年产500吨磷酸树脂车间工艺设计(9)
表2某离子交换树脂厂在2006年和 2007年离子交换树脂销量分布
发展，机组性能的提高，对电厂水质提出了更高的要 求[15]，因此对离子交换树脂的要求也越来越高。在火电厂各种水的处理中，由于凝结水水量约占锅炉总给水量的90%以上，凝结水处理的精度和深度直接决定锅炉给水品质的好坏，因此凝结水精处理所用的树脂一直是人们关注和研究的重点对象。目前，国内火电厂所用的凝结水精处理方法主要有体外再生式高速混床、粉末过滤器以及两者联合运行方式，相应地有高速混床专用树脂和粉末树脂。由于高速混床运行水量大、运行流速高、运行水含盐量低及运行温度较高等特点，要求所使用的混床树脂具有机械强度高、粒径均一度好、耐热性好等特性，因此耐温性好强度高的大孔型均粒树脂在凝结水的处理方面显示出了突出的优势。此外，粉末树脂过滤器目前也被国内多家电厂所采用。粉末树脂失效后可直接丢弃、无需再生，极限交换容量利用率高；另外粉末树脂对水中有机物和胶体去除率较高，其对氧化铁的去除率可以达到85%，对胶体硅的去除率可以达到99%。因此采用粉末树脂进行凝结水精处理具有基础建设费用低、出水水质好及减少废酸废碱排放等优势。但是粉末树脂也存在运行费用较高、铺膜工艺不易操作等缺点，这可能是粉末树脂至今未能在国内电厂普遍使用的原因。 目前，国内主要的离子交换树脂生产厂商（如浙江争光实业股份有限公司、苏青水处理工程集团公司等）都针对火力发电厂水质的新特点和水质指标新要求研制和生产出了相应的新型树脂，并经生产运行实践证明其树脂性能良好。如浙江争光实业股份有限公司的混床专用反常规均粒树脂[16]、高速混床专用树脂、ZGDL系列内冷水专用混床树脂及ZGPX系列粉末树脂等分别适用于不同水处理场合，其技术水平和性能均位列国内同类产品前列。 离子交换树脂不仅可以用于工业用水的处理，而且可用于饮用水的净化处理，由于它可以有效去除饮用水中过量的硝酸盐[17]、氟[18]及微量重金属[19] 等杂质，因此在饮用水的净化中也发挥着举足轻重的作用。虽然在这一领域，国内起步晚于国外，但目前国内离子交换树脂在饮用水处理中的应用正在不断扩大。 众所周知，离子交换树脂用于水处理领域的主要目的是去除水中的杂质离子，但近年来，离子交换树脂在工业水处理中发挥了新的作用。如前文所述，与凝胶型树脂相比，大孔型离子交换树脂具有抗有机物污染的能力，因此大孔树脂可以用来代替常规的活性炭过滤器起到去除水中有机物的作用。用大孔树脂对有机物去除率高、可重复利用，这样便克服了活性炭在吸附有机物等杂质饱和后吸附能力不可完全恢复的缺点。目前，国内有很多学者和研究人员分别从技术环节[20]、 有机物在大孔树脂上的吸附特性[21-22]及影响有机物富集率的因素[23]等角度研究了大孔离子交换树脂对有机物的去除作用。国内的离子交换树脂生产厂商也在研制能够较好地去除水中有机物的大孔树脂。目前国内去除有机物大孔型树脂中，最具代表性的有浙江争光实业股份有限公司研制生产的D730树脂等。 随着我国经济的飞速发展和人们生活水平的提高，人们对食品安全、卫生方面的要求也日益提高，健康饮食、绿色消费成为人们生活中的热点话题。而离子交换树脂这种多功能化合物为满足人们的这种需求提供了可能。在食品工业领域，离子交换树脂的消耗量仅次于水处理，可用于制糖[24-25]、制精[26]等，起着提纯、脱色、去、分离催化等方面的作用。目前，我国各离子交换树脂生产厂家也针对国际和国内食品行业食品卫生和安全要求生产出了适用于食品生产和制造的离子交换树脂。以浙江争光实业股份有限公司为例，该厂针对制糖业中糖浆色素多、盐分含量大等特点研制的大孔型树脂专门用于木糖醇等糖类制品的脱色、提纯等；该厂的大孔弱碱性食品级树脂可以很好地去除饮料、果汁中的盐类和酸性物质，具有机械强度优良、交换容量高和膨胀率低等特点。可以预见，随着营养、健康、安全的饮食理念深入人心，应用于食品工业将成为离子交换树脂应用中最富活力和创造力一个领域。 离子交换树脂还可以应用于医药和生物化工方面,例如浙江争光实业股份有限公司研发的琼脂糖系列就是一类主要用于医药和生物工程中蛋白质、核酸DNA、多肽、抗原、抗体的分离纯化的树脂。该树脂属生物高科技产品，已被列入国家863计划，为国内首创，为我国离子交换树脂行业填补了一项空白。目前这种高质量树脂世界上仅有我国浙江争光实业股份有限公司和瑞典一家公司可以具有规模生产能力，质量可靠。 3新型离子交换树脂 毫无疑问，离子交换树脂的结构和性能直接决 定着产品的质量。在常规离子交换树脂的应用过程中，出现了一些常规树脂很难解决的问题。针对这些问题，一些新型的离子交换树脂便应运而生。例如，反常规均粒混床树脂的出现在很大程度上解决了火电厂凝结水精处理的出水水质恶化问题，两性树脂的使用大大降低了树脂再生的酸碱耗量；另外，某些特殊的场合需要使用符合特定质量要求的离子交换树脂，例如核电站使用的树脂必须是具备特殊性能的核级离子交换树脂。下文将重点介绍上述几种新型离子交换树脂。 3.1反常规均粒混床树脂 所谓“反常规混床树脂”，是针对“常规混床树 脂”而言。过去，为了防止阳、阴离子交换树脂的“交 叉污染” ，在现场应用中一直十分强调阳、阴树脂在再生前反洗时的分层效果，但却忽视了阳、阴树脂在再生后的混合问题，使阳、阴树脂的混合很不均匀，甚至在混合后或运行时产生分层，从而造成混床出水水质恶化、周期制水量下降，正洗水耗增加等问题。 反常规均粒混床树脂最大特点是阳树脂平均粒径小于阴树脂平均粒径，这一点与常规混床树脂相区别。这种混脂颗粒均匀、分层清晰、混合均匀，能大幅度提高混床的出水水质和周期制水量，降低再生剂耗量。目前，国内离子交换树脂生产商正在积极研制开发具有优良性能的反常规树脂，国内走在该领域前列的有浙江争光实业股份有限公司。该厂在反常规均粒混床树脂的生产制备上拥有自主知识产权，且能够批量生产。该厂生产的反常规均粒混床树脂技术指标见表3。孙振海和徐斌[16]通过试验研究反常规均粒混床树脂在镇海炼化股份有限公司热电站的应用情况，证明了通过使用浙江争光实业股份有限公司生产的反常规均粒混床树脂，可以使周期制水量由平均18600m3提高到44500m3，同时使出水中硅含量由原来的11μg／L降低到4μg／L，并且使出水pH稳定文持在7附近。
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