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淺談除鹽水裝置陽床再生液的選用

時間:2019-04-17 來源:《山東工業技術》雜志 作者:admin 點擊:

  摘要:除鹽水裝置陽床在無法利用后,需要及時采用酸液進行再生處理,所采用的酸液以濃硫酸與鹽酸為主,且不同的再生液所具備的特點不同,鹽酸能夠提升裝置的再生率且濃硫酸的用量少,因此本文將針對不同的再生液進行分析以及如何采取合理有效的再生液進行除鹽水裝置陽床的再生處理。

  關鍵詞:除鹽水裝置;陽床再生液;鹽酸;濃硫酸

  隨著我國工業化水平的不斷提升,硫磺制酸工業也不斷發展進步,其產業規模不斷擴大,在此過程中,最重要的就是提升產業中的樹脂離子交換器水處理裝置的生產能力,以此保證H型強酸性的陽離子在交換過程中,能夠及時解決樹脂失效的現象,恢復該陽離子的交換能力,使樹脂再生[1]。所以這就需要能夠利用再生液,對失去功能的樹脂層產生作用,使陽離子能夠盡快排出到溶液之中,使樹脂與氫離子相結合,恢復樹脂的交換能力。

  一、再生液的特征

  (一)鹽酸再生液

  鹽酸自身為無色透明的液體,工業生產中使用的鹽酸大都帶有氯化鐵,所以顏色略微偏黃腐蝕性較高。鹽酸作為再生液,再生操作具有很大的簡便性,只需要將稀鹽酸按照固定的流速流通樹脂層就可以保證其再生,在此過程中,產生的離子交換量比較大,能夠達65%左右的全交換容量的樹脂[1],可見,將鹽酸作為再生液,操作方式簡單,有利于樹脂的再生,還能夠對樹脂內存在的雜質進行去除。只是鹽酸作為再生液的過程中,大都是以工業鹽酸作為主要材料,工業鹽酸的濃度約為30%,所以想要將鹽酸作為再生液,就需要大量的鹽酸進行再生,鹽酸腐蝕的能力較強,必須加強配酸裝置的耐腐蝕性,減少因為配比過程中水中氯離子的濃度增加而導致設備被腐蝕的情況出現。

  (二)濃硫酸再生液

  濃硫酸屬于無色透明的油狀液體之一,其具有較強的吸水性、氧化性和腐蝕性。將其作為再生液,由于濃硫酸自身的濃度高達96%,所以其使用的劑量比較小,且由于碳鋼具有良好的耐腐蝕性。直接采用濃硫酸作為碳鋼儲存器械,便于對濃硫酸進行儲存,也方便了運輸和使用。在對濃硫酸進行配制的過程中,不用顧忌其腐蝕能力,且由于濃硫酸中不包含氯離子,不會對不銹鋼設備造成腐蝕,能夠極大程度節約成本。但是在采用濃硫酸進行再生的過程中,經常會受到其二級離解度低的影響,僅僅只能夠達到30%的全交換容量,且為了降低濃硫酸鈣的沉淀,增加全交換容量,企業大都選擇濃度低、流速高的濃硫酸作為再生液進行再生處理,增加操作的復雜性。

  二、再生液的選擇

  (一)根據效果選擇再生液

  在進行陽床再生的過程中,需要從鹽酸與濃硫酸的使用效果入手,合理選擇再生液的種類,由于陽床在運行中的流通速度約為每秒十米,所以在升級的用量需要以該速度的4倍為宜。此時若是選擇鹽酸作為再生液,由于鹽酸的交換容量大于硫酸,所以其在進行離子交換樹脂的過程中,最高能夠提升約50%的交換容量,相對于操作過程及應用效果來說,應以鹽酸作為再生液。

  (二)根據操作的簡易程度選擇再生液

  在進行化學工藝處理的過程中,若是采用硫酸作為再生液,在硫酸流通的過程中,極易導致陽床中存在大量的硫酸鈣,而硫酸鈣的溶解性極差,其在使用過程中極易附著于交換樹脂顆粒的上層,或者在樹脂的內部形成網狀結構,很難排出,對樹脂的交換性能產生嚴重影響,所以為了降低在離子交換樹脂的過程中吸附較多的雜質而出現的沉淀現象,在除鹽水裝置陽床再生液的選用過程中,大都以鹽酸作為再生液[2]。

  (三)根據化學性質的穩定性選擇再生液

  為保證除鹽水裝置陽床再生,就需要減少離子交換樹脂過程中出現分解和氧化的作用,但是采用硫酸作為再生液的過程中,受到硫酸自身氧化性的影響,會導致離子交換樹脂過程中出現氧化作用,不僅影響樹脂的使用壽命,還會受到硫酸價格的影響,提升再生成本。所以相對于硫酸來說,鹽酸的穩定性較高。

  (四)根據成本、普及程度和存儲選擇再生液

  鹽酸在除鹽水裝置陽床再生中的使用效果雖然遠遠優于硫酸,但是鹽酸的市場價格變動幅度大,且由于鹽酸在除鹽水裝置陽床再生中所需的使用量較多,濃度較低,對機械設備和管道具有較強的腐蝕程度,購買較為困難,不易被存儲,相對于硫酸來說,不易被腐蝕,濃度高,價格便宜,購買簡單,存儲和運輸便利,所以應選擇硫酸作為再生液[3]。

  (五)根據不同除鹽水裝置陽床的類型選擇再生液

  由于除鹽水裝置陽床類型不同,所以其應用不同的再生液效果也是不同的,對于順流型的除鹽水裝置陽床來說,需要消耗鹽酸的量為75g·mol-1,消耗的濃硫酸的量為125g·mol-1,對于逆流型的除鹽水裝置陽床來說,需要消耗鹽酸的量為52g·mol-1,消耗的濃硫酸的量低于70g·mol-1,對于浮床型的除鹽水裝置陽床來說,需要消耗鹽酸的量為52g·mol-1,消耗的濃硫酸的量低于70g·mol-1,不同床型所采用鹽酸進行工作交換的容量為900mol/m3左右用濃硫酸進行工作交換的容量為900mol/m3左右[4]。所以需要根據除鹽水裝置陽床的類型合理選擇再生液。

  三、結束語

  由于鹽酸作為再生液與濃硫酸作為再生液均具有自身特有的優越性,也具備自身存在的不足,所以在進行除鹽水裝置陽床再生過程中,需要根據實際生產情況合理進行再生液種類的選擇。比如在硫酸生產較多,而鹽酸卻需要進行長途運輸才可以獲得的地區,那么就可以采用區域運輸便捷,儲量豐富的硫酸作為再生液,但是在此過程中,必須加強對硫酸再生工藝的掌握,以合理把控硫酸的濃度和流通速度,減少沉淀情況的出現,但是在兩種再生液均比較貧乏或者不夠豐富的區域,就可以以鹽酸作為再生液,以此節約成本,提升除鹽水裝置陽床再生效果。

  參考文獻:

  [1] 王嘉, 馬濤, 查金榮. 膜法除鹽水裝置運行中的問題及處理措施[J]. 廣東化工, 2017, 44(19):150-152.

  [2] 毛俊順, 侯洪波, 王緒海. PTA裝置除鹽水消耗的影響因素及控制[J]. 聚酯工業, 2017, 30(4):44-46.

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