離子交換樹脂的氧化及降解，中天恒遠(yuǎn)編輯李德馨認(rèn)真總結(jié)整理了相關(guān)的知識，接下來為您詳細(xì)的介紹一下，希望對您有所幫助。
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離子交換樹脂的氧化及降解，小編聽取根據(jù)技術(shù)人員的介紹，認(rèn)真整理總結(jié)了一下，為您詳細(xì)介紹
技術(shù)人員介紹，樹脂的化學(xué)穩(wěn)定性可以用其耐受氧化劑作用的能力表示，陽樹脂被氧化后主要發(fā)生骨架的斷鏈，而陰樹脂則主要表現(xiàn)為季胺基團(tuán)的降解。
一，陽樹脂的氧化：
陽樹脂被氧化后主要表現(xiàn)為骨架斷鏈，生成低分子的磺酸化合物以及羧酸基團(tuán)。其反應(yīng)為： —CH—CH2— —CH—CH2— ︱ ︱ ◇ +(O) → ◇ + R SO3H SO3H SO3H O ‖ —CH—CH2— —C—CH2— ︱ ︱ ◇ +(O) → ◇ SO3H SO3H 備注：因發(fā)表框內(nèi)不具備插圖功能，借用“◇”代表苯環(huán)，還望各位見諒。
陽樹脂遇到的氧化劑主要是游離氯與水反應(yīng)生成的氧，其反應(yīng)如下： Cl2 + H2O → HOCl + HCl HOCl → HCl + (O)
過去原水中的游離氯主要來自生活用水的消毒。近年來，由于天然水中有機(jī)物含量和細(xì)菌的增多，在混凝、澄清之前也需加氯，以達(dá)到滅菌和降低COD的作用，因此，必須注意游離氯對陽樹脂的損害。再生過程中，如果使用質(zhì)量差的工業(yè)鹽酸或副產(chǎn)品鹽酸，其中含有氧化劑也會對陽樹脂造成損害。一般要求進(jìn)入化學(xué)除鹽設(shè)備的原水中，游離氯的含量應(yīng)小于0.1mg/L。
二，防止陽樹脂被氧化的方法：
(1)活性炭過濾。防止陽樹脂被氧化的常用方法是通過活性炭過濾。活性炭脫除游離氯的原理，不單純是吸附作用，而是一種表面上的化學(xué)反應(yīng)。當(dāng)活性炭表面吸附的氯達(dá)到一定濃度時，就會發(fā)生下列反應(yīng)：
Cl2 + H2O → HOCl + HCl C* + HOCl → CO* + HCl
式中：C*——活性炭;
CO*——活性炭表面上生成的氧化物。
如果有充分的氯參加反應(yīng)，CO*可以變?yōu)镃O或CO2逸出，留下的活性炭可以繼續(xù)吸附游離氯。為此，為了脫除游離氯，可以使用較高的過濾流速(約50m/h)。同時，活性炭吸著游離氯時具有很高的吸著容量(每克活性炭約可吸著6.5mg以上的Cl2)。
用活性炭去除水中的游離氯可以使用下列經(jīng)驗公式進(jìn)行計算：
CO 0.5L Lg —— = K —— C V
式中：CO——進(jìn)水游離氯的含量，mg/L;
C——出水游離氯的含量，mg/L;
L——活性炭層高，m;
V——過濾流速，m/h。
考慮到HOCl的反應(yīng)速度較慢，將上述公式修正為： CO L Lg —— = K —— C V
制造活性炭的原材料一般對脫氯效率無影響。
水中有膠體或高濃度的有機(jī)物存在，將會嚴(yán)重縮短活性炭作為脫氯劑的壽命。
活性炭過濾器僅用于脫除游離氯時，可以用漏Cl2量≥0.1mg/L作為終點(diǎn)。活性炭的壽命是很長的，例如：在活性炭層高0.76m，過濾速度6.1m/h的條件下，對游離氯含量2mg/L的水進(jìn)行脫氯，其使用壽命約為6年左右。
(2)選用高交聯(lián)度的陽樹脂。隨著樹脂交聯(lián)度的增大，其抗氧化性能增強(qiáng)。
陽樹脂被氧化后，由于斷鏈?zhǔn)构羌苁杷桑w積膨脹，含水量增大。大孔型陽樹脂因為交聯(lián)度高，具有較好的抗氧化性能。但是，隨著樹脂交聯(lián)度的增加，其交換容量降低，價格增高，因此，在實(shí)際中很少使用。
三，防止強(qiáng)堿陰樹脂降解的方法
(1)使用真空除氣器，減少陰床進(jìn)水中的含氧量。
(2)做好堿液貯存及輸送設(shè)備的防腐工作，降低再生液的含鐵量。
(3)采用隔膜法制造的純堿，降低堿液中NaClO3的含量(可降低至6-7mg/L)。
(4)控制再生液溫度：Ⅰ型陰樹脂不得高于40℃;Ⅱ型陰樹脂不得高于35℃。
(5)樹脂應(yīng)以氯型在低溫下保存。
四，強(qiáng)堿陰樹脂的降解：
強(qiáng)堿陰樹脂遭受氧化后，主要表現(xiàn)為季胺基團(tuán)的逐漸降解，而不會發(fā)生骨架的斷鏈。強(qiáng)堿陰樹脂的降解主要是季胺基團(tuán)按順序分解為叔、仲、伯胺，甚至非堿性物質(zhì)。在化學(xué)除鹽工藝中，其主要表現(xiàn)為中性鹽分解容量，特別是硅交換容量的降低。強(qiáng)堿陰樹脂在運(yùn)行中遇到的氧化劑主要是水中溶解氧，再生過程中遇到的氧化劑主要是堿中所含的ClO3-和FeO42-。
季胺基團(tuán)受氧化的反應(yīng)，如下式所示： /CH3 (O) /CH3 (O) (O) R—N—CH3 ——→ R—N ——→ R=N—CH3——→ R≡N ——→非堿性物質(zhì) CH3 CH3
強(qiáng)堿Ⅰ型陰樹脂的抗氧化性能優(yōu)于強(qiáng)堿Ⅱ型。強(qiáng)堿陰樹脂在長期使用中，其交換容量會逐漸降低。
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