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承接电解锌厂离子交换树脂复苏技术项目

2012/11/4

信息内容

电解锌工业离子交换法除氯技术由本公司于2008年在国内首次实现工业化,迄今该项技术已在国内五十多家企业实现技术转让和工业化运行,具有过程稳定、除氯效果好、处理费用低的优点。

离子交换技术的关键性材料是离子交换树脂,离子交换树脂是带有官能团(有交换离子的活性基团)、具有网状结构、不溶性的高分子化合物,随着使用时间的延长,由于内因和外因的作用,交换性能将逐渐下降,当交换性能下降到明显影响装置工作能力的时候,必须采取适当的技术措施对树脂进行复苏处理。

湖南某电解锌企业年产量为两万吨,以杂次氧化锌为原料,于2009年初采用本公司的离子交换法除氯技术和装置。至今年上半年,离子交换装置一直运行较正常,能够满足生产上的除氯工艺要求,但由于装置中的离子交换树脂已运行长达三年时间,树脂交换能力逐渐出现下降的趋势,若不及时对树脂进行复苏处理,将可能影响装置的正常运行。

应企业的要求,本公司派出技术人员自今年三月份起,每月对该装置进行定期监测,至8月份,监测结果表明,装置中的离子交换树脂交换容量降低到新树脂的70%左右,树脂颜色为黄褐色至深褐色(正常树脂的颜色为白色至黄色)。本公司技术人员对该厂装置中的树脂取样,实验确定了树脂交换能力下降的原因,并筛选优化了树脂复苏技术工艺,确定的复苏工艺针对性强,复苏效果好,处理费用低。

九月份,承接了该企业离子交换装置离子交换树脂复苏的技术项目,历经半个月的时间,完成了八台交换柱(直径1.8米)内树脂的复苏工作,复苏后的运行表明,旧树脂的交换容量提高到新树脂的95%左右,离子交换装置运行效果稳定。

旧树脂与复苏后的树脂图片:

电解锌工业离子交换树脂复苏

技术背景:

离子交换树脂被污染有两种情况:一是结构无变化,仅是树脂内部交换孔道被杂质堵塞,导致其工作交换容量下降,即树脂中毒,采取一定措施后其影响是可消除的;另一种是树脂结构被破坏,交换基团降解或交联链断裂,使树脂部分失去活性,此类影响是不可消除的,又称老化。

在实际工作中,离子交换树脂被污染的原因通常是多方面的。对于湿法炼锌工业,根据生产工艺、设备运行条件以及原材料特性,阴离子交换树脂发生污染或中毒现象的原因可能有以下几个因素。(1)离子交换树脂是一种高分子有机聚合物,在长期的运行中不可避免地部分发生老化降解,造成吸附能力的下降。(2)铁污染,存在两种情况,铁元素以胶态或悬浮铁化物形式进入交换器,由于树脂的吸附作用,在其表面形成一层铁化物的覆盖层,从而阻止液体中的离子与树脂进行有效的接触;以亚铁离子形式进入交换器,被树脂物理吸附,因Fe2+离子容易被氧化成高价铁离子,形成氢氧化铁沉淀,沉积在树脂内部,堵塞了交换孔道。(3)液体中有机物以腐植酸为主,它们分子很大,功能基团多,树脂吸附它们后,树脂内部交换位置被占据,随着时间的延续,越来越多的有机物填充到树脂结构中的交联区内,使总交换容量下降,另一方面,腐殖酸被截留在树脂内部,相当于在树脂骨架上引入了弱酸集团-COOH,实际上起了阳离子交换树脂的作用。(4)油脂引起的污染,生产用水中往往含有少量油类物质,在工艺过程中,机械设备中的机油等物质跑冒滴漏进入锌液,形成膜状物,堵塞或包裹了树脂的微孔,阻碍微孔中的活性集团进行离子交换。

 

 

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