Lewatit樹脂催化去除水中溶解氧

1、Lewatit樹脂催化去除水中溶解氧技術(shù)信息簡介通常使用加熱系統(tǒng)或真空系統(tǒng)獲得低殘余氧含量的水。然而，這些方法主要的缺點在于需要很高的費用和大型設(shè)備。另外一個可替待的方法是催化除氧。先將氫氣注入待處理的水中，然后將待處理的水通過鈀摻雜的樹脂催化劑，根據(jù)下列化學(xué)反應(yīng)式定量的除去水中的溶解氧：2H2O22H2O使用該方法，在使用化學(xué)等當(dāng)量的氫氣時，可以時水中殘余氧的含量低于10卩g/l.在全球使用該技術(shù)的設(shè)備中，Lewatit樹脂催化劑都有被使用。催化除氧的優(yōu)勢與耗能的真空脫氣方法相比，催化除氧的操作費用是其70。操作費用相對較低是因為只需要加入少量的氫氣：在每立方米含氧8g的水中，只需要加入ig

2、的氫氣。操作過程環(huán)保干凈，不需要額外的化學(xué)品。水是其唯一的反應(yīng)產(chǎn)物。因此該系統(tǒng)非常適合來處理無礦物鹽水的除氧。這個系統(tǒng)可以在很寬的溫度范圍下使用而不會降低效率。礦物鹽也不會影響催化反應(yīng)。除了進水管，該系統(tǒng)不包含任何移動部件，不需要維護費用。催化劑的結(jié)構(gòu)該催化劑是基于苯乙烯二乙烯苯共聚合物的鈀摻雜的離子交換樹脂。有凝膠結(jié)構(gòu)和大孔結(jié)構(gòu)兩種。透明的凝膠型樹脂（左）和不透明的大孔型樹脂（右）摻雜過程使鈀以金屬簇的形式分散在樹脂球的外表面，如：直徑在24nm的極細顆粒。因此反應(yīng)物氫和氧可以快速的接近活性部位，使催化劑有著很高的催化效率。橫截面圖（左）和分散的極細鈀顆粒的SEM照片反應(yīng)機理反應(yīng)在樹脂球橫截

3、面外側(cè)的鈀金屬簇的表面發(fā)生。氫被吸附在金屬表面。HH鍵被弱化，從而形成可以和水中溶解的以三重態(tài)雙自由基氧?O-O?反應(yīng)的氫自由基H?.1. H2+Pd0Pd0+2H?2. 2H?+?O-O?2HO-OH3. 2H?+2HO-OH2H20氫分子分散在鈀金屬簇表面之后與水中溶解氧反應(yīng)氫和氧在樹脂球表面進行反應(yīng)除氧催化劑下列催化劑可以被使用在多種應(yīng)用中：LewatitK3433類型：弱堿，大孔，游離堿型應(yīng)用：鍋爐用水，海上注水，食品用水LewatitK6333類型：強堿，凝膠，氯型應(yīng)用：鍋爐用水LewatitK7333類型：強堿，凝膠，氫氧根離子應(yīng)用：超純水的生產(chǎn)工廠設(shè)計催化除氧工廠需要供氫設(shè)備，氫

4、氣分布器，氫氣混合系統(tǒng)和催化床。在工廠中，靜態(tài)的混合器延進水水流方向被固定在氫氣分布器的垂直上方，如下圖所示。氫氣首先被分布器以小氣泡的形式平穩(wěn)的分散在水中，然后通過靜態(tài)混合器完全溶解在水中。從混合起中流出的水不能含有任何氣泡，以保證催化劑能發(fā)揮最佳功能。工業(yè)催化除氧設(shè)備氫儲存能力樹脂的催化能力隨著其分散的細鈀顆粒表面吸附氫的能力增大而增大。只有當(dāng)催化劑吸附氫飽和后，才能達到最大的催化能力。這需要花費一些時間，在啟動之后延遲29min，待處理水中的殘余氧含量達到50卩/I時可達到。相反的，如果氫的供應(yīng)不連續(xù)，全催化能力在待處理水中的氧含量增高之前達到。1立方米的催化劑可以吸附5-6g氫。因為1

5、g氫可以還原8g氧，所以6m3的溶氧濃度為8g/m3(8mg/l)的水需要1m3催化劑所吸附的氫量。啟動過程中，為了加速催化劑吸附飽和的速度，推薦最開始的30min使用超過化學(xué)當(dāng)量50的氫在停車時，推薦繼續(xù)通過5-10個床體積的水通過樹脂來使鈀表面上吸附的氫解吸附。操作信息樹脂催化劑是直徑在的球狀粒子。當(dāng)樹脂床直徑大于500mm時，樹脂床高至少是900mm。在待處理水通過催化劑樹脂床之前，必須使氫氣完全溶解在水中，所以必須恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計靜態(tài)混合器。25C下，系統(tǒng)的壓力至少為1.7bar,5C時，系統(tǒng)壓力至少是2.2bar。來維持氫氣溶解于水中。通常推薦系統(tǒng)的壓力在2.5-3bar之間。催化劑中鈀的

6、含量是1g/l.在新催化劑啟動時，在操作的最開始的時候，最少要損失1-3mg/l樹脂。之后鈀不會再損失。性能數(shù)據(jù)下列圖表顯示了殘余氧濃度與進液氧濃度和LHSV(液時空速)的關(guān)系。通常，當(dāng)殘余氧濃度低于20卩g/l時，推薦的LHSV最大為80。氧殘余濃度和液流速度(BV/h)的關(guān)系圖水溫：20C，進液氧濃度：8000ppb，流出液氧濃度：330ppb可替代的還原劑肼或者甲酸在沒有催化劑的作用下與氧反應(yīng)很慢，可以代替氫作為還原劑：N2H4O22H2O+N22HCO2HO22H2O+2CO2與氫氣相比，它們可以在常壓下溶于水中。然而，其低性價比妨礙了其在工業(yè)中的應(yīng)用。催化劑失活汞，鎘或者硫化物污染物

7、會造成催化劑不可逆失活。腐殖酸或者細菌的生長也會造成催化劑失活。確定腐殖酸是否會影響催化劑性能的最好方法是用通過100ml催化劑樹脂床運行幾千個床體積的待除氧的水。然后含有15mg肼/I的氧飽和的水溶液以80BV/h的LHSV的速度通過樹脂催化劑。如果殘余氧濃度在5min之內(nèi)降低到20卩g/l，說明該沒有明顯的污染。如果殘余氧濃度降低得非常慢或者根本沒有下降，說明有污染發(fā)生，原水必須先通過適合的吸附劑處理，如：LewatitMP62WS或活性炭。應(yīng)用：催化法從水中除去溶解氧已經(jīng)被應(yīng)用在多個領(lǐng)域，女口：化學(xué)工業(yè)中的生產(chǎn)用水，鍋爐補給水，熱循環(huán)水，超純水，飲用水生產(chǎn)和海上油井注入水。聯(lián)系方式有關(guān)L

8、ewatit離子交換樹脂的進一步信息可以從Bayer化工集團獲得。離子交換樹脂Tel.+49-214-30-31300Fax.+49-214-30-66428Internet:除氧催化劑參考列表公司名稱國家日期Lewatit型號催化劑體積(m3)水(m3/h)工廠數(shù)應(yīng)用領(lǐng)域Bayer集團德國1079K633310.007001鍋爐補給Bayer集團德國1980K633314.009002鍋爐補給KernkrafrwerkGosgen瑞士1981K63330.10101冷卻循環(huán)Bayer集團德國1982K633312.009002鍋爐補給PDVSAMaraven委內(nèi)瑞拉1982K63332.00

9、1201鍋爐補給GKWMannheim德國1982K63332.502001鍋爐補給ASCO西班牙1983K63332.401201鍋爐補給ESCOM西班牙1983K63330.60801鍋爐補給Bayer集團德國1985K633324.002,4002鍋爐補給Steag德國1986K63331.00801鍋爐補給Bayer集團德國1987K63335.005001鍋爐補給Shell荷蘭1987K63331.10501鍋爐補給KraftwerkLubljana克羅地亞1987K63330.80601鍋爐補給STEAG/Herne德國1988K63331.20801鍋爐補給KraftwerkOf

10、fenbach德國1988K63332.201701熱循環(huán)MullverbrennungEssen德國1988K63330.40301鍋爐補給StadtwerkeElberfeld德國1988K63334.403501鍋爐補給StahlwerkePeine德國1988K63331.801501鍋爐補給ShellNetherlandsRefinery荷蘭1988K63331.00501鍋爐補給Storfjjlet挪威1988K63330.15151熱循環(huán)KEL克羅地亞1988K63331.301101鍋爐補給Nuclearplant美國1989K63332.001501鍋爐補給Kernkraft

11、werkNeckar/Ulm德國1989K63330.19151冷卻循環(huán)Badenwerke德國1990K63331.00801鍋爐補給StadtwerkeElberfeld德國1990K63334.002751鍋爐補給NuclearplantFarley美國1990K63332.001001鍋爐補給InaOki克羅地亞1990K63332.001601鍋爐補給Statoil挪威1990K63330.0243冷卻循環(huán)SlorasenBorretslag挪威1990K63330.08101熱循環(huán)BayerAntwerpenNV比利時1990K63335.00101鍋爐補給WarsteinerBr

12、auerei德國1991K34331.701201飲用水PaderbornerBrauerei德國1991K34330.50601飲用水OtterkringenBrauerei奧地利1991K34330.25201飲用水MaiselBrauerei德國1991K34330.40251飲用水Karlsbergbrewery西班牙1991K34330.40251飲用水UllevalSykehus挪威1991K63330.1562熱循環(huán)NorgesLandbrukshogskole挪威1991K34330.0431冷卻循環(huán)SundaFabrikker挪威1991K63330.0331鍋爐補給Dow德

13、國1991K73333.001501生產(chǎn)用水TeamcoA。S。挪威1991K34330.0861冷卻循環(huán)ostlandsmeierietAL挪威1991K63330.0231鍋爐補給DynoIndustrierGullaug挪威1991K34330.0271熱循環(huán)TetoZagreb克羅地亞1991K34332.00熱循環(huán)AdvancedSemiconductor中國1992K73332.602101超純水M/T“Skaufjord”/Ship挪威1992K63330.09101鍋爐補給VerdensGang挪威1992K34330.0231冷卻循環(huán)DynoIndustrier挪威1992K

14、63330.0391鍋爐補給Sentralsykehuset挪威1992K63330.0644鍋爐補給HOHVandetechnik丹麥1992K63330.1571鍋爐補給WaterfordIII美國1992K63330.80501鍋爐補給Sachsenbrau德國1992K34330.25201飲用水BerlinerPilsenerBerlin德國1992K34330.0751飲用水OderlandBrewery德國1992K34330.0751飲用水UnionCervecera西班牙1992K34330.40251飲用水BirraDreherSpA意大利1992K34330.40201飲

15、用水ErzquellBrauerei德國1992K34330.0211飲用水GasRefineery/MolveIII南斯拉夫1992K63330.30201鍋爐補給FlensburgerBrauerei德國1993K34330.15101飲用水HyudaiElectricCo。韓國1993K73338.004003超純水ReudnitzerBrauerei德國1993K34330.1231飲用水HasseroderBrauerei德國1993K34330.12101飲用水NEC日本1993K63332.001生產(chǎn)用水NEC日本1993K63330.501生產(chǎn)用水NiigataSanyo日本1

16、993K63332.001生產(chǎn)用水NikkouKyoseki日本1993K63330.25201生產(chǎn)用水NKKAyase日本1993K63330.40301生產(chǎn)用水KawasakiSeitetsu日本1993K34330.054001超純水Toshiba日本1993K34332.404001超純水NTT日本1993K34330.052生產(chǎn)用水Heineken意大利1993K34330.30201飲用水LeunaIKW（Steag）德國1994K63334.002601鍋爐補給Kaiserstuhl德國1994K63334.002501鍋爐補給OsloHospitals挪威1994K63330.

17、2056熱循環(huán)CharteredSemiconductor新加坡1994K73336.001201超純水KoreaAtomicResearch韓國1994K73331.20801超純水GlideSlaughterehouse挪威1994K34330.0551生產(chǎn)用水StadtwerkeMuhlheim德國1994K63330.1081鍋爐補給MiyagiOki日本1994K63330.55301生產(chǎn)用水NEC日本1994K63330.50301生產(chǎn)用水Sharp日本1994K63330.0531生產(chǎn)用水ShikoPantech日本1994K63330.0221生產(chǎn)用水Tochem日本1994K

18、63330.1061生產(chǎn)用水Hitachi日本1994K34330.154001超純水NKKAyase日本1994K34332.404001超純水Toshiba日本1994K34330.554001超純水HitachiDevice日本1994K34330.104001超純水KyoceraKeihama日本1994K34330.054001超純水Hitachi日本1994K63330.50401生產(chǎn)用水GendaiDenshi韓國1994K73332.454003超純水CharteredSemiconductor新加坡1994K73332.601201超純水Ionics美國1995K73331.

19、401001超純水NewJerseyPowerCo。美國1995K63331.10901鍋爐補給FujiFilm日本1995K63330.25151生產(chǎn)用水NEC日本1995K63330.70501生產(chǎn)用水Toshiba日本1995K73332.404001超純水Toshiba日本1996K63330.604001生產(chǎn)用水AdvancedSemiconductor中國1996K73330.40201超純水BayerAntwerpenNV比利時1996K343310.008003生產(chǎn)用水Hitachi日本1996K63330.50301生產(chǎn)用水Hitachi日本1996K73330.104001

20、超純水SeikoEpson日本1996K73330.454001超純水Taisho日本1996K73330.104001超純水Toshiba日本1996K73330.884001超純水HitachiTokyoElectronics日本1996K34330.294001超純水IBMToshiba日本1996K34334.804001超純水SeikoEpson日本1996K34330.454001超純水Toshiba日本1996K34330.504001超純水GendaiDenhai韓國1996K73332.894003超純水FramatomeANP德國1996K73334.002001超純水In

21、fineonTechnologies德國1996E2064.001202超純水Shell美國1997K34331.201001海上注水Bayer集團德國1997K343320.0016002生產(chǎn)用水Haji韓國1997K73330.20101超純水ChangHwaWater臺灣1998K73332.402001鍋爐補給Antarctica巴西1998K34332.001602鍋爐補給PCKRaffinerieGmbH德國1998K733310.006001鍋爐補給Siemens集團德國2000K34330.302030冷卻循環(huán)IonicsItalia意大利2000K34334.003001海上

22、注水Pireco美國2000K34334.0030016海上注水AxiaSerckBakerLimited英國2000K34338.003201海上注水Petrobras巴西2000K34332.00801海上注水Siemens集團德國2000K73330.30155核電站Dominion美國2000K73332.401201超純水UMC臺灣2001K73336.004501鍋爐補給OchavkoMoskau俄羅斯2001K34330.1051飲用水OchavkoKrasuoder俄羅斯2001K34330.1051飲用水OtschakovoMoskau俄羅斯2001K34330.20101飲

23、用水OtschakovoKrasnodar俄羅斯2001K34330.20101飲用水LewatitK3433產(chǎn)品信息Lewatit?K3433是一類球珠態(tài)的弱堿性大孔鈀摻雜聚合物樹脂。其被設(shè)計用于催化去除水中溶解的氧。將一種適當(dāng)?shù)倪€原劑如：氫氣，溶解于待處理的水中，然后通過催化樹脂床。通過這種方法，在流速達到80m/h,溫度達到120C的水中殘留氧濃度低于20ppb。應(yīng)用：?特別適用于除去飲用水生產(chǎn)過程中水中溶解的氧?特別適用于除去海上油田注水用海水中溶解氧?去除鍋爐進水以及熱循環(huán)過程中的氧概要：離子遷移類型：游離堿/Pd官能團：叔胺聚合物類型：交聯(lián)聚苯乙烯結(jié)構(gòu)大孔外觀形態(tài)灰色，不透明物化特

24、性:粒徑*min90%mm有效粒徑*mm均一系數(shù)max.1.6堆積密度g/l670密度g/ml1.02水含量%50-55穩(wěn)定穩(wěn)定范圍C-20-120*這些數(shù)據(jù)是特定值，需要持續(xù)監(jiān)測。推薦儲存溫度C140操作pH范圍5-14樹脂床咼min.mm900比壓損失大約15C2kPa*h/m1.1最大壓力損失kPa250樹脂床膨脹反洗（20C）大約m/h3樹脂床膨脹20C，m/h大約30推薦空塔空間BV1儲存時間年2LewatitK6333產(chǎn)品信息Lewatit?K6333是一類球珠態(tài)的強堿性凝膠型鈀摻雜聚合物樹脂。其被設(shè)計用于催化去除水中溶解的氧。將一種適當(dāng)?shù)倪€原劑如：氫氣，溶解于待處理的水中，然后通過催化樹脂床。通過這種方法，在流速達到80m/h，溫度達到70C的水中殘留氧濃度低于20卩g/l0應(yīng)用：所有需要除氧水的工業(yè)應(yīng)用。操作信息：汞，鎘，硫化物，有機污染物（如腐殖酸鹽）等中毒或者微生物的生長會使其失去催化活性。只有存在足夠的溶解還原劑存在的情況