中国石油大学（华东）现代远程教育
论文
题 目：火电厂化学离子交换器最佳再生操
作工艺的探索
学习中心： 年级专业： 学生姓名： 学 号： 指导教师： 职 称： 导师单位： 中国石油大学（华东）
中国石油大学（华东）远程与继续教育学院
论文完成时间： 2015 年 5月 15 日
摘要
离子交换法：当某些材料遇水时，能将本身具有的离子与水中带同类电荷的离子进行交换反应的方法。探索离子交换器最佳再生操作工艺，可以提高交换器周期制水量，降低酸碱耗,提高出水水质，使水处理设备达到低耗环保运行。 关键词：离子交换器 再生流程 周期制水量
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目 录
摘要 .................................................................................................. 错误！未定义书签。
第1章 前言 ........................................................................................................................................... 1 第2章 影响离子交换器周期出水量的因素 ....................................................................................... 2 2.1 再生方式 .................................................................................................................................. 2
2.1.1 顺流再生 ....................................................................................................................... 2 2.1.2 对流再生 ....................................................................................................................... 2 2.2 再生剂用量 .............................................................................................................................. 2 2.3 再生剂的浓度 .......................................................................................................................... 3 2.4 再生液的流速 .......................................................................................................................... 3 2.5 再生液的纯度 .......................................................................................................................... 3 2.6 再生液的温度 .......................................................................................................................... 4 第3章 探索二作业区实际再生工艺过程中的控制 ........................................................................... 5 3.1 反洗 .......................................................................................................................................... 5 3.2 静置（沉降） .......................................................................................................................... 5 3.3 排水 .......................................................................................................................................... 5 3.4 预喷射 ...................................................................................................................................... 5 3.5 再生 .......................................................................................................................................... 6 3.6 置换 .......................................................................................................................................... 7 3.7 小正洗 ...................................................................................................................................... 7 3.8 大正洗 ...................................................................................................................................... 7 第4章 结论 ........................................................................................................................................... 8 参考文献 ................................................................................................................................................. 9 致谢 ....................................................................................................................................................... 10
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第1章 前言
除去水中离子态杂质最普遍的方法是离子交换法，水处理中常用到的离子交换有Na离子交换、H离子交换和OH离子交换。根据反应目的的不同，它们组合成的工艺有：为除去水中硬度的Na离子交换软化处理，为除去硬度并降低碱度的H-Na离子交换软化降碱处理，以及为除去水中全部溶解盐类的H-OH离子交换除盐处理。
离子交换法是指当某些材料遇水时，能将本身具有的离子与水中带同类电荷的离子进行交换反应的方法，这些材料称离子交换剂。在离子交换剂应用的初期，采用的只是天然的和无机质的交换剂，目前普遍应用于水处理中的离子交换剂是合成的离子交换树脂[1]。
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第2章 影响离子交换器周期出水量的因素
2.1 再生方式 2.1.1 顺流再生
顺流再生是指再生液自交换器上部进入，从交换器底部排除的方法，也即再生液和水处理在交换器流动方向相同的再生方法。它的优点是：操作简单、便于控制；缺点：再生剂利用率低，树脂工作交换容量偏低，出水水质较差等。由于这种工艺的缺点，已不适用与现在大型火力发电机组对水质的要求，故现在在电厂水处理中已很少采用，在这里就不做过多赘述了。
2.1.2 对流再生
对流再生也称（逆流再生），也就是再生液和处理水在交换器流动方向相反的再生方法。再生时，再生液首先接触的是失效程度最低的树脂层，该层树脂失效树脂相对少一些，但是因为再生液中所含的交换离子量较高，所以使交换反应向再生方向进行。随着再生剂向上流动，再生液中可交换离子浓度逐渐减少，但树脂的失效程度确逐渐升高，这样就可以保证再生反应一直进行下去。另外，再生液从底部进入，可使保护层中未失效的树脂任然保存了下来。所以，对流再生可以用较少的再生剂取得较高的再生程度，再生剂利用率较高。
交换器在运行中和再生过程中，必须保持树脂层处于静止状态。如果树脂层发生扰动，就会破坏树脂组成的排列次序，致使出水水质恶化，这种想象也就是“乱层”[2]。顺流再生不易发生乱层现象，所以交换器的构造不叫简单，再生操作也方便。而对流再生时，如果操作不当，就容易发生乱层现象，这就需要在设备结构和操作方法上采取相应的措施，因此，对流再生设备构造和操作方法都比较复杂。
2.2 再生剂用量
从理论上说，再生剂中可交换离子摩尔质量与被交换离子的摩尔质量相等。但实际上，再生剂的利用率不会等于100%，而只有约30-50%，也就是说再生剂的实际用量应是理论量的2-3倍。即使如此，交换剂的再生程度也只能回复到原来的60-80%左右。
再生剂的利用率不高是由于根据树脂的选择性顺序可知，强型树脂容易进行
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