鍋爐水處理專業(yè)知識(shí)

1、鍋爐水處理專業(yè)知識(shí)第三節(jié)鍋外水處理鍋外水處理是指原水在進(jìn)入鍋爐前， 將其中對(duì)鍋爐運(yùn)行有害的雜質(zhì)經(jīng)過必要的工藝進(jìn)行處理的方法。本章應(yīng)掌握的知識(shí)點(diǎn)：1、原水預(yù)處理的目的及其常用方法；2、離子交換樹脂的種類、性能及其選用原則；3、離子交換樹脂污染的類型、原因及其樹脂的復(fù)蘇；4、離子交換樹脂裝填量、再生劑用量、周期制水量、鹽耗等計(jì)算；5、鈉離子軟化處理的基本原理；6、軟化和降堿處理的常用方法及其原理和要求；7、常用離子交換器的種類、結(jié)構(gòu)、安裝要求以及運(yùn)行操作；8、離子交換器常見故障及其消除方法；9、自動(dòng)控制鈉離子交換器的設(shè)置方法；10、水的除鹽處理基本原理及其方法。.原水的預(yù)處理原水的預(yù)處理是指未經(jīng)過

2、任何凈化處理的天然水，包括地表水、地下水,在水精處理之前預(yù)先進(jìn)行的初步處理，將一些雜質(zhì)降低或排去，為精處理提供較好水質(zhì)。預(yù)處理的目的是除掉水中的懸浮物和膠體雜質(zhì)以及部 分鐵離子，減緩水垢的生長速度，防止鍋爐金屬腐蝕，提高蒸汽品質(zhì)。水的預(yù)處理方法很多，預(yù)處理有沉淀、混凝、澄清、過濾、軟化等。.離子交換劑及分類原水經(jīng)過上述預(yù)處理后，雖然除去了水中的懸浮物和部分膠體物質(zhì)，使 水得到初步凈化，但水中仍有鈣、鎂等離子態(tài)雜質(zhì)，在鍋爐運(yùn)行時(shí)造成 結(jié)垢等危害，影響鍋爐安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。因此給水在進(jìn)入鍋爐之前還需 通過離子交換劑的離子交換反應(yīng)除去水中的離子態(tài)雜質(zhì)。鍋外水處理通常是通過離子交換劑來實(shí)現(xiàn)的，離子交換劑

3、是指能夠與溶 液中的陽離子或陰離子具有交換能力的高分子化合物。離子交換劑的分類通常分為無機(jī)質(zhì)類和有機(jī)質(zhì)類。無機(jī)質(zhì)類分天然的和人造的，有機(jī)類分碳質(zhì)類和合成樹脂類。合成樹脂類的包括陽離子型、 陰離子型和其他類型。.離子交換樹脂的種類、性能及其選用原則（1）樹脂的種類離子交換樹脂（簡稱樹脂）是具有可塑性的高分子化合物，其中的活性 基團(tuán)可與其他物質(zhì)進(jìn)行離子交換。樹脂的種類主要有陽離子交換樹脂和 陰離子交換樹脂兩大類。陽離子交換樹脂（簡稱陽樹脂）是指含有酸性基團(tuán)能與水中陽離子發(fā)生 交換反應(yīng)的樹脂。當(dāng)樹脂上可交換離子為氫離子時(shí)稱為氫型陽樹脂，根 據(jù)其電離度的大小又分為強(qiáng)酸性、弱酸性等，在水處理中用于除去水

4、中 的陽離子。陰離子交換樹脂（簡稱陰樹脂）是指含有堿性基團(tuán)能與水中陰離子發(fā)生交換反應(yīng)的樹脂。當(dāng)樹脂上可交換離子為氫氧根離子時(shí)，稱為氫氧根型陰樹脂，根據(jù)其電離度的大小又分為強(qiáng)堿性、弱堿性等類，在水處理中用于除去水中的陰離子。（2）離子交換樹脂的性能樹脂的物理性能主要有外觀、粒度、密度、含水率、溶脹率、耐腐性和耐熱性。1）外觀樹脂是一種透明或半透明的物質(zhì)，因其組成不同而顏色各異，有黃色、黑色或赤褐色樹脂等數(shù)種。樹脂的外形顯球形，圓球率一般要求達(dá)到90% 以上。2）粒度樹脂的粒徑應(yīng)適中，以 0.3mm1.2mm （約50目16目）為宜，并且粒 度分布均勻。若粒度太大，交換流速慢，反之，粒度太小，又會(huì)

5、增加水 流的阻力。若顆粒不均勻，在進(jìn)行樹脂反洗時(shí)難以控制其流速，若反洗 強(qiáng)度大，會(huì)沖走小的顆粒，而反洗強(qiáng)度小又不能沖動(dòng)大顆粒，降低反洗 的效果。3）密度樹脂的密度是指單位體積的樹脂所具有的質(zhì)量，密度根據(jù)其含水量有干、濕之分，常用的是濕密度。常用的是濕視密度（在計(jì)算樹脂的體積時(shí)，將樹脂之間空隙所占的體積 計(jì)算在內(nèi)，稱做堆積體積或視體積），由濕視密度計(jì)算離子交換器中裝載樹脂的量濕視密度等于濕樹脂質(zhì)量除以濕樹脂的堆積體積。例如，001x7型的強(qiáng)酸性苯乙烯陽離子交換樹脂，它的濕視密度一般為0.77 至U 0.87。4）含水率樹脂的含水率是指單位質(zhì)量的濕樹脂在除去表面水分后所含水分的百分率，含水率越大，

6、表示孔隙率越大。例如，001x7型的強(qiáng)型樹脂的交聯(lián)度為7%,其含水率幾乎占其質(zhì)量的一半。5）溶脹率樹脂受某些溶劑的作用，體積脹大的現(xiàn)象稱為溶脹。溶脹率與交聯(lián)度、活性基團(tuán)、交換容量、水中電解質(zhì)的密度、可交換離子的性質(zhì)等因素有關(guān)。樹脂在交換與再生過程中會(huì)有所溶脹，經(jīng)過多次脹縮后，樹脂容易破碎。若將干樹脂直接浸泡在水中，樹脂會(huì)因突然溶脹而破裂，所以對(duì)干樹脂需要浸泡在飽和的食鹽水中，使其緩慢溶脹。6）耐磨性耐磨性是指樹脂機(jī)械強(qiáng)度的大小，通常用耐磨率和磨后圓球率兩項(xiàng)指標(biāo) 衡量。樹脂耐磨性差，它的機(jī)械強(qiáng)度就降低，使用時(shí)容易破碎，不僅損耗大，而且降低設(shè)備的出力。在正常情況下，樹脂的破損率每年不應(yīng)該超過 5%

7、 7）耐熱性樹脂所承受的溫度超過某一極限值時(shí)，會(huì)發(fā)生熱分解而失效。在正常情況下，陽樹脂的耐磨性優(yōu)于陰樹脂，例如，強(qiáng)酸性陽樹脂最高使用溫度為100到120度，強(qiáng)堿性陰樹脂的可耐 60度，弱堿性樹脂可 耐80度。樹脂的化學(xué)性能主要有交換容量、抗氧化性、酸堿性和交換速度。離子交換樹脂的化學(xué)性能包括：離子交換、催化和形成絡(luò)鹽等。對(duì)于水處理來說，以離子交換最為重要。1）交換容量交換容量是衡量樹脂可交換離子數(shù)量多少的重要指標(biāo)。按照樹脂的形態(tài)不同可分為全交換容量， 全交換容量是指樹脂內(nèi)可交換離子的全部活性基團(tuán)發(fā)揮作用時(shí)所具有的交換能力；工作交換容量是指在一定的工作條件下單位體積的濕樹脂所具有的離子交換量；可再生交換容量是在一定的再生這條件下，與再生劑離子的交換量。其中全交換 容量基本為一常數(shù)，工作交換容量和再生劑交換容量則受工作條件的影 響較大，其數(shù)值不可能是常數(shù)，而且變化幅度也很大。2）抗氧化性離子交換樹脂的結(jié)構(gòu)主要由高分子骨架和活性基團(tuán)兩部分組成，而