离子交换器的维护

2024-05-06

离子交换器的维护（精选10篇）

离子交换器的维护第1篇

1 界面设计

利用EXCEL VBA中的用户窗体设计界面, 见图1。依据设计步骤, 用户窗体中含有“水质校核”、“设备运行参数”及“运行周期和树脂再生”三个模块。“水质校核”可以计算交换器进水中总阳离子和总阴离子的浓度, 且在水质资料不完全的情况下进行阴阳离子的自动调节。“设备运行参数”可以确定运行参数、设备尺寸和台数, 其中有一个含有“运行流速”、“设备直径”、“设备出力”及“交换器台数”四个项目的复合框。“运行周期和树脂再生”利用以上两个模块确定的参数计算交换器运行周期和树脂再生参数, 其中有一个包含“阳床”、“阴床”、“混床”三个项目的复合框和“运行周期”、“树脂再生”两个子模块。

2 代码设计

“水质校核”框中“自动调节”命令按钮的代码采用Do…Loop循环语句, 当分析误差大于4%时, 对Cl-或K+、Na+浓度进行调整, 主要代码如下。

“设备运行参数”框中“计算”命令按钮的代码采用If…Then…ElseIf多分支语句, 对“计算选择”复合框中不同的项目采用不同的计算程序, 主要代码如下。

“运行周期和树脂再生”框中的两个“计算”命令按钮的代码中运用Call语句调用自定义函数。自定义函数有4个, 分别用来计算树脂装载量、运行周期、再生酸碱耗量、进酸碱时间。自定义函数采用If…Then…ElseIf多分支语句, 对“设备选择”复合框中不同的项目采用不同的计算程序, 其中运行周期计算程序中嵌套If…Then…Else二分支语句, 用以确定混床运行周期, 运行周期计算代码如下, 其它函数代码与此类似。

3 结语

该程序使用EXCEL VBA编译, 通过合理运用循环语句、分支语句和自定义函数, 实现了自动化计算, 从而提高了设计工作的准确性和工作效率。

摘要：本文介绍了利用VBA编写的离子交换器设计程序, 论述了界面设计、代码设计并给出了必要的程序代码。

关键词：VBA,离子交换器,设计

参考文献

[1]DL/T 5068-2006.火力发电厂化学设计技术规程[S].

离子交换器的维护第2篇

摘要：分析了造成#1阳床漏铁、阴床、混床出口水电导率高的原因，通过对#1阳床内部的检查、检修，复苏了#1阳床树脂，改善了#1阳床出口水的水质。

关键词：阳床；漏铁；复苏

1 前言

随着用水需求的年年递增和水价的不断上涨，火力发电厂生产性水费成本支出在经营性成本中的比例是年年上升。所以，作为火力发电前期工序的水处理设备的运行工况和方式，就显的十分重要。而作为除盐设备核心部分的阳离子交换器是一级除盐系统中的一个重要环节，其作用主要是让水通过阳树脂时发生离子交换反应，从而出去水中的阳离子，阳离子交换树脂性能的好坏，又直接决定着除盐设备的“安全经济运行”。

2 设备概况

我厂逆流再生阳离子交换器是由江苏海州水务生产，本体材质是碳钢衬胶，￠2824*6200mm，树脂高度（含压脂层）H=2300mm，工作温度5-50℃，工作流速20-25m/h，设计压力P=0.60MPa，工作压力≤0.80 MPa，顶部进水装置：十字管式，滤元管型式为不锈钢梯形绕丝。底部集水装置：多孔板水帽。中排装置：鱼翅管式，法兰连接。再生方式：无顶压逆流再生。

我厂化学水处理采用一级除盐+混床全脱盐的处理模式，阳床、阴床、混床采用母管制方式运行，最大制水量150m3/h。

3 #1阳床出水水质劣化原因及分析

阳床出水控制：Na+≤100ug/L，阴床出水控制：电导率≤5.0us/cm，SiO2≤100ug/L，混床出水控制：电导率≤0.2us/cm，SiO2≤20ug/L。

我厂#1阳床再生后测出口水Na+含量18.0 ug/L，阴床出水电导率0.9us/cm--2.0 us/cm，SiO2≤100ug/L，混床出水电导率：0.16 us/cm --0.22us/cm，SiO2；5.5ug/1。而#2，3阳床运行时阴床电导率为：0.20us/cm--0.60us/cm，混床出水电导率为0.06us/cm--0.10us/cm，SiO2均为：3ug/1左右。且#1阳床的工作交换容量和再生交换容量明显降低，再生后小正洗和大正洗的时间都有所延长。以至于#1阳床运行周期缩短，周期制水量降低。

3.1阳树脂周期制水量低、出水质量差有以下几个原因：

3.1.1阳树脂被污染；包括有机物污染、铁污染；

3.1.2阳树脂被悬浮物、胶体物质污堵，造成树脂表面赃物；

3.1.3再生时再生效果不好：包括再生剂质量差、再生流量控制不好、再生浓度控制不好、再生液温度太低、再生时间短等原因；

3.1.4树脂被氧化变质：

3.1.5压脂层太少，造成再生时树脂乱层；

3.1.6没有及时的大反洗操作、或大反洗强度低，造成树脂结块，引起偏流；

3.1.7压脂层太少，造成再生时树脂乱层；

3.1.8底部配水装置损坏，引起偏流；

3.1.9中排装置损坏或堵塞引起偏流；

3.1.10中排装置不水平引起偏流；

究竟是何种原因造成阴床、混床电导率变高，本厂化学专业进行了多次的分析研究与讨论，发现阳树脂被污染，#1阳床内部装置或配套管路线有缺陷。

3.2 监测结果

为了证明是阳床树脂的问题，首先检查核对混床出口水的电导率是准确的，我们分别对#1阳床和#2，3阳床运行时，阴床，混床出口水的电导率进行了为期15天的连续跟踪监督，结果如下表；

表1 阴床，混床出口水15天的连续监测结果

床号

电导值#1阳床#2，3阳床

阴床最大值2.0us/cm0.60us/cm

最小值0.90us/cm0.20us/cm

混床最大值0.22us/cm0.10us/cm

最小值0.16us/cm0.06us/cm

3.3 确定树脂被铁污染的原因

3.3.1.在排除阴床本身、除碳塔的原因外造成阴床、混床电导高原因主要有5方面：

3.3.1.水源的含铁量高的地下水或被铁污染的地表水；

3.3.1.再生剂中含有铁杂质且超标；

3.3.1.阳床出水至除碳塔的铁管防腐层破损；

3.3.1.进水管道或交换器内部被腐蚀产生了铁化物。

3.3.1.底部配水裝置损坏，引起偏流

由于水源，再生剂没有变化，再生操作有专人负责，所以只有（3）、（4）、（5）的可能性最大。

3.2 #1阳床出水至除碳塔的铁管防腐层是否破损的检查

从#1阳床大正洗出水测得含铁量：96.0ug/1，阴床进口测得含铁量也是96.0ug/1，从而判断阳床出水至除碳塔的铁管防腐层没有破损。

经过对#1阳床的内部结构进行了认真的分析研究认为：#1阳床经过再生后出水：

含钠量：18.0ug/1，含铁量：96.0ug/1；而#2阳床经过再生后出水：含钠量；16.0ug/1，含铁量：2.5ug/1；#3阳床经过再生后出水：含钠量；16.0ug/1，含铁量：2.3ug/1，初步判断#1阳床漏铁。

在检修人员将#1阳床内树脂为石英砂倒出后，底部配水装置完好，给#1阳床内部防腐做电火花实验，实验结果发现在石英砂垫层区域有五处漏铁。

3.3 阳树脂铁污染鉴别方法

判断方法一：取少量#1阳床树脂于新树脂进行颜色比较，新树脂为淡黄色，#1阳床树脂颜色有明显加深，为棕黄色。

判断方法二：取10mL#1阳床树脂，于100mL烧杯中，加入30mL8.0%的HCI溶液，缓慢搅拌15min，静置0.5h，取清液测定铁含量超标。

通过以上两点判断：#1阳床树脂被铁污染。

4 #1阳床出水水质劣化得处理方法和结果

4.1防腐的处理

检修人员做修补处理。用环氧树脂来防腐。

4.2树脂的复苏

盐酸复苏法：

机理：强酸性树脂对阳离子的选择顺序为：Fe3+>Fe2+>Ca2+>Mg2+>Na+>H+

用再生的方法通过喷射器向#1阳床进入10%的盐酸，从顶部大反洗出口门测得出液盐酸浓度在9%以上后，停止进酸，并浸泡8小时。顶部大反洗出口门出水这样做的目的：（1）使得整个阳床内树脂都浸泡在盐酸溶液中，如果从中排出水，中排以上的树脂将无法处理；（2）由于阳床内水位是满水位，从底部进入的再生液可以搅动树脂，从而将树脂间的气泡赶出去。

4.3 处理前后效果对比

再生#1阳床投入运行后于处理前阴床，混床电导率的对比如下表：

#1阳床处理前与处理后阴床，混床电导率对比

床号

电导值#1阳床处理前#1阳床处理后

阴床最大值（uS/m）2.001.00

最小值（uS/m）0.900.20

混床最大值（uS/m）0.350.10

最小值（uS/m）0.200.06

5 预防措施

5.1含铁地下水必须进行必要的除铁处理后，方可进入交换器。通常的除铁方法有：曝气除铁法，锰砂过滤除铁法等。

5.2直接以深井水或自来水为水源时，应在阳床进水泵前设置过滤器性产纯净水时，进水管道应采用不锈钢管道或其他不含铁元素的管道，以防流水将一些铁的腐蚀产物带进交换器。

离子交换器的维护第3篇

为了节能减排, 节约水, 电、酸、碱、风等能源, 最有效的方法就是提高床体周期制水量。周期制水量的提高不仅可以节约频繁再生床体所用的除盐水, 而且还可以降低酸碱单耗。

2 影响周期制水量的因素

影响床体周期制水量的因素有:树脂的工作交换容量、源水的含盐量和床体的结构。

2.1 树脂的交换容量

工作交换容量是指在一个运行周期中单位体积树脂完成的离子交换量, 树脂的工作交换容量大, 床体的周期制水量就会越长。在运行工况中, 影响树脂工作交换容量的因素有以下几点:

2.1.1 树脂受污染的影响

树脂的污染是指树脂内部的交换孔道被杂质堵塞或表面被覆盖, 致使树脂的工作交换容量和再生交换容量明显降低。

(1) 铁污染

铁可以通过不同的途径进入离子交换装置。铁污染一般有两种情况, 最常见的是以胶态或悬浮态铁化合物进入交换器, 由于树脂的吸附作用, 在其表面形成一层铁化合物的覆盖层, 而阻止水中离子与树脂进行有效地接触;另一种是以亚铁离子的形式进入交换器。与树脂进行交换反应, 使Fe2+占据在交换位置上, 沉积在树脂内部, 堵塞交换孔道, 铁化合物在树脂上附着时间愈长, 就越难去除。

(2) 油污染

在水处理系统中会渗入一些油脂, 油脂在树脂表面形成一层有油膜, 严重影响树脂的交换功能, 降低交换容量, 并使树脂黏结在一起, 导致树脂层水流不均匀, 产生偏流, 使出水水质变差。

(3) 有机物污染

水中的有机物包括生物肢体腐败后产生的富里酸、腐殖酸和单宁算等带负电集团的线性大分子, 它们和水中的阴离子一样能与强碱性阴离子交换树脂交换反应。所不同的是这些线型大分子一旦进入到树脂内部, 其带负电的集团与阴树脂带正电的固定集团发生电性复合作用, 紧紧地吸附在交换位置上, 另外这些线型有机物上通常带有多个集团, 与树脂的多处交换位置复合。产生不可逆转的有机物污染, 降低了交换容量

(4) 再生剂不纯产生的污染

如果再生剂不纯, 其中混有许多杂质 (如Na OH中就常有Na Cl和铁化合物等杂质) , 从而对树脂产生污染, 降低交换容量。

2.1.2 树脂受温度的影响

提高水温虽可加速离子的交换速度, 但各种离子交换树脂都有一定的允许使用温度范围。水温超过允许温度时, 会使树脂交换基团被分解破坏, 从而降低树脂的交换能力。各种离子交换树脂所能承受的温度都有一个极限值, 超过此值, 树脂的热分解就会很严重。不同的树脂其热稳定性也不同。一般地说, 阳树脂比阴树脂热稳定性好。如强酸阳树脂, 最高使用温度可达100~120℃, 当温度超过150℃会发生磺酸基脱落:

一般地说, 强碱阴树脂的最高使用温度为60℃, 弱碱阴树脂可在80℃下使用。

2.2 源水的含盐量

在树脂质量和数量相同的情况下, 源水的含盐量是决定床体周期制水量的关键因素。周期制水量和含盐量的关系如式1:

Q—树脂的工作交换容量mol/m3

CJ—交换柱进水中的离子平均浓度 (即源水含盐量) mmol/L

C C—交换柱出水中残留离子的平均浓度 (即出水指标) mmol/L

V—出水体积 (即制水周期量) m3

VR—交换柱中树脂的体积。m3

从上式中可以看出树脂的体积VR、工作交换容量Q、出水指标CC一定的情况下, 源水的含盐量越小, 周期制水量V越大。

2.3 床体结构

在动力一厂脱盐水装置, 有浮动床和固定床, 浮动床, 就是运行时, 水流方向是自下而上。来水流入床体冲击挡水板, 经过水帽均匀的与床体内树脂反应, 进行离子交换。运行时, 树脂在床体中保持浮动状态。固定床, 运行时, 水流自上而下, 经过布水装置, 不断与离子交换树脂反应, 床体树脂层始终保持静止状态。再生时, 再生液从下而上, 从床体中排流出。中排上包有呢绒网, 呢绒网孔径比树脂粒径小。

(1) 偏流的影响

由于床体运行时间较长, 树脂由于机械破碎或氧化降解, 成为粉末。树脂粉末容易堵塞浮动床的水帽, 固定床的中排装置网孔。交换床在运行或再生时, 液流不是沿整个树脂层截面均匀分布, 而是在局部部位穿过树脂层, 这种情况是“偏流”现象。

“偏流”现象产生后, 交换床在运行时进水或再生时进再生液, 都会不均匀, 造成树脂和交换液没有完全利用, 这会使交换床树脂的交换容量降低、再生效果下降、交换床的运行周期缩短、单耗上升。

(2) 树脂层高度的影响

由于床体结构大小不同, 树脂层高度也不同, 在一定条件下, 交换床树脂层高度与树脂的工作交换容量成正比。即树脂层的高度增加, 树脂的工作交换容量也越大。

树脂层过低有两个问题:一是床体树脂装填量少, 周期制水量降低, 交换床再生频繁;二是运行时水中盐类易于“穿透”树脂, 使出水质量不能达到要求。

(3) 床体流量的影响

床体工作时, 分失效层, 工作层, 和保护层。由于床体运行时, 流量太大, 造成床体的工作层加厚。在工作层失效, 向保护层转移时, 由于工作层太厚, 保护层高度不能承受, 导致交换离子直接穿透床体的保护层树脂, 床体过早失效, 保护层的树脂没有充分的利用, 床体周期制水量降低。

对于固定床和浮动床而言, 固定床流量往往小于浮动床 (实际运行中, 固定床约80t/h, 浮动床约150t/h) , 在这一方面, 固定床更有利于床体周期制水量的提高。

3 提高床体周期制水量的的措施

3.1 保证良好的运行工况

(1) 严格控制进入床体水的浊度。 (2) 对生水线进行即时监控, 防止管线串油, 造成树脂污染。 (3) 对污染严重的树脂进行复苏, 不能复苏的树脂更换新树脂, 装填新树脂时必须进行预处理。 (4) 控制水处理系统温度, 温度应该控制在30-40℃。 (5) 做好新树脂进厂的质量检验工作, 把好树脂的质量关。

3.2 合理的分配水源

化学二站水源为南水源地下水、龙虎泡地表水、部分凝结水, 应该根据季节大量使用龙虎泡地表水, 使生水中含盐量达到最低。

3.3 对设备进行必要的预防检修

(1) 离子交换床体内部配件, 容易损坏, 这就要建立设备检修档案, 及时对运行时间较长的的床体进行预防检修, 变被动检修为主动维护。防止因为床体内部配件损坏造成的“偏流”现象的发生。 (2) 及时补充床体流失的树脂, 确保床体设计要求的树脂高度。 (3) 尽量不要让床体大负荷运行, 浮动床最好控制在90t/h-150t/h, 固定床控制在100t/h以内。

4 结论

综上所述, 可以通过采取各种措施提高离子交换器的周期制水量。不但可以减少再生用酸、碱、风、脱盐水, 还能降低中和池的负担, 达到制水成本降低的目的。

摘要：本文从树脂的运行工况和离子交换器结构方面分析影响离子交换器周期制水量的因素, 并提出了几点措施, 进而降低制水成本。

关键词：树脂,周期制水量,含盐量,床体结构

参考文献

[1]宋业林.化学水处理技术问答.北京:中国石化出版社, 2008

离子交换器的维护第4篇

关键词：教学改革；氨基酸分析；离子交换；色谱

1.引言

氨基酸作为自然界中一类重要的生命物质，是构成蛋白

质、肽、酶等生物大分子的基本单元，并且参与生物体的新陈代谢过程。氨基酸分析在生物化学、蛋白质化学、临床医学、食品科学等领域的研究中起着至关重要的作用，因此对氨基酸分析方法的研究与改进也引起了人们的高度重视。

2.氨基酸教学中存在的问题

氨基酸作为生物化学中的基本知识，其概念枯燥难懂，内容繁多抽象，代谢过程复杂，分子结构复杂，学生在学习过程中会遇到很多的困难。但是在教学过程中存在的主要问题是理论与实际的脱节。

课堂内容和教学目标往往会忽视客观整体的脉络而去强调细节，这样就导致了学生对完整的知识框架的把握；随着现代科技的不断发展，对于生物化学方面的理论知识不断地得到更新，

然而实验的内容和讲授的方法却仍然处于一种落后的状态，跟不上学科的发展步伐；在考试的过程中，考试的内容也是机械死板，不能很好地体现考核目标的真正意义。这种理论与实践相脱节的现象不仅不利于提高学生的学习兴趣，更不能有效地培养学生的创新能力。

3.氨基酸教学中方法的改进措施

3.1理论联系实践的教学方法

理论联系实践的教学方法要求教师和学生能够在理论和实际相结合的方式中学习和传授理论知识，并训练基本的技能，从

而培养学生利用理论知识来分析和解决问题的能力，真正做到学以致用，学用结合。为实现这一目标可以采取的措施有：教师能够明确教学目标，合理地安排教学内容；激发学习兴趣，理论联系实际，提高课堂授课效果；为培养学生的创新意识和实践能力，可优化教学实验内容，开展创新性的实践；在考试内容方面更加注重对实际应用能力的考核。

3.2氨基酸教学过程中模型的应用

构建模型的方法是利用一种形象的模型来展现实物原型的特征、形态和本质的方法，也是一种特有的逻辑方法。模型主要包括抽象模型和实物模型两大类。教师在授课过程中可以利用各种模型，这样可以提供一种直观的观念和印象，从而激发学生学习的兴趣，有利于提高学生主动构建知识和动手的能力。

3.3离子交换色谱在实验方法改进中的应用

高效阳离子交换色谱法是一种发展较成熟的氨基酸分析技术，该方法未来的发展方向将主要集中在仪器的自动化和仪器柱系统两个方面。柱前衍生反相高效液相色谱法这种分析方法未来发展的方向将主要集中在高灵敏、高稳定的衍生试剂的选择上，

以便检测更灵敏、可靠。高效阴离子交换色谱——积分脉冲安培检测法作为一种新的氨基酸检测方法，未来的发展方向主要集中在高效的交换柱以及分离、检测机理的研究方面。

4.氨基酸分析中的几种主要离子交换色谱法

4.1柱后衍生高效阳离子交换色谱法

此方法是在酸性条件下氨基酸形成阳离子并在阳离子交换柱中进行分离，在分离以后可以利用紫外可见光度仪检测。现在氨基酸分析仪已经实现了数据处理电脑化和程控自动化，分析时间大大缩短。

4.2高效阴离子交换色谱——积分脉冲安培检测法

此方法的基本原理是利用在強碱性的介质中氨基酸分子中的羧基可以形成阴离子，而在此环境中氨基在一定的作用下，在贵金属电极表面发生反应，进而实现氨基酸的高效阴离子交换色谱分离。

4.3柱前衍生反相高效液相色谱法

该方法的基本要求是把氨基酸转化成一种能够进行反相色谱分离并可以被灵敏的检测出来的衍生物。该方法的关键是所用衍生试剂的选择。其主要的标准是可以与各氨基酸发生定量的反应，并且每种氨基酸只能生成一种稳定的产物。该方法操作简单、检测灵敏度高、分辨率高，分析时间短，能有效地实现自动化和便于检测。

5.结论

为了提高氨基酸学习和教学的效果，必须正视现在在氨基酸的教学过程中存在的问题，并要很好地将理论和实验结合起来。

通过教学和学习方法的改进，理论与实践的结合，模型以及现代高端仪器的应用，不仅可以激发学生的学习兴趣，加强教学的效果，同时可以提高学生的动手和创新能力。

参考文献：

［1］欧阳立明，欧伶.生物化学教学的战略和战术［J］.微生物学通报，2006，3（2）.

［2］宋磊.氨基酸和蛋白质性质教学的几点心得［J］.资治文摘：管理版，2010（6）.

［3］石如玲,张煜.坚持理论联系实际原则对生物化学教学改革的指导作用［J］.中华医学教育杂志，2010，30（4）.

［4］邵蕾.浅谈利用模型进行蛋白质分子结构教学的几点思考［J］.中学生物学，2009，25（8）.

［5］于泓，牟世芬.氨基酸分析方法的研究进展［J］.分析化学，2005，22（3）.

（作者单位王庆：重庆市长江师范学院霍军：重庆市涪陵卷烟厂）

离子交换器的维护第5篇

天津石化公司化工部动力站化学水处理工段水处理为一级除盐加混床处理工艺。一级除盐采用的是逆流再生双层床水处理工艺[1], 二级除盐采用的是混床处理工艺。化学水工段所使用的离子交换器是逆流再生离子交换器, 在逆流再生离子交换器运行时, 原水水流自上而下流动;在再生时, 再生液则自下而上流动, 两者流动方向相反, 故称逆流。再生和置换时离子交换树脂不发生乱层是保证对流再生效果的关键, 为此要控制再生液和置换水的流速、再生液的浓度及不同的顶压方式。逆流再生交换器的特点是在树脂层上有压脂层 (惰性树脂球) , 并设有中间排水装置, 一般设在压脂层和树脂之间, 用于再生液排出而不致错动树脂层。

二、逆流再生工艺中常见的几个问题的分析

2.1逆流再生工艺中常见的乱层问题

逆流再生工艺的工作原理就是在树脂曾不发生紊乱的情况下进行平稳的分层再生, 因此逆流再生设备的构造和再生操作步骤很多都是围绕防止树脂乱层这个大前提的。防止树脂乱层是逆流再生的关键。树脂乱层后首先会使再生效果降低, 正洗难以合格投入运行后出水水质不好, 周期出水量锐减。这是由于:

2.1.1树脂乱层后破坏了树脂的离子排列规律[1]

离子交换器失效后, 被吸着的离子在树脂层中的分布是按照它们被交换剂吸着的难易顺序沿水流方向分层次分布的。这种逆流再生方式具有以下优点:首先, 双层床中所装树脂上层为弱型树脂, 下层为强型树脂, 强型树脂出水效果好, 对再生剂的要求也较高, 而弱型树脂只能和重碳酸盐对应的阳离子交换, 对再生剂的要求相对较低, 下层树脂再生排放废液可以做上层树脂的再生液, 再生液利用率高。其次, 再生液先和最容易再生的树脂接触, 提高了树脂的再生度。如果树脂发生乱层, 会使再生度大大降低。

2.1.2树脂乱层会使树脂保护层的再生效果降低

交换器运行时, 其出水质量高低取决于交换器底部树脂层 (保护层) 的再生质量, 这部分树脂再生程度越高出水质量越好。若树脂不乱层这部分树脂最容易再生, 首先, 这部分树脂和新的再生液接触, 反离子效应[1]几乎没有。其次, 这部分树脂失效度很低, 并且树脂所吸附的离子只有最易再生的钠离子 ( (以阳树脂为例) , 它和树脂的吸附力最小, 而树脂乱层这部分树脂就不会只有Na型树脂, 这部分树脂再生程度就会降低, 相应的会影响出水质量。

2.1.3树脂乱层使树脂底部的剩余交换容量完全丧失

交换器失效是指出水质量超标, 而交换器底部树脂不一定完全失效, 而是保护层局部被穿透, 还有一部分未失效, 再生时不会消耗再生液, 使更多的再生液用在了其它树脂上, 提高了再生度。如果乱层, 这部分未失效的树脂与失效的树脂接触, 可能发生离子转移现象, 使未失效的树脂全部丧失, 增加了再生剂用量, 影响再生效果。

2.2中排装置损坏问题

中排装置损坏就是逆流再生设备在使用过程中, 中排装置的母管、支管及其支架发生变形、移位、脱扣、断裂现象。发生中排装置损坏后果严重, 会影响运行效果, 严重时会造成树脂大量流失。因此, 当发现中排装置损坏后, 应立即停止运行, 进行交换器内部检查, 分析损坏原因, 并进行修复、加固等工作。中排损坏的原因可能有以下几种:

2.2.1由于某种原因树脂层中的水被放光, 由于静引力及其它力的作用, 使树脂颗粒相互吸引, 使树脂层形成一个整体。当有一个向上的推力时 (如大反洗或逆向进再生液) , 整个树脂块象一个活塞一样向上推进, 当接触到中排装置或其支架时, 就会传递给它们一个推力, 这一推力就是中排装置及其支架损坏的直接原因。

2.2.2中排装置及其支架的设计不合理, 由于其形状、结构方面的差异, 所接受的推力的大小也不同。

2.2.3支架和本体固定方式不合理, 或所用的U型螺栓的紧固方面有薄弱环节。

2.3中排跑树脂的问题

逆流再生设备在逆向进再生液或逆冲、小正洗等过程中, 排出液中有正常的树脂颗粒, 这种现象叫做中排装置跑树脂。当100毫升排出液中有3粒或3粒以上的正常颗粒树脂时, 说明跑树脂的情况已经很严重, 应停止再生进行检查处理。造成跑树脂的原因有以下几个原因:中排支管或母管断裂、支管和母管连接部件 (如活接头、法兰等) 松动、支管网套破裂。

三、解决方法

3.1树脂乱层问题:

3.1.1保持好压脂层的高度, 同时保证顶压空气 (或水) 的压力, 避免树脂层托起。

3.1.2逆向进再生液时应缓慢开启进再生液阀门, 尽量消除对树脂层的初始冲击。

3.1.3进再生液或逆冲洗时尽量不改变再生液的流量, 避免水流对树脂层的扰动。

3.1.4交换器的底部进水装置和中间排水装置的配水应均匀, 保证树脂层中的水流均匀, 避免发生偏流、回流现象。

3.2中排损坏问题:

3.2.1进再生液前放水时, 不得用正洗排水门放水, 应该用中排装置排水门放水, 以免树脂层中水被放光, 形成块状。

3.2.2逆向进再生液或大反洗时, 用检查交换器水位高于下窥视镜中心线, 初开进液门、大反洗门时应缓缓进行。

3.2.3因检修的原因水被放掉后, 在恢复时应缓慢打开进水门或稍开大反洗门, 使水渗透到树脂后, 方可开大进水门。

3.3跑树脂问题:

3.3.1小反洗时要严格控制小反洗流量不可过大, 以免压力大使网套破裂。

3.3.2大反洗时, 流量要从小到大, 以松动树脂层, 以免树脂呈活塞状上升而使中排损坏, 造成跑树脂。

3.3.3小正洗时流量要适当, 以免中排网套滑脱。

参考文献

离子交换器的维护第6篇

华电龙口发电股份有限公司装机容量为4*220WM, 日均锅炉补水率约3000吨。公司现有水处理系统采用三级除盐系统, 即反渗透系统+二级除盐系统。水处理系统水源为当地地下水, 碱度一般为3.5mmol/L左右, 最大产水量300 t/h。水处理工艺流程为:

水源→机械过滤→反渗透→阳离子交换器→弱阴离子交换器→强阴离子交换器→混合离子交换器

水处理系统主要通过离子交换除盐对原水中的阴阳离子进行去除, 主要作用原理如下:

由于公司采用地下水为供水水源 (碱度3.5 mmol/L左右) , 碳酸氢盐含量较高, 经阳离子交换器处理后, 阳离子交换床出水中阳离子全部转化为H+, HCO3-全部转化为CO2。CO2进入阴离子交换器, 使大量阴离子基团被消耗, 从而使阴离子交换器运行周期缩短, 周期制水量减少, 再生次数增多, 再生用碱量增大。为有效改变这一情况, 有效提高阴离子交换器周期制水量, 降低再生用碱量, 公司对原水处理系统进行设备改造, 在每套阴离子交换器前各加装一套鼓风除碳器。改造后的水处理流程为:

水源→机械过滤→反渗透→阳离子交换器→鼓风除碳器→弱阴离子交换器→强阴离子交换器→混合离子交换器

2 鼓风除碳器工作原理

CO2在水中溶解度服从于亨利定律, 即在一定温度下气体在溶液中的溶解度与液面上该气体的分压成正比。鼓风除碳器利用风机强制鼓入空气, 通过填料和喷淋装置, 使空气与水充分接触。因CO2在空气中分压较小, 仅为0.03%左右, 水、气接触过程中, 水中CO2不断逸出, 从而达到去除水中CO2的目的。经除碳器处理后, 水中残留CO2可达到10mg/L以下。

3 除碳器设备及除碳效果

3.1 设备设置

公司现有离子除盐设备三套, 设备改造过程中, 在弱阴离子交换器前分别安装一套除碳设备。主要设备及相关参数如下:

3.1.1 除碳器

设备直径 (高度×外径×壁厚) :4500mm×1512 mm×6mm, 内壁采用半硬橡胶双层衬胶, 衬胶厚度5mm (内层2mm+外层3mm) ;配水装置采用母支管式, 填料承托为PVC栅格板式, 喷淋密度正常为60m3/ (m2.h) ;内部填料采用φ50塑料多面空心球, 填料高度2000mm, 设计出力100t/h。

3.1.2 除碳器中间水箱

三台除碳器共用一台除碳器中间水箱, 水箱体积30m3, 设备尺寸 (长×宽×高) 5m×2.4m×2.5m, 内部采用半硬橡胶双层衬胶, 衬胶厚度5mm (2mm+3mm内层2mm+外层3mm) ;

3.1.3 配套风机

三台除碳器配套风机均采用CQ21-J风机, 额定供风量4000m3/h (满足除碳器气水比20~30要求) , 进出风口公称直径400mm, 配套管道内部均采用饱和环氧树脂防腐处理。

3.2 除碳效果分析

选取#3除碳器为分析对象, 对除碳器安装前后8个制水周期内弱阴离子交换器入口水中CO2含量进行测定 (除碳器安装后, 弱阴离子交换器入口即为除碳器出口) , 具体数据见图1。通过图1可以看出, 加装除碳器后, 水中CO2含量由平均50 mg/L降低至平均6 mg/L, 含量明显降低, 并达到设计要求。

3.3 周期制水量分析

选取#3除碳器安装前后, #3阴离子交换器周期制水量, 具体见图2。由表可以看出, 安装除碳器后, 阴离子交换器周期制水量明显提高, 由改造前平均约9000 t/周期, 上升至约46500 t/周期, 基本与阳离子交换器周期制水量平衡, 设备运行时间明显增长。

4 效益分析

按照日均制水量3000 t/d, 周期碱液使用量1.2 t/次, 每吨离子膜碱 (现再生使用碱液即为离子膜碱) 3000元, 除碳器安装前、后, 平均周期制水量分别为9000 t/周期和46500 t/周期, 除碳器设计出力100 t/h。通过以上数据可知:

全年可节约再生碱费用:

3000× (3000×365÷9000-3000×365÷46500) ×1.2=35.3万元/年

除碳器安装后, 风机运行增加的耗电费用为 (风机电机功率5.5k W, 电价以0.5元/度计) :

5.5×3000÷1000×365×0.5=3.0万元/年

通过以上数据可知, 除碳器安装后, 水处理系统每年可节约费用超过32万元/年。

除此之外, 随着再生次数的减少, 再生用水量减少, 费用和人员工作量降低。

5结束语

华电龙口公司通过对原有水处理系统加装除碳器, 有效降低了阴离子交换器入口水中CO2, 含量, 阴离子交换器周期制水量有平均9000 t/周期增加到46500 t/周期, 周期制水量明显提升。每年可节约设备费用约32万元, 经济效益明显。

摘要：通过对原有水处理系统加装除碳器, 有效降低了阴离子交换器入口水中CO2含量, 阴离子交换器周期制水量明显增加, 年节约设备运行费用约32万元, 经济效益明显。

关键词：除碳器,CO2含量,制水量,经济效益

参考文献

[1]余志祥, 李琳, 李颖茹.反渗透加混合离子交换器工艺中除碳器作用探讨[J].广西电力, 2009 (04) :58-59+67.

[2]毛国群, 高丽花, 杨万万, 杨军.离子交换器树脂的填装优化[J].工业水处理, 2011 (02) :79-81+92.

[3]印胜伟.提高热电厂离子交换器周期制水量的措施[J].中国设备工程, 2007 (09) :55-57.

[4]贾波, 周柏青等.阳离子交换树脂的污染与复苏[J].工业用水与废水, 2003 (34) :16-18.

离子交换器的维护第7篇

1 实验部分

1.1 实验仪器和药品

1.1.1 实验仪器

501型超级恒温器,上海市实验仪器厂;pH-29A型pH计,上海精密科学仪器有限公司;722N可见分光光度计,上海精密科学仪器有限公司。

1.1.2 实验药品和材料

D290型树脂、D101型树脂型、201×7树脂,均为国内厂家生产;五氧化二钒,钼酸铵,六水合硫酸亚铁铵,均为分析纯试剂。

1.2 实验方法

1.2.1 树脂预处理

树脂的预处理参照国家标准《离子交换树脂预处理方法》(GB/T5476-1996)。根据实验室条件,采用酸式滴定管作为预处理用的交换柱,并根据滴定管的内径对试剂(氢氧化钠、盐酸等)流速做适当的换算。

1.2.2 分析方法

钒含量的测定:采用高锰酸钾氧化-硫酸亚铁铵滴定法(GB7315.1-87)。

硅含量的测定:采用硅钼蓝分光光度法(GB7315.2-87)。

1.2.3 含硅钒液配制

称取10g V2O5放入500mL烧杯中,加入300mL去离子水和9gNaOH,加热使之完全溶解,冷却后再加入45g十水硅酸钠,待溶解后将溶液倒入大玻璃瓶中,最后加入2700mL的去离子水,配成约3L溶液。经分析测定,溶液中的钒离子浓度为3.19g/L(17.5mmol/g,以V2O5计,下同),硅离子浓度为2.94g/L(49.0mmol/g,以SiO2计,下同)。

1.2.4 静态实验筛选离子交换树脂并测定吸附容量

树脂筛选的原则是对钒离子具有较大的吸附容量,而对硅离子的吸附相对较小。根据吸附前后溶液中钒(硅)离子的浓度变化,依下式计算吸附容量:

$Q = \frac{(C_{0} - C) V}{Μ} (1)$

式中:Q——吸附容量,mmol/g

C0——吸附前溶液中钒(硅)的浓度,mmol/mL

C——吸附后溶液中钒(硅)的浓度,mmol/mL

M——湿树脂质量,g

V——溶液的体积,mL

1.2.5 离子交换实验

采用静态实验法进行离子交换实验。液固比取100:1.5,湿树脂量为1.5g,则含硅钒液为100mL。用盐酸调节pH值,恒温器控制液体温度,经过足够的静态交换时间,使系统处于离子平衡后测定液体中的钒和硅离子浓度,再根据吸附前液体中钒和硅离子浓度,由式(1)计算树脂分别吸附钒和硅的吸附容量,再计算钒和硅离子在离子交换过程中的分配比D和分离系数β。在离子交换过程达到平衡时,被交换离子在两相中分配比D的表达式为:

$D = \frac{C_{0} - C}{C} \times \frac{V}{Μ} = \frac{C_{0} - C}{C} \times \frac{100}{1.5} (2)$

式中:C0——吸附前溶液中钒(硅)的浓度,mmol/mL

C——吸附后溶液中钒(硅)的浓度,mmol/mL

M——湿树脂质量,g

V——溶液的体积,mL

分离系数β表示溶液中钒和硅的分离效果,其值等于同一条件下两离子分配比的比值,即

$β = \frac{D_{V_{2} Ο_{5}}}{D_{S i Ο_{2}}} (3)$

式中:DV2O5——钒离子的分配比

DSiO2——硅离子的分配比

2 结果与讨论

2.1 离子交换过程钒硅离子分配性原理分析

钒离子在溶液中的存在状态随着溶液pH的变化而改变,当含钒(V)溶液的pH在1.0~3.5时,在溶液中主要以V10O $_{28}^{6 -}$ 离子形式存在,其质子化形式为:HV10O $_{28}^{5 -}$ 、HV10O $_{28}^{6 -}$ [14]。

离子交换过程可表示为:

6R-Cl + V10O $_{28}^{6 -}$ = R6V10O28 + 6Cl-

在实验条件下的含硅钒液中,硅在碱性水溶液中是以硅酸钠的形式存在,室温下用无机酸中和水溶液,溶液中的硅酸钠水解得到各种不同结构的硅酸,不同结构的硅酸都能缩合形成大小在胶体分散相范围内的微细颗粒[4]。在pH=1.0~3.5时,主要以SiO $_{3}^{2 -}$ 阴离子形式存在于溶液中,与阴离子交换树脂按下式进行交换:

2R-Cl+ SiO $_{3}^{2 -}$ = R2SiO3+2Cl-

随着钒酸盐溶液pH值的变化,树脂对钒阴离子吸附容量的变化很大,主要原因是钒酸盐溶液中钒的赋存状态与钒酸盐溶液的浓度和pH值有关。对钒阴离子的吸附量主要取决于钒阴离子的形态,而钒阴离子的形态主要取决于溶液的pH值及总钒浓度。溶液的pH能够影响钒液的不同解离形式在溶液中的分布,而树脂对不同形式离子的选择系数是不同的,因此改变pH会影响树脂的吸附容量。

树脂对不同离子的亲和力不同,与树脂亲和力大的离子易于被树脂吸附。树脂对不同离子亲和力之间的差别称为选择性[5]。阴离子交换树脂的选择性与阴离子的电荷数、水合离子半径以及它们所形成相应酸的酸性有关。对于强碱型树脂来说,其吸附次序为:

SO $_{2}^{2 -}$ >C2O $_{4}^{2 -}$ >NO-3>OH->F->HCO-3>HSiO-3

2.2 不同树脂在不同pH值下的静态吸附实验

进行了三种阴离子交换树脂D290、D101、201×7的静态吸附实验。实验方法同1.2.5,液体温度均为常温17℃。用盐酸预先调节pH为1.5、2.0、2.5、3.0,再加入相应的湿树脂1.5g,静置24小时后过滤测定液体中的钒和硅浓度,并由式(1)计算吸附容量,结果如图1、图2。

图1、图2表明:(1)在弱酸性介质中,201×7树脂对钒和硅的吸附容量小于0.2mmol/g,吸附容量随pH值变化不大;D290树脂对钒的吸附效果好,在pH=2.0时,吸附容量达到0.98mmol/g;(2)在弱酸性介质中,201×7树脂对硅几乎不吸附;随着pH值的增加,D290和D101树脂对硅的吸附容量也增加,但吸附容量都小于0.6mmol/g;(3)D290树脂对钒硅离子有最好的分离效果,故选D290树脂进行离子交换分配性的进一步研究。

2.3 pH值对分离系数的影响

根据图1、图2实验结果,由式(2)、(3)计算D290树脂在不同的pH值条件下对钒硅离子吸附的分离系数,结果见图3。

图3表明,pH在1.0~2.0范围内,随着pH的升高,分离系数增加;pH在2.0~3.5范围内,分离系数逐渐下降。结合图1、图2,表明pH的变化影响钒硅离子的吸附容量,同时也改变了钒硅离子的分配比,从而影响分离系数。pH在1.0~2.0时,钒硅离子的吸附容量都在增加,但对钒离子吸附容量的影响大于对硅离子吸附容量的影响,pH在2.0~3.5时,钒离子的吸附容量减少而对硅离子的吸附容量增加,因此分离系数下降,钒硅离子分离效果最佳的pH值为2.0。

2.4 温度对吸附容量和分离系数的影响

实验方法同1.2.5,溶液pH值均为2.0。加入湿树脂1.5g,然后置入501型超级恒温器中,设置温度为20℃,恒温24h后测定溶液中的钒和硅离子浓度。以相同的方法依次测定温度为30℃、40℃、50℃、60℃、70℃时溶液中的钒和硅浓度,并由式(1)计算吸附容量,由式(2)、(3)计算分离系数,结果如图4、图5。

图4、图5表明:温度在20℃~50℃范围内,随着温度的升高,树脂对钒的吸附容量明显增加,由20℃~50℃间的分离系数表明D290树脂对钒硅离子的吸附是一种化学吸附,化学吸附起支配作用,此吸附过程是一个放热反应。温度升高可提高吸附容量,但也会促进解吸,温度升高到50℃,吸附容量达到最高值1.16mmol/g,此后吸附容量逐渐下降,说明温度过高,阴离子树脂对钒酸根离子的吸附力减弱,影响了树脂对钒阴离子的吸附。实验表明,60℃时分离系数降为50,70℃时仅为2,此结果显示温度过高,解吸成为主要因素,不利于钒和硅的分离。

3 结论

实验表明,在弱酸性介质中,201×7树脂基本上不吸附钒硅离子,而D290树脂有较好的吸附效果,吸附容量分别达到1.16mmol/g和0.45mmol/g。在温度为50℃、pH=2.0的条件下,D290树脂对钒硅离子的分离系数最大达到120,可实现含硅钒液离子交换过程两种离子的选择性有效分离。

参考文献

[1]鲁兆伶.酸浸法从石煤中提取五氧化二钒的试验研究与工业实践[J].湿法冶金,2002,21(4):175-183.

[2]张中豪,王炎恒.硅质钒矿氧化钙法焙烧提钒新工艺[J].化学世界,2000(6):290-292.

[3]邹晓勇,欧阳玉祝.含钒石煤无盐焙烧酸浸生产五氧化二钒工艺的研究[J].化学世界,2000(3):118-119.

[4]方锡义,郝润蓉,钮少冲.无机化学从书(第三卷)[M].北京:科学出版社,1998:220-226.

离子交换树脂的使用和保管第8篇

1 高子交换树脂的使用

1.1 离子交换器内树脂的装填

离子交换树脂在装入交换器之前,一定要先确认树脂的型号是否与要求相符,然后检查树脂的失水和破碎情况,如果树脂失水严重,在装填之前应先用饱和的NaCL (食盐)浸泡后再装填;如果树脂破碎严重,就需要用0.3mm孔径的筛子进行筛分,然后再装入交换器。树脂的装填方法,可以采用水力输送和人工装填的方法。

1.2 新树脂的预处理

工业产品的树脂中,常含有一些过剩溶剂和反应不完全的低分子聚合物,还可能吸着一些重金属离子(如Fe3+、Cu2+等),如果不去除这些物质,就会在使用初期时污染出水,所以新树脂在使用前,特别是用来制备纯水时,最好进行预处理,树脂经过预处理后,不仅可以提高其稳定性,还可以起到活化树脂、提高工作交换容量的作用。

(1)阳树脂的预处理:出厂阳树脂(钠型)→10%〜20%食盐水浸泡20h→水清洗→2%～4%NaOH浸泡8h→水清洗至中性→4%～5%HCL浸泡8h→水清洗至中性→氢钠混合型树脂待用。

(2)阴树脂的预处理:出厂阴树脂(氯型)→10%〜20%食盐水浸泡20h→水清洗→4%〜5%HCL浸泡8h→水清洗至中性→2%～4%NaOH浸泡8h-→水清洗至中性→氢羟混合型树脂待用。

当树脂没有失水现象时,可以省去食盐水浸泡的过程。

树脂的预处理,可以采用静态处理,也可采用动态处理,最好的是静态与动态交替地进行。动态法是将树脂层通过4%〜5%的HCL溶液,至排出液与滴加的硫氰酸铵溶液形成稳定的红色时为止;通过2%～4%的Na0H溶液时,至排出液的耗氧量稳定时为止。预处理前,可以用阳离子交换器制备一定数量的软化水(新树脂为钠型),供配置NaOH溶液和清洗用。

(3)小型软化器的冲洗处理:作为软化水用的树脂,可以免去预处理过程,但是使用前必须用清水进行充分清洗,直至排水耗氧量稳定后,方可再生使用。如果现场无测定耗氧量的条件,可以观察排水情况,直到洗至出水无色、无味、无泡沫时为止。

新购入树脂,经过清洗、预处理后,就可以投入正常运用。

1.3 树脂使用中应注意的问题

为了延长树脂的使用寿命,在使用中要注意以下两个问题:一要保持树脂的强度。为了保持树脂的强度,就要尽量避免可能给树脂带来的机械的、物理的或化学的磨损,因此要尽量防止或减少树脂互相碰撞、积压;或经常地使树脂发生自身膨胀和收缩,如树脂交替地风干和湿润、冷却和受热,有机物的吸着和解析、频繁的交换和再生等。因为这些都容易使树脂的强度降低而遭到破损。二要保持树脂的稳定性。为了保持树脂的稳定性,就要尽量减少对树脂的污染。如铁、锰对钠型树脂的污染、水中游离氯、有机物对树脂的污染等。同时要注意防止树脂和有机溶剂(特别是醛类)、强氧化剂接触,因为他们都能影响树脂的稳定性。

2 高子交换树脂的储存和保管

树脂在使用前和长时间停止使用,都存在着如何保管的问题,如果管理不善,就会直接影响树脂的使用寿命和交换能力,甚至造成树脂报废,因此,树脂的保管也是很重要的一个环节。

2.1 新树脂的保管

新购入的树脂,在没有投入使用之前,应当注意以下问题:

(1)保持树脂的水分:树脂在出厂时含水率是饱和的,因此在运输中要注意包装的密封和完整,防止树脂因失水而风干。

树脂储存时间也不宜过长(超过一年),如果长时期不用,一是保持包装密封和完整,有条件时可以直接储存在充满10%NaCL溶液的、防腐完好的交换器内,这样既可以避免树脂因反复被风干、湿润造成树脂反复收缩,膨胀而导致强度降低,同时也可以防止因树脂中有机物的繁殖和滋长而污染树脂。

(2)防止受热和受冻:树脂不宜放在高温设备附近(如锅炉本体,储热设备和管道等)和阳光直接照射的地方,最好环境温度在5〜20℃,不要低于0℃,以防止树脂内的水分因冻结而造成树脂涨裂。因此北方地区要避免在冬季运输树脂,也不要把树脂放在无保温的厂房内。如果在低温条件下运输和保管树脂,可以将树脂放在10%～15%的食盐水中。

当储存温度过高时,因微生物生长较快,易使树脂遭到污染。另外,树脂长期在高温下存放,还会导致交换基团分解而影响树脂的交换能力和使用寿命。

(3)防止树脂污染:树脂储存时,要避免和铁容器、强氧化剂、油类和有机溶剂接触,以防止对树脂的污染或被氧化降解。除此以外,还要防止对树脂的挤压、摩擦,以防止树脂破碎。

2.2 旧树脂的保管

树脂在使用中如有较长时间停用时,如备用设备中的树脂和采暖锅炉水处理设备中的树脂等,在停用中要注意以下事项:

(1)树脂转型:对长期停用的树脂以转成盐基式的树脂为好,即将阳离子交换树脂转成钠型的;将阴离子交换树脂转成氯型的。阳离子交换树脂不宜以钙型(失效状态)或氢型长期存放。

(2)湿法存放,停用的树脂可以继续存放在交换器内。但是湿法存放必须保证交换器内部防腐良好,如树脂放在清水中存放,此清水每月都要更换一次,最好把树脂存放在10%的食盐水中,这样可以防止有机物的生长。

(3)防止发霉:交换器内树脂表面容易有微生物繁殖,使树脂发霉而结块,尤其在温度高的条件下,为防止树脂发霉、结块,除定期更换交换器内清水外,也可以用1%〜1.5%的甲醛溶液消毒。

此外,树脂在保管过程中,要保护好树脂包装上的标签,这对使用多种型号树脂的单位尤其重要,以防止不同类型树脂混杂在一起而影响使用。

3 离子交换树脂的性能降低及其处理

3.1 离子交换树脂的破碎以及反冲洗时的流失

离子交换树脂的破碎是由于树脂在交换和再生时膨胀、收缩、反洗和混合时造成的,这些破碎树脂在反冲洗时被冲掉是完全正常的,不去除这些破碎树脂,将增加交换器的阻力也影响出水量。树脂年破碎率大约是5%。所以交换器在运行1～2年之后需补充一定量的新交换树脂。

3.2 有机物污染交换树脂的处理

当树脂被有机物污染时,可采用以下二种方法进行处理:

(1)食盐一碱处理法,按食盐(100%计)300g/L树脂,氢氧化钠(100%计) 30g/L树脂的比耗,将食盐溶解成10%的溶液和氢氧化钠溶解成1%溶液,这二种溶液混合起来后,最好加热到40〜50→,对树脂进行清洗。

(2)用氧化剂处理,一旦树脂被有机物严重污染时,可用次氯酸盐或者过氧化物进行处理。通常用0%的食盐和0.5%的次氯酸钠的混合液进行处理。由于次氯酸钠是一种较强的氧化剂,会引起交换树脂的交换基因氧化分散,所以不能过多使用,对一种树脂只能使用1～2次。

3.3 铁离子污染交换树脂的处理

当水中含有铁离子和铁的可溶性化合物时,树脂就会被污染。因为离子交换树脂对铁的亲和能力高,水中铁离子容易被吸附在树脂表面不易被去掉,从而降低了树脂地交换容量。树脂被污染的症状是颜色变深褐色,甚至变成黑色。被污染树脂的处理方法有:

(1)盐酸处理法,用15%左右盐酸浸泡交换树脂20h左右,放掉废液再用同样浓度盐酸浸泡,反复进行,直到排除废液无铁锈红色为止,用清水冲洗然后再用15%左右氢氧化钠通过1～2小时,进碱完用清水冲洗至中性即可。最后按所需的再生剂进行再生。

(2)食盐一氮基三醋酸的混合液处理法,使用此法,就是在再生用的食盐溶液中添加能溶解铁离子的物质,使其在处理失效树脂时一起去除。即用5%～10%的食盐和0.175%〜1.4%氮基三醋酸的混合溶液再生离子交换树脂。

3.4 对交换剂上的悬浮物、微生物堵塞的处理

由于原水中的悬浮物或微生物进入交换器,在树脂表面附着了污染物,影响工作交换容量。对于这些污染物可以通过大反洗或先用压缩空气进行搅拌,然后用大反洗冲去污物。受微生物污染,还可以采用2倍于树脂体积的1%的甲醛溶液浸泡数小时,然后用水冲洗至无甲醛臭味为止。

参考文献

[1]丁贵荣．浅谈锅炉用水的水质标准．科技信息，2001(12)

程控交换机的日常维护与管理第9篇

关键词：程控交换机；维护

中图分类号：TN916.42 文献标识码：A 文章编号：1000－8136（2011）27－0054－02

所谓的程控交换机就是用程序来控制语音信号及各种辅助信号交换和传递的机器，它包括软件与硬件两大系统。相对于以前的老式纵横交换机，它有着以下特点：方便灵活、可靠性高、维护工作量小；容量大、实时性强；具备诊断测试功能；对工作人员素质要求高。

1 机房环境

1.1 防静电要求

程控交换机内部电路采用了大量的半导体MOS、CMOS等器件。由于这类器件对静电的敏感范围为25～1 000 V，而静电产生的静电电压往往高达数千伏甚至万伏以上，这样高的静电电压足以击穿各种类型的半导体器件。由静电引起的故障涉及到交换机的各个部位，严重时还可造成交换机整个系统的瘫痪。因此，程控用户交换机机房应铺设抗静电活动地板，地板支架要可靠的接地。墙壁也应做防静电处理，机房内不可铺设化纤类地毯。工作人员进入机房内要穿防静电服装和防静电鞋，避免穿着化纤类服装进入机房。交换机柜门平常应关闭，工作人员在机房内搬动设备和拿取备件时动作要轻，并尽量减少在机房内来回走动的次数，以免物体间运动摩擦产生静电。

1.2 机房温度和湿度

程控交换机对机房的温度和环境要求较高。用户量越多，能耗越大，散发出来的热量也越大，因此需要在恒温、干净的环境中运行。机房温度要保持在20 ℃左右，如果温度太高，会造成机器散热困难，使机器的元器件参数发生变化，电路的稳定性降低，严重时还会损坏设备。注意温度的同时还要保持机房的一定湿度，如机房太潮湿，会使机器的金属部件生锈，腐蚀设备，甚至会造成线路绝缘降低、电路短路等现象。机房过于干燥，则容易产生静电，直接威胁到交换机的安全。按规定，机房的湿度应保持在40%～60%。温度和湿度可通过温度计等监视，必要时，可以安装空调、加湿机或抽湿机等进行调节。此外，机房还要求有防火、防尘措施，电缆管道施工完毕后要认真堵塞，以防止小动物进入。

1.3 电磁环境

目前，电磁环境的污染情况十分严重，在程控机房内和附近，不允许安装大功率无线电台，以防止电磁辐射影响交换机的正常工作。在机房内，交换机的各种电缆应尽量远离市电交流电源线，不能长距离并排铺设，以免造成电磁耦合或阻容耦合干扰。必要时，各类线缆应互相交叉通过。

2 程控交换机的维护

交换机的维护大致分为两种：预防性维护和故障性维护。

预防性维护是通过监视、测量和抽查等手段，收集各种需要的数据，并对这些数据进行分析，进而提出排除故障隐患的具体办法及措施。

故障性维护是在设备出现故障后，采取必要的措施。及时把故障处理掉，尽快恢复交换机的正常工作。

平时设备的维护以预防性维护为主，防患于未然。维护人员要认真做好各种告警、故障记录，收集全部有关数据，仔细分析观察，积累总结经验。

2.1 硬件上应注意的问题

程控交换机硬件由单板、背板、插箱和机架组成。程控交换机开机后，在正常运行过程中，其印刷电路板和接插件等部件不能随便触动。因此，维护人员对程控交换机硬件的日常管理和维护主要是除尘保养和技术维护。程控交换机主要板件应有备件，一旦出现故障要及时进行更换，以缩短故障时间。定期检测交换机的地线和保安设施，使之符合要求。根据告警信息的提示，及时对可疑部件进行检测和维修，并及时更换。定期检查交换机的进出线，及时更换老化和破损线。交换机应定时进行除尘，清理交换机硬件灰尘前，应先绘制出交换机示意图，在电路板、交换机连线上贴好位置标签。待停电后，拔出电路板，然后用专用清洗剂或软毛刷除去硬件灰尘。除尘完成后，根据记录与示意图插好电路板与连线，加电恢复正常运行。

2.2 软件上应注意的问题

交换机一侧称为前台，服务器、操作维护台称后台。前后台的计算机组成一个局域网，后台通过人机命令界面向前台传递操作维护指令，并接收前台的告警信息，完成交换机日常监控、维护与管理工作。程控交换机的软件管理和维护主要有以下几个内容：保管好随机带的软件磁盘，以防系统瘫痪重装需要。正确设置操作员操作权限，以免误操作引起系统故障。增删和修改用户数据、局向数据前数据备份，避免操作不成功能恢复原数据。定期测试软硬件功能，定时备份局、用户数据。查看各级告警信息，根据信息正确诊断并处理故障。配合厂家作好软件远程维护工作。及时对服务器、维护终端、计费器、话务台进行软件杀毒，保护主机和软件的安全。

2.2.1 加强日常维护管理

维护人员上岗，每天应检查：机房环境温度及湿度情况；交、直流配电屏上的输入、输出电压，电流和频率等指示是否在正常运行范围内；备品、备件、工具、仪表是否齐全；通过终端，显示系统各部分工作状况；了解系统有无告警及告警系统是否正常；测试系统的各种音源信号，如拨号、忙音、回铃音及铃流等。

2.2.2 操作人员严格按照操作手册使用终端，避免错误的命令或数据

随时保持冗余的磁带或磁盘信息的内容与系统内存信息的一致性。经过检查I/O设备是否正常，尤其对软盘驱动器或软盘的检查。经常检查分析故障资料，及时修改错误数据或补打人遗漏的数据。对用户使用话机和特种业务功能方法作好宣传工作，避免用户拍打叉簧和误操作。

2.2.3 严格维护管理制度

为保证程控机房的科学化、制度化管理，应严格建立和执行维护管理制度。需要制定有关制度：程控机房管理制度；机务员值班制度；交接班制度；备品备件管理制度；技术资料和原始记录管理制度；机房清洁卫生制度；安全保密制度。

各运营商使用的设备并不完全一样，但无非就那几个厂家有的使用华为设备；有的使用中兴设备；还有使用贝尔的等，但设备的型号并不是维护和管理的关键，作为程控室的工作人员，一定要有过硬的技术、扎实的作风和较强的责任心，只有这样，才能将交换机以及机房的维护和管理工作做好。

参考文献

1 张永霞.程控交换机的治理和维护［J］.电力系统通信，2002（2）

2 叶卫民.程控交换机的维护与治理［J］.西北电力技术，2004（6）

PBX Maintenance and Management of the Daily

Zhou Limin

Abstract: Railway companies by using the PBX common faults occur, the question of how to maintain and manage a series of measures to help solve some difficult problems SPC staff.

离子交换器的维护第10篇

做好锅炉水质处理工作, 使锅炉给水达到合格标准, 是保证锅炉安全经济运行的重要环节, 也是保证锅炉、节约能源、防止事故的重要措施。现安塞油田集输系统供热锅炉用水普遍采用全自动软水处理器 (钠离子交换器) 处理, 经处理后的软化水供给锅炉使用, 减缓了锅炉内部腐蚀结垢、提高了锅炉热效率、确保了锅炉安全平稳运行。

2 钠离子交换器结构、工作原理

2.1 结构组成

浮床式全自动钠离子交换器的组成一般包括交换、盐液和控制三个系统。交换系统大多由两个交换柱组成;盐液系统通常由溶盐罐、盐阀、转子流量计等组成;控制系统包括微集成电脑组成的控制箱、多功能集成阀、传动电机、液位传感器等。其工艺流程一般为一个柱产水时, 另一个柱自动进行松床、进盐、小清洗、大清洗等过程, 然后自动切换, 双柱交替循环, 达到连续产水。

2.2 工作原理

钠离子软化法是利用离子交换剂中的钠离子置换出水中的钙、镁离子, 既可以除去水中的暂时硬度, 又可以除去永久硬度。钠离子交换器运行一段时间后, 交换剂置换钙、镁离子达到饱和后, 就失去软化作用。如果需要继续使用, 必须经过再生 (还原) 处理。处理方法是将5-8%浓度的食盐溶液再生剂输入交换器, 利用食盐溶液中的钠离子把交换剂中的钙、镁离子置换出来。再生时形成的氯化钙和氯化镁为溶解性盐类, 可用水冲洗除去, 从而恢复交换剂的软化能力。

化学反应:

碳酸盐硬度成分 (Mg盐相同) :2RNa+Ca (HCO3) 2→CaR2+2NaHCO3

非碳酸盐硬度成分 (Mg盐相同) :2RNa+CaSO4→CaR2+Na2SO4

2RNa+CaCl2→CaR2+2NaCl

2.3 工作过程

逆流再生浮动床钠离子交换器, 分交换器本体和盐箱两部分。交换器的左右两个交换柱内装001X7树脂, 上下法兰之间是水帽布水器。软化过程水由下端进入, 树脂层浮起 (浮动床) 状态, 水经过树脂层, 由上口流出被软化。同时, 另一个交换柱依次执行松床、再生、置换工艺。其中一个交换柱的产水时间等于另一柱松床、再生、置换时间之和。再生和置换过程, 水由上端进入, 和软化过程的水流方向相反 (逆流再生) 。逆流再生使得交换柱上层树脂再生度最高。这样, 当该交换柱进入软化过程, 水流由下向上经过出水端时, 始终接触再生度高的新鲜树脂, 从而确保出水质量。

3 钠离子交换器集输系统的应用

3.1 使用情况

目前安塞油田集输系统的卧式燃气锅炉均采用钠离子交换器对锅炉用水进行预处理, 均达到安塞油田锅炉水质标准。

3.2 存在问题

(1) 离子交换器内均采用钠型树脂, 按要求必须定期更换, 在使用长期停用时也要求保管, 其方法是:将阳离子交换树脂转化成钠型;阴离子交换树脂还原成氯型。并通入约10%的食盐水使树脂浸泡在其中, 这样既能有效保证树脂为原型, 又能防止树脂发霉受污染。但目前离子交换器夏季停运时普遍未对其进行还原保护, 加之做不到定期更换, 使得树脂污染, 造成树脂丧失一定的转换能力, 从而影响离子交换器出水水质。

(2) 现用的钠离子交换器及其周围复杂控制管线普遍采用铁制, 由于各集输站均未对给水进行过滤处理, 在长时间使用过程中忽视对交换器、管线的防腐工作, 造成管线腐蚀结垢严重, 穿孔现象时有发生, 特别是盐泵进出口水管与盐箱连接处部件易受到损坏, 给钠离子交换器的正常使用造成很大苦难。

(3) 根据G B1576-96《低压锅炉水质》, 蒸汽锅炉给水硬度≤0.03mmol/L。因为, 回水回收率越大时, 钠离子交换器的出水控制硬度可相应提高。

表1中数据表明, 当冷凝回水回收率达80%时, 即使钠离子交换器出水的控制硬度已远远超标, 达到≤0.15mmol/L, 仍可将软化水罐内水质控制在低于临界值≤0.03mmol/L范围内, 而目前安塞油田集输系统锅炉冷凝回水回收率很低 (回收率不高于40%) , 大量蒸汽冷凝回水无法回收, 不仅仅是造成水资源的浪费, 软化水量大大增加, 更是使得钠离子交换器出水硬度值必须要控制在临界值以下, 使得产水时间不宜过长, 树脂再生频繁, 经济性差。

3.3 采取的措施

(1) 组织对集中处理站污染严重的钠型树脂进行更换, 并做好停用期间的保管工作, 在条件不允许的情况下, 也要首先再生还原树脂, 然后通过清水 (软化水) 浸泡, 避免树脂遭到破坏。

(2) 针对管线易腐蚀的问题, 联系钠离子交换器生产厂家, 在厂家配合下对各集输站的水处理设施管线进行改造, 将原有腐蚀严重的铁制管线更换为高压耐腐蚀的ABS管线。

(3) 引进集水罐及整套冷凝装置, 回收的冷凝水进入软水罐重新进入水循环系统, 实现蒸汽回水二次利用, 既提高了系统回收率增加了离子交换器的水质硬度指标, 也减少了水资源的浪费, 符合节能节水的时代要求。

4 应用效果分析

4.1 减缓设备腐蚀结垢, 提高了锅炉热效率

采用钠离子交换器处理后得到的软化水硬度基本保持在0.03mmol/L以下, 极大的降低了锅炉及其安全附件、系统管线的腐蚀结垢, 受热面的良好维护也使得锅炉内部传热效果较以往大大增强, 减少排烟温度损失热量, 确保了锅炉具有较好的热效率。

4.2 增强了锅炉运行的稳定性及安全性

原水中含有大量的钙、镁等离子, 钙、镁在高温的条件下易于铁离子置换, 从而结垢、腐蚀管线和锅炉内部附件, 离子交换器利用盐中的钠离子交换出钙、镁离子, 很大程度上减缓了水对管线、锅炉及设备的损伤。在另一方面增加了系统运行的稳定性, 另一方面减少由锅炉结垢引发的受热不均爆炉、管线腐蚀穿孔等事故。

5 结论及认识

(1) 钠离子逆流再生交换器为锅炉用水提供了有力保障, 但仅依靠处理后的软化水是远不能满足锅炉安全运行的需要, 还应在日常锅炉操作过程中按时、按量排污, 并实时对锅炉用水进行化验、不断提高水处理水平。

(2) 设备的使用的关键在于操作者能掌握对各个运行参数的调试, 设备要能够稳定自动运行与设备的外部条件密切相关, 如:进水压力的变化, 盐的纯度粒度的变化, 盐液系统的清理和维护等有关系。