硫酸与氢型强酸性阳离子交换树脂的再生申　丽(扬州化工学校,江苏　扬州225002)摘要:离子交换除盐水处理中,离子交换树脂的再生是关键的一步。

用HCl再生氢型强酸性阳离子交换树脂存在着一些不足之处,因此可考虑采用H 2SO 4代替HCl 作再生液。

本文就此阐述了H 2SO 4再生氢型强酸性阳离子交换树脂的工艺步骤,并针对在再生过程中出现的CaSO 4结晶,确定了适宜的操作条件。

关键词:硫酸;氢型强酸性阳离子交换树脂;再生 中图分类号:TQ425.22+1文献标识码:A 文章编号:100823693(2001)022*******Sulf uric Acid and the R ecovery ofH ydro 2Strong Acidic C ation Exchange R esinShen Li(Yangzhou Chemical Engineering School ,Yangzhou 225002,Jiangsu ,China ;)Abstract :The recovery of ion exchange resin is a vital step in the process of water treatment that uses ion exchange to get rid of salt from water.Applying hydrochloric acid to recover the hydro 2strong acidic cation exchange resin has some defects ,so we can use sulfuric acid to take the place of hydrochloric acid.This paper illustrates the process of the recovery of hydro 2strong acidic cation exchange resin with sulfuric acid and decides the suitable working conditions in ac 2cordance with the crystallizing of calcium sulfate.K ey w ords :sulfuric acid ;hydro 2strong acidic cation exchange resin ;recovery为确保锅炉安全、可靠、经济而稳定运行,以及产出合格的蒸汽或热水,锅炉用水常需要除盐。

离子交换除盐水处理是一种比较经济的方法,将氢型强酸性阳离子交换树脂柱与氢氧型强碱性阴离子交换树脂柱串联起来,水流过两种树脂床时水中的盐即被完全除去,其中离子交换树脂的再生是制取合格无盐水关键的一步。

目前一般采用HCl 和NaOH 来分别再生氢型强酸性阳离子交换树脂与氢氧型强碱性阴离子交换树脂。

用HCl 再生氢型强酸性阳离子交换树脂操作简单,再生后树脂的工作交换容量比较高;但HCl 的腐蚀性较强,配酸系统防腐要求高,尤其当使用不慎时有可能使水中Cl -浓度收稿日期:2001-03-30作者简介:申丽,女,扬州化工学校,硕士生第5卷第2期2001年6月扬州职业大学学报Journal of Y angzhou Polytechnic College Vol.5　No.2J un.2001增加,高浓度Cl -会加速破坏不锈钢表面的钝化膜,增加不锈钢腐蚀反应的速度,引起不锈钢设备缝隙腐蚀、孔蚀等形态的严重的局部腐蚀。

那么能否采用其它的溶液代替HCl 作再生液呢?理论上H 2SO 4也可以作为再生液,如果采用H 2SO 4作为再生液,由于碳钢耐浓H 2SO 4腐蚀,故浓H 2SO 4可直接用碳钢制贮槽存放、运输,而且配酸系统防腐措施较HCl 亦易解决。

但浓H 2SO 4在再生过程中易产生CaSO 4白色结晶沉淀(CaSO 4在25℃的溶度积为9.1×10-6),因此应根据原水中及树脂上吸附的Ca 2+含量控制H 2SO 4的浓度、不能用高浓度H 2SO 4再生;此外CaSO 4形成饱和液后隔一定的时间才出现沉淀,因此加快再生液流速可以在一定程度上防止CaSO 4结晶吸附在树脂上。

可见,适宜的浓度和流速是H 2SO 4再生工艺的关键[1]。

1　实验方法1.1　实验装置氢型强酸性阳离子交换柱d =1.0m ,内装填1.5m 3氢型强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂。

工业硫酸计量槽及配酸用计量输送装置。

1.2　实验步骤[1,2,3]放尽氢型强酸性阳离子交换器中的全部交换水,对压实层进行小反洗约15min ～20min ,除去压实层中机械杂质和沉淀物并松动树脂层以利于再生,检验反洗水为澄清、无悬浮颗粒。

排水、压缩空气顶压压实层以防止树脂乱层。

以一定流量逆流进一定浓度的H 2SO 4再生液,直至进出交换器的硫酸浓度相同。

用去离子水逆流冲洗交换器内的树脂约30min ～40min ,流量为3m 3/h 左右,直至排出水浊度<5mg/L 、[H +]<5mmol/L 。

用自来水对压实层进行小反洗25min (或小正洗10min ～15min )以冲淡树脂层中过多的酸液,流量为4.5m 3/h ～5.5m 3/h ,检验排水p H ≈2～3。

再进行大正洗,开始流量为3m 3/h ～4m 3/h 、约15min 后增加到5.5m 3/h ～6.5m 3/h ,检验阳离子交换器出口水是否符合质量指标要求:[4][H +]<0.10mmol/L ～0.15mmol/L [Y D ]<3umol/L C Na +<350ug/L2　实验结果与讨论在实验过程中,对原水进行了检测[1,5],其质量指标为:[Y D ]=1mmol/L C Na +≈5mg/L ～10mg/L 可溶性SiO 2<5mmol/LC Cl -≈2.48mg/L C Fe 3+≈0.03mg/L p H =7～7.52.1　H 2SO 4的浓度对再生的影响改变再生液H 2SO 4的浓度进行多次实验比较,实验数据如表1。

表1　H 2SO 4的浓度对再生的影响H 2SO 4/%HCl 3/%0.5～1.03～4>53流量/m 3・h -14～5.54～5.54～5.53再生接触时间/min 120503040～50使用周期/h 3280～907080～100 3HCl 逆流再生氢型强酸性阳离子交换树脂时其浓度为2%～5%,流量为3m 3/h ～5m 3/h [1]。

73第2期申　丽:硫酸与氢型强酸性阳离子交换树脂的再生由表1可知,当H2SO4浓度为3%～4%时,再生后的树脂使用周期较长、具有较高的总交换容量;而H2SO4的浓度>5%时,易生成CaSO4结晶且再生效果有所降低,因此H2SO4的浓度以3%～4%为宜。

2.2　H2SO4的流量对再生的影响由于树脂再生后的交换容量随再生时间的延长而有所增加,为保证一定的再生接触时间,应控制再生液的流量。

本实验通过改变再生液的流量来调节流速,在不同流量下,实验数据如表2。

表2　3%～4%H2SO4的流量对再生的影响流量/m3・h-11.5～2.534～5.5>833阳离子交换水C Na+/ug・L-1[H+]/mmol・L-1p H[Y D]/umol・L-1>6000.083<350～2000.12～0.142.8300～6000.1～0.152.9<2使用周期/h2870～9016　3流速慢,交换器上层树脂中易产生CaSO4结晶　33流速快,树脂出现乱层现象。

由表2可发现当流量为4m3/h～5.5m3/h时,树脂再生后使用周期较长、水处理性能较理想。

同时还避免了由于流速过慢产生的CaSO4易结晶现象和流速过快导致的树脂乱层现象。

因此,采用H2SO4作为再生液再生树脂时,其流量以4m3/h～5.5m3/h为宜。

2.3　3%H2SO4与3%HCl的再生效果对比试验用分别经3%H2SO4、3%HCl再生过的氢型强酸性阳离子树脂处理原水,处理后水的质量指标如表3:表3　3%H2SO4与3%HCl再生效果对比3%HCl3%H2SO4阳离子交换水[Y D]/umol・L-1C Na+/ug・L-1[H+]/mmol・L-1p H40～2000.1～0.152.8～3.050～2500.1～0.142.8～3.0由表3可知,原水经处理后水质指标基本接近,这说明分别用3%H2SO4、3%HCl再生过的树脂水处理能力相当。

因此只要控制好条件,可以用H2SO4代替HCl处理氢型强酸性阳离子交换树脂。

3　结束语综上所述,用H2SO4作再生液具有较好的可行性,它可解决HCl再生树脂过程中存在的问题,尤其是一些中小型硫酸厂采用此法处理废热锅炉用水,不但可以确保锅炉所需的无盐水的质量,而且充分利用了自身硫酸资源、减少了运输环节、降低了生产成本。

(下转第62页)级、学校秩序都有重要意义。

“问题学生”是一群特殊的学生群体,他们普遍自卑,自控力差,学习成绩不好,经常遇到周围同学及部分老师的冷嘲热讽。

因此,他们与老师之间产生很大隔阂,有畏惧感、对立感。

这不是一种好现象,它会对师生关系的正常沟通造成阻隔,对师生之间的和谐合作构成消极的影响,甚至会伤害彼此的感情,从而影响学校教育工作的效益和质量。

但是,只要教师善做“明眼人”,努力用显微镜去寻找这群特殊学生的闪光点,用真诚的爱心去唤醒他们沉睡的希望。

俗话说:“精诚所至,金石为开”,师生间的矛盾冲突,一定会转化为促进师生良好合作的动力。

这里,教师创造性的工作,教师付出的爱心和汗水,是促使矛盾冲突转化的根本条件。

总之,学校德育工作是一门科学,可以从多层次、多方位、多角度去审视、去探索。

师生关系是其中一个不可忽视的重要方面。

我们要以构建新型师生关系为突破口,运用科学的方法,从自己的本岗位做起,身体力行,以高度负责的态度去践履一个人民教师的职责,有的放矢,我们的德育工作一定会有成效的。

我们既不能埋怨、哀叹、束手无策,也不能强压、莽撞,应讲究科学性、针对性、实效性。

参考文献[1]　麦志强.从社会角色特征看师生关系的冲突性本质[J].班主任之友,1998,(3):10～12.(上接第38页)参考文献[1]　周本省.工业水处理技术[M].北京:化学工业出版社,1998.[2]　王　芳.锅炉水处理[M].北京:中国建筑工业出版社,1993.[3]　邰　林.水处理用离子交换技术[M].北京:水利电力出版社,1987.[4]　G B12145-89.火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量标准.[5]　姚继贤.工业锅炉水处理及水质分析[M].北京:劳动人事出版社,1993.。