再生剂
再生使用的化学药剂称为再生剂。目前在离子交换工艺中常用的再生剂见表7-2-13。表7-2-13离子交换工艺常用再生剂 在选择再生剂时应注意以下几点: (1)选择再生效果好的再生剂。对于强酸性阳离子交换树脂而言,其再生剂主要有两种:盐酸(HCl)和硫酸(H2SO4)。使用盐酸作再生剂比使用硫酸作再生剂的效果好,树脂的交换容量可以提高50%左右。所以在各方面条件相近的情况下,通常选用盐酸作再生剂。 强碱性阴离子交换树脂由于对除硅要求较高,所以对再生剂的选择尤为重要。强碱性阴离子交换树脂不能用弱碱(如NaHCO3)来再生有如下原因: 由于弱碱溶液的碱性较低,所以不能把所吸附的阴离子从树脂上充分地洗脱下来,从而使大部分阴离子仍留在再生后的树脂上,使树脂在运行时降低了其对HSiO-3的吸附;而且当树脂表面吸附弱碱阴离子时,还会产生下述水解反应: RHCO3+H2O→ROH+H2CO3 这样当水通过该离子交换树脂时,则会产生大量的CO2,出水中HCO-3离子浓度会进一步增加,而且在其水解期间会使树脂失去对HSiO-3的吸附能力。 根据上述原因,强碱性阴离子交换树脂应用氢氧化钠(NaOH)再生。由于NaOH碱性很强,能将所吸附的HSiO-3较为彻底的去除掉,并使交换树脂获得较强的碱性。同时由于交换产物是离解度很低的水,也不影响其除硅效果。 (2)化学性能稳定。不应引起离子交换树脂分解或氧化。 再生强酸性阳离子交换树脂不能选用硝酸(HNO3),就是这个原因。因为硝酸是强氧化剂,对离子交换树脂有氧化分解作用,而且其价格也较贵。 (3)避免选用能与离子交换树脂所吸附的离子产生不溶性沉淀的再生剂。 在离子交换工艺中,常采用盐酸,而较少采用硫酸作再生剂的又一个原因是:硫酸是二元酸,会产生二级电离,而它的二级电离度小,酸的利用率低。而且硫酸在再生操作中,由于工艺参数掌握不好,可能会产生“结钙”情况,即在离子交换树脂层中产生硫酸钙(CaSO4)沉淀物。由于硫酸钙是难溶物,会附着在树脂颗粒表面及内部网孔,较难洗出。因而引起树脂交换能力降低和出水水质下降。 (4)选用价格便宜、易购、易贮的再生剂。 尽管盐酸(HCl)的再生效果优于硫酸(H2SO4),但盐酸价格相对高,浓度低,对设备,管道有较强的腐蚀作用;对贮存设备的防腐条件要求较高;而硫酸由于其浓度高(几乎为盐酸的三倍),且价格较便宜,使用经济,而且浓硫酸贮存较简单。 所以在实际使用中,应根据上述几点做技术经济比较。如硫酸当地生产,而盐酸需从远地运来,则此时采用硫酸就较为有利。在再生时只要掌握好再生参数,也可以取得较为满意的再生效果。