，大都是以工業(yè)鹽酸作為主要材料，工業(yè)鹽酸的濃度約為30%，所以想要將鹽酸作為再生液，就需要大量的鹽酸進(jìn)行再生，鹽酸腐蝕的能力較強(qiáng)，必須加強(qiáng)配酸裝置的耐腐蝕性，減少因?yàn)榕浔冗^(guò)程中水中氯離子的濃度增加而導(dǎo)致設(shè)備被腐蝕的情況出現(xiàn)。

1.2 濃硫酸再生液

濃硫酸屬于無(wú)色透明的油狀液體之一，其具有較強(qiáng)的吸水性、氧化性和腐蝕性。將其作為再生液，由于濃硫酸自身的濃度高達(dá)96%，所以其使用的劑量比較小，且由于碳鋼具有良好的耐腐蝕性。直接采用濃硫酸作為碳鋼儲(chǔ)存器械，便于對(duì)濃硫酸進(jìn)行儲(chǔ)存，也方便了運(yùn)輸和使用。在對(duì)濃硫酸進(jìn)行配制的過(guò)程中，不用顧忌其腐蝕能力，且由于濃硫酸中不包含氯離子，不會(huì)對(duì)不銹鋼設(shè)備造成腐蝕，能夠極大程度節(jié)約成本。但是在采用濃硫酸進(jìn)行再生的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)受到其二級(jí)離解度低的影響，僅僅只能夠達(dá)到30%的全交換容量，且為了降低濃硫酸鈣的沉淀，增加全交換容量，企業(yè)大都選擇濃度低、流速高的濃硫酸作為再生液進(jìn)行再生處理，增加操作的復(fù)雜性。

2 再生液的選擇

2.1 根據(jù)效果選擇再生液

在進(jìn)行陽(yáng)床再生的過(guò)程中，需要從鹽酸與濃硫酸的使用效果入手，合理選擇再生液的種類(lèi)，由于陽(yáng)床在運(yùn)行中的流通速度約為每秒十米，所以在升級(jí)的用量需要以該速度的4倍為宜。此時(shí)若是選擇鹽酸作為再生液，由于鹽酸的交換容量大于硫酸，所以其在進(jìn)行離子交換樹(shù)脂的過(guò)程中，最高能夠提升約50%的交換容量，相對(duì)于操作過(guò)程及應(yīng)用效果來(lái)說(shuō)，應(yīng)以鹽酸作為再生液。

2.2 根據(jù)操作的簡(jiǎn)易程度選擇再生液

在進(jìn)行化學(xué)工藝處理的過(guò)程中，若是采用硫酸作為再生液，在硫酸流通的過(guò)程中，極易導(dǎo)致陽(yáng)床中存在大量的硫酸鈣，而硫酸鈣的溶解性極差，其在使用過(guò)程中極易附著于交換樹(shù)脂顆粒的上層，或者在樹(shù)脂的內(nèi)部形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，很難排出，對(duì)樹(shù)脂的交換性能產(chǎn)生嚴(yán)重影響，所以為了降低在離子交換樹(shù)脂的過(guò)程中吸附較多的雜質(zhì)而出現(xiàn)的沉淀現(xiàn)象，在除鹽水裝置陽(yáng)床再生液的選用過(guò)程中，大都以鹽酸作為再生液[2]。

2.3 根據(jù)化學(xué)性質(zhì)的穩(wěn)定性選擇再生液

為保證除鹽水裝置陽(yáng)床再生，就需要減少離子交換樹(shù)脂過(guò)程中出現(xiàn)分解和氧化的作用，但是采用硫酸作為再生液的過(guò)程中，受到硫酸自身氧化性的影響，會(huì)導(dǎo)致離子交換樹(shù)脂過(guò)程中出現(xiàn)氧化作用，不僅影響樹(shù)脂的使用壽命，還會(huì)受到硫酸價(jià)格的影響，提升再生成本。所以相對(duì)于硫酸來(lái)說(shuō)，鹽酸的穩(wěn)定性較高。

2.4 根據(jù)成本、普及程度和存儲(chǔ)選擇再生液

鹽酸在除鹽水裝置陽(yáng)床再生中的使用效果雖然遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于硫酸，但是鹽酸的市場(chǎng)價(jià)格變動(dòng)幅度大，且由于鹽酸在除鹽水裝置陽(yáng)床再生中所需的使用量較多，濃度較低，對(duì)機(jī)械設(shè)備和管道具有較強(qiáng)的腐蝕程度，購(gòu)買(mǎi)較為困難，不易被存儲(chǔ)，相對(duì)于硫酸來(lái)說(shuō)，不易被腐蝕，濃度高，價(jià)格便宜，購(gòu)買(mǎi)簡(jiǎn)單，存儲(chǔ)和運(yùn)輸便利，所以應(yīng)選擇硫酸作為再生液[3]。

2.5 根據(jù)不同除鹽水裝置陽(yáng)床的類(lèi)型選擇再生液

由于除鹽水裝置陽(yáng)床類(lèi)型不同，所以其應(yīng)用不同的再生液效果也是不同的，對(duì)于順流型的除鹽水裝置陽(yáng)床來(lái)說(shuō)，需要消耗鹽酸的量為75g·mol-1，消耗的濃硫酸的量為125g·mol-1，對(duì)于逆流型的除鹽水裝置陽(yáng)床來(lái)說(shuō)，需要消耗鹽酸的量為52g·mol-1，消耗的濃硫酸的量低于70g·mol-1，對(duì)于浮床型的除鹽水裝置陽(yáng)床來(lái)說(shuō)，需要消耗鹽酸的量為52g·mol-1，消耗的濃硫酸的量低于70g·mol-1，不同床型所采用鹽酸進(jìn)行工作交換的容量為900mol/m3左右用濃硫酸進(jìn)行工作交換的容量為900mol/m3左右。所以需要根據(jù)除鹽水裝置陽(yáng)床的類(lèi)型合理選擇再生液。

3 結(jié)束語(yǔ)

由于鹽酸作為再生液與濃硫酸作為再生液均具有自身特有的優(yōu)越性，也具備自身存在的不足，所以在進(jìn)行除鹽水裝置陽(yáng)床再生過(guò)程中，需要根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況合理進(jìn)行再生液種類(lèi)的選擇。比如在硫酸生產(chǎn)較多，而鹽酸卻需要進(jìn)行長(zhǎng)途運(yùn)輸才可以獲得的地區(qū)，那么就可以采用區(qū)域運(yùn)輸便捷，儲(chǔ)量豐富的硫酸作為再生液，但是在此過(guò)程中，必須加強(qiáng)對(duì)硫酸再生工藝的掌握，以合理把控硫酸的濃度和流通速度，減少沉淀情況的出現(xiàn)，但是在兩種再生液均比較貧乏或者不夠豐富的區(qū)域，就可以以鹽酸作為再生液，以此節(jié)約成本，提升除鹽水裝置陽(yáng)床再生效果。

參考文獻(xiàn)：

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[3]潘冠旭，黃盼，劉海蛟.淺談電廠除鹽水處理中的反滲透技術(shù)[J].科技資訊，2017，15（05）：56-56.

作者簡(jiǎn)介：楊魁（1987-），男，河南商丘人，本科，中級(jí)工程師，研究方向：核電廠化學(xué)監(jiān)督與控制。