1、關于水的離子交換處理后第一張，PPT共二十七頁，創作于2022年6月二乙烯苯苯乙烯CH=CH2nCHCH2CHCH2 CH聚苯乙烯CHCH2 CH+過氧化苯甲酰CH=CH2CH=CH2m苯乙烯樹脂的制備苯乙烯陽樹脂的制備磺化反應：CHCH2 CHCHCH2CH CH2SO3HSO3HCHCH2 CHCHCH2CH CH2+H2SO4 聚苯乙烯苯乙烯系磺酸型陽樹脂100，Ag2SO4聚苯乙烯高分子骨架的制備：第二張，PPT共二十七頁，創作于2022年6月苯乙烯陰樹脂的制備氯甲基化反應：氨化反應：CHCH2氯球 CH2CI三甲基胺+ (CH3)3 N CHCH2CI CH2N (CH3)3 苯乙烯

2、季胺鹽陰樹脂 CH2CICHCH2聚苯乙烯+CH2OCH2CI氯甲醚CHCH2+CH3OH氯甲基聚苯乙烯（氯球）第三張，PPT共二十七頁，創作于2022年6月2 離子交換樹脂的命名 離子交換樹脂產品型號是根據國家標準GBl63179離子交換樹脂產品分類、命名及型號而制定的。 離子交換樹脂的全名稱由分類名稱、骨架（或基團）名稱、基本名稱依次排列組成?；久Q為離子交換樹脂。大孔型樹脂在全名稱前加“大孔”兩字。分類屬酸性的，在基本名稱前加“陽”字；分類屬堿性的，在基本名稱前加“陰”字。 離子交換樹脂產品的型號以三位阿拉伯數字組成。第一位數字代表產品分類，第二位數字代表產品骨架組成，第三位數字為順序

3、號，用以區別功能基或交聯劑的差異。代號數字的意義見表3.5.1和3.5.2 。第四張，PPT共二十七頁，創作于2022年6月代號0123456功能基強酸性弱酸性強堿性弱堿性螯合性兩性氧化還原表3.5.1 分類代號表3.5.1 骨架代號代號0123456骨架類型苯乙烯系丙烯酸系酚醛系環氧系乙烯吡啶系脲醛系氯乙烯系例如：0017(凝膠型)苯乙烯系強酸陽離子交換樹脂，交聯度為7 。 1104(凝膠型)丙烯酸系弱酸性陽離子交換樹脂，交聯度為4。 D201大孔型苯乙稀系強堿性陰離子交換樹脂。第五張，PPT共二十七頁，創作于2022年6月3. 離子交換樹脂的特性 物理性能 ： (1)外觀。 (2)顆粒度。

4、 (3)含水量。 (4)密度。 1)濕真密度。 2)濕視密度。 （3)機械強度。 （5)耐熱性?；瘜W性能： (1)交換反應的可逆性 (2)酸、堿性 (3)選擇性。 (4)交換容量。 1)全交換容量。 2)工作交換容量。第六張，PPT共二十七頁，創作于2022年6月樹脂的離子交換是一種可逆反應，反應式可表示為：RA+B RB+A與任何化學平衡一樣，上述反應遵循質量作用定律，它的逆反應就是A型樹脂的再生。平衡常數表達式： KBA=RBA/（RAB）KBA1樹脂對B的親和力大于對A的親和力，圖中曲線c；KBAA13+Ca2+Mg2+K+NH4+Na+ 第十一張，PPT共二十七頁，創作于2022年6月

5、排水裝置壓脂層200mm進水裝置反洗空間中間排液裝置樹脂層1600mm逆流再生陽離子交換器結構圖進水裝置的作用是均勻分布進水于交換器的過水斷面上。另一個作用是均勻收集反洗排水。排水裝置的作用是均勻收集處理好的水；另一個作用是均勻分配反洗進水。中間排液裝置的作用：中間排液裝置對逆流再生離子交換器運行效果有較大影響，其作用是均勻排出再生液，防止樹脂亂層、流失外，還應有足夠的強度，安裝時應保證在交換器內呈水平狀態，2. 陽離子交換器（陽床）壓脂層的作用過濾掉水中的懸浮物及機械雜質；使進水通過壓脂層均勻作用于樹脂層表面；防止樹脂在逆流再生中亂層。第十二張，PPT共二十七頁，創作于2022年6月 圖3.

6、7.2 交換器中離子分布情況 (a)開始進水時 (b)交換器失效時當交換器不斷進水，隨離子交換的不斷進行，由于水中的Ca2+比Mg2+、Na2+與樹脂的親合力更大，更易被樹脂吸收，所以水中的Ca2+離子可和已吸收了Mg2+的樹脂進行交換反應，使Ca型樹脂層向下擴展，而被置換下來的Mg2+一起與Na+型樹脂發生交換，使Mg2+型樹脂層下移而Na+的交換區域也逐漸下移。在運行過程中，這三層不同型態的交換劑的高度在不斷地向下擴展，如圖3.7.2所示。陽床整個制水周期(運行開始到交換器失效這段時間)中電導率、鈉離子濃度、酸度變化可用圖3.7.3表示。開始通水正洗時隨水的不斷通入，水質越來越好。因而電導

7、率、酸度、鈉離子快速下降（a點前）。在ab為穩定制水過程，b點后樹脂開始失效。此時水中鈉增加，氫離子減少而氫氧根增加，使酸度下降，電導率下降。圖3.7.3 強酸H型陽離子交 換 器典型出水曲線ab運行時的交換情況第十三張，PPT共二十七頁，創作于2022年6月無頂壓逆流再生的操作步驟：1）小反洗。只對壓脂層進行反洗，沖洗掉積聚在壓脂層上的污染物。用水為該級交換器的進口水，流速樹脂不亂層為宜，一直反洗至出水清澈為為止。2）放水。待樹脂顆粒下沉后，放掉中間排液裝置以上的水。3）進再生液。將再生液放入交換器內，嚴格控制其流速和濃度4）逆流再生。進完再生液，關閉再生液計量箱出口閥，按再生液的流速和流量

8、繼續用稀釋再生液的除鹽水進行沖洗，直至出水指標合格為止。關閉進水閥。5）小正洗。水從上部進入，控制適當的流速，洗去再生后壓脂層中殘留的再生廢液和雜質。小正洗用水為運行時的進口水。 6）正洗。用水自上而下進行正洗，直到出水水質合格，即可投入運行。樹脂的再生壓脂層進水再生液出水逆流固定床制水和再 生流向圖再生廢液進水再生液出水 交換器經過多周期運行后，下部樹脂層也會受到一定程度的污染，必須定期對整個樹脂層進行大反洗，大反洗前先進行小反洗，在大反洗時流量應由小到大，逐步增大。從下步進水廢液由上部的反洗排水閥排出。第十四張，PPT共二十七頁，創作于2022年6月離子交換器的運行中技術經濟指標有交換器的

9、出水水質，工作交換容量和相應的再生劑 比耗，周期制水量及再生過程中消耗水量。工作交換容量(qi)：在一個制水運行周期中，平均單位體積樹脂進行交換所放出的離子量（mmol/）。計算式： qi=(A+S)V/Vi。式中，A為平均進水堿度,mmol；為平均出水酸度,mmol；為從正洗合格開始制水到失效一周期內的總制水量，m3;Vi交換器內的樹脂體積， m3。酸耗：使交換劑恢復mol的離子交換能力，所消耗的酸的的克數。酸耗（gmol）酸的克數周期制水量(L)（陽床出口平均酸度陽床進口平均堿度）(mol)。比耗：再生劑的實際酸耗與理論酸耗（酸的摩爾質量）的比值。在實際中常用平均比耗來表示。平均比耗月或年

10、的再生劑耗量（）制水量。水耗：每次再生所耗水的體積與樹脂層體積之比。出水水質：是監督陽床出水的含鈉量。運行時的技術經濟指標第十五張，PPT共二十七頁，創作于2022年6月2 . 除碳器 除碳原理水通過陽離子交換器，水中的HCO3-與從樹脂上交換下來的H+結合，形成H2CO3極不穩定，隨即分解生成的CO2：H2CO3 H2O+CO2水中的CO2，可以看作是溶解在水中的氣體，它的溶解度與氣體分壓的關系符合亨利定律，即在一定的溫度下氣體在液體中的溶解度與該氣體在液面上的分壓成正比。只要降低水面上CO2的分壓力，溶于水中的游離CO2就能解吸出來。降低液面CO2氣體分壓的常用方法有鼓風和抽真空兩種。 第

11、十六張，PPT共二十七頁，創作于2022年6月圖3.7.3 除碳器結構除碳器工作時水中上部布水扳扳淋下，通過填料層后，從下部排入水箱?？諝鈴南虏坑娠L機引入，通過填料層后由頂部排出。在除碳器中因填料的陰擋作用，從上面流下來的水被分散成許多小股水流、微小滴或水膜，增大了空氣與水的接觸面積。因空氣中CO2含量很?。s0.03%），在水中溶解達平衡時不到0.45mg/L，這樣水與空氣接觸時，水中的CO2便會析出。真空除碳真空除碳通過真空泵或噴射器，從除碳器的不同部位抽真空而達到除碳的目的。排水口進氣口進水口 o o o o o o o o 排氣口填料支撐 扳填料層布水扳鼓風除碳器的結構 它的工作原理除

12、了同上述的鼓風除碳所不同的是：在真空除碳過程中，水中其它溶解氣體(如氧氣)也同時被除去，這是鼓風除碳所不能做到的。 第十七張，PPT共二十七頁，創作于2022年6月3. 陰離子交換器(陰床)1/2H2SO4 1/2SO4 HNO3 NO31/2H2CO3 +ROHR 1/2CO3+2H2OHCl CI1/2H2SiO3 HSiO3陰離子交換實質上是陰樹脂中的OH與酸性水(經過陽離子交換及除碳)中的負離子進行交換。所以在強堿性陰離子交換器內發生的反應為： 圖3.7.4 強堿性OH型離子 交換器出水水質變化根據強堿陰樹脂的交換規律，HSiO3-集中在交換器中樹脂的底部。所以當強堿性OH型陰離子交換

13、器失效時，HSiO3-先漏出來，致使出水的硅含量升高。因強堿陰樹脂的選擇性順序為：SO42NO3ClOHFHCO3HSiO3第十八張，PPT共二十七頁，創作于2022年6月壓脂層進水裝置反洗空間中間排液裝置樹脂層2500mm排水裝置逆流再生陰離子交換器示意圖陰離子交換器與陽離子交換器一樣是逆流再生工藝，其操作步驟與陽離子交換器相同。其交換器結構示意圖與陽離子交換器也相同。第十九張，PPT共二十七頁，創作于2022年6月混合型離子交換器（混合床）除鹽 1/2Ca2+、1/2Mg2+、Na+RH +R，OH + 1/2SO42、CI、HCO3、HSiO3 Na 1/2SO4R 1/2Ca + R，

14、 CI + H2O HCO3 1/2Mg HSiO3 由于陽、陰樹脂混合均勻，所以陽、陰離子交換反應幾乎是同時進行的，置換出的H+和OH-立即生成水，都不會積累，消除了反離子作用，交換反應進行得十分徹底，出水水質很好。交換反應如下： 混合床是圓柱型密閉容器。其內部有進水裝置、排水裝置、中部有再生時排再生廢液的中間排水裝置等。為了便于陽、陰樹脂分層，混合床中陽樹脂與陰樹脂的濕真密度差應大于0.150.20gcm3。國內混合床采用的陽、陰樹脂的體積比為1：2。第二十張，PPT共二十七頁，創作于2022年6月混合床結構示意圖進水裝置中間排液裝置排水裝置進堿裝置反洗空間樹脂層混合床是圓柱型密閉容器。其

15、內部有進水裝置、排水裝置、中部有再生時排再生廢液的中間排水裝置等。為了便于陽、陰樹脂分層，混合床中陽樹脂與陰樹脂的濕真密度差應大于0.150.20gcm3。國內混合床采用的陽、陰樹脂的體積比為1：2。經過一級復床處理后的水質，一般電導率小于0.2Scm，pH接近中性，含硅量(以SiO2計)在20gL以下。混合床結構第二十一張，PPT共二十七頁，創作于2022年6月電廠化學所用的轉動機械設備種類及數量很多?，F簡介常用的轉動機械設備。攪拌器。其作用是均勻混合（包括物質、和能量），促進物理化學過程的加速進行。常用的是電機帶動的旋槳式攪拌器和帶減速裝置的槳式攪拌器。用于混凝澄清池等?？諝鈮嚎s機。由主體

16、、冷水系統、調節系統、潤滑系統、安全閥、儲氣罐、除油器、粉塵過濾器、電動機及控制設備等組成。在離子交換樹脂再生中均需用壓縮空氣。柱塞泵。加藥泵均為柱塞泵，由螺輪螺桿傳動機構、泵缸頭托架、配軸器及電動機等組成。電動機通過螺桿、螺輪帶動曲軸，經過連桿、十字頭使柱塞作往復運動從而完成液體的吸入、升研討、送出的過程。羅茨風機。是一種旋轉活塞型容積式氣體壓縮機。由一個近橢圓形機殼與兩塊墻板包容一個氣缸，再與一對彼次互相嚙合的的葉輪組成。通過定時嚙轉達，以等速反向旋轉，借助兩葉輪的嚙合，使進氣口與氣口隔開。在旋轉轉過程中將氣缸容積內的氣體從進氣口推移至排氣口達強制排氣的目的。離心泵。離心泵屬葉片式泵類，是

17、靠高速旋轉的葉輪帶動液體旋轉，再利用慣性離心原理將液體抽出。轉動機械設備第二十二張，PPT共二十七頁，創作于2022年6月 補給水水處理的流程（石洞口電廠）長江水接觸式機械攪拌澄清池雙層濾料重力式空氣擦洗濾池過濾水池細砂過濾器活性炭過濾器熱交換器卡盤過濾器反滲透預除鹽水箱陽離子交換器真空脫氣器陰離子交換器混床除鹽水箱。 預處理包括殺菌、凝聚、澄清和過濾原水在進澄清池前加入次氯酸鈉殺菌，防止微生物積聚繁殖。澄清水池共4套，其中補給水澄清池2套，工業水澄清池2套為機械攪拌泥渣回流接觸式，出力為210t/h，出水區有防凍裝置，出水pH6.46.7，出水濁度小于10mg/L。在澄清池第一反應室加入國產

18、硫酸鋁凝聚劑和助凝劑（目前是進口供應），水和藥劑快速混合后，形成絮狀物，凝聚效果好，通過凝聚、沉降作用去除原水中的懸浮物、膠體和有機物。凝聚劑計量是根據進水流量和進水水質變化自動調節；助凝劑計量是根據進水流量自動調節。過濾池2臺，單臺出力100m3/h，采用雙層濾料（1.01.2mm無煙煤和0.40.5mm砂），空氣擦洗重力過濾，出水濁度小于1FTU。預脫鹽部分（反滲透設備）為美國GRAVER公司產品，其反滲透組件為美國UOP公司產品，材質為聚酰胺復合膜，渦卷型。600MW超臨界直流爐補給水處理實例第二十三張，PPT共二十七頁，創作于2022年6月（1）脫氯處理：加硫代硫酸鈉，除去澄清池出水中

19、余氯，再通過活性炭過濾器進一步除去殘余氯和有機物。（2）加熱器：使反滲透設備的進水溫度恒定在25左右，對穩定流量和提高除鹽率有重要作用。（3）加酸和六偏磷酸鈉：調節進水pH值在5.7，加六偏磷酸鈉目的是防止在反滲透膜上結磷酸鈣垢。（4）卡盤過濾器：進一步去除懸浮物。（5）監督進水污染指數：污染指數要求小于4，用SDI表連續監測，人工不定期監測。反滲透設有自動沖洗系統，當反滲透停運后，立即自動沖洗，以防止雜質停留在反滲透組件內而污染膜面。反滲透組件分成兩個系列，當原水Cl-1700mg/L時，并聯運行，出水量20t/h；當原水CI-為17003500mg/L時，兩系列串聯運行，出水量為60/h。

20、在任何一種運行方式下，反滲透出水均要達到脫鹽率大于90%、回收率75%的指標。反滲透進口裝有pH表、SDI表，在進、出口裝有電導率表以監督反滲透裝置的脫鹽率。反滲透裝置要保持連續運行，不宜時停時用。除鹽系統包括一級除鹽及混床 共兩系列，每系列流量為120t/h。兩個系列可同時運行，采用水頂壓逆流再生工藝。陽、陰樹脂均為DOW公司產品。反滲透設備的預處理系統：第二十四張，PPT共二十七頁，創作于2022年6月阜陽電廠600MW超臨界機組化學水處理系統1. 化學水處理系統組成水處理系統由原水預處理、超濾、反滲透預脫鹽、離子交換除鹽等系統組成，提供滿足運行所需的補給水水質和水量。其中化學除鹽部分的出力為220t/h。經處理后出水水質應達到如下標準：硬度0 mol/L；二氧化硅：15 g/L；導電度0.2 s/cm。2. 化學水處理系統流程穎河水機械攪拌澄清超濾進水泵超濾保安過濾器超濾膜組件超濾產水箱加熱器升壓泵反滲透膜組件預脫鹽水箱逆流再生陽離子交換器除二氧化碳器中間水箱逆流再生陰離子交換器混合離子交換器除鹽水箱主廠房凝結水補水箱?；瘜W除鹽系統由一級除鹽及混床兩部分組成。一級除鹽為兩系列，單元制連接，正常情況下一系列運行，一系列再生備用，最大用水時可兩系列同時