一种双极膜法电再生H型阳床失效阳离子交换树脂方法技术

本发明专利技术涉及一种双极膜法电再生H型阳床失效阳离子交换树脂的方法，它由如下步骤组成：制备稀盐水、制备稀酸再生液、反冲、再生和清洗。H型阳床失效阳离子交换树脂再生所使用的稀酸再生液的质量百分浓度≤8％。本发明专利技术开创了依据直流电场作用下水解离作用，用双极膜电渗析器由盐水制得再生H型阳床失效阳离子交换树脂用酸液的工艺，用它代替外购酸液来再生H型阳床失效阳离子交换树脂的化学再生传统工艺。提高了H型阳床失效阳离子交换树脂的再生水平，取消了再生酸液贮运环节，H型阳床失效阳离子交换树脂再生操作更为方便，提高了安全水平，对环境友好。

A Bipolar Membrane Method for Electroregeneration of H-type Anodic Bed Failure Cation Exchange Resin

The invention relates to a bipolar membrane method for electro-regeneration of H-type anode bed failure cation exchange resin, which consists of the following steps: preparation of dilute brine, preparation of dilute acid regeneration solution, backwash, regeneration and cleaning. The mass percentage concentration of dilute acid regeneration solution used for regeneration of H-type cationic exchange resin is less than 8%. The invention initiates a process of regenerating acid solution for H-type anode bed failure cation exchange resin by using bipolar membrane electrodialyzer and brine based on hydrolysis and dissociation under DC electric field, and replaces the purchased acid solution to regenerate the traditional process of chemical regeneration of H-type anode bed failure cation exchange resin. The regeneration level of H-type cationic exchange resin was improved, the storage and transportation of regenerated acid was cancelled, and the regeneration operation of H-type cationic exchange resin was more convenient, the safety level was improved and the environment was friendly.

【技术实现步骤摘要】
一种双极膜法电再生H型阳床失效阳离子交换树脂方法
本专利技术涉及离子交换工艺中再生失效离子交换树脂的方法。
技术介绍
离子交换技术已在石化、轻工业、食品、医药、冶金、原子能、电力和环境保护等领域，涉及国民经济及人民生活的各个方面，都得到广泛的应用。以火力发电厂为例，制备锅炉补给水和凝结水精处理，除了用各种先进的物理化学处理和种种膜技术外，都少不了采用离子交换水处理技术，就必然要使用各种离子交换设备，如阳床、阴床、混床等。这些离子交换设备都填装有离子交换树脂，离子交换树脂在设备运行处理水而失效后都要进行再生操作，使失效离子交换树脂恢复离子交换功能。失效离子交换树脂用化学药剂酸或碱进行再生，称这种再生方法为酸碱化学再生法。失效离子交换树脂的酸碱化学再生法存在着诸多缺陷，如再生用酸碱利用率低，废酸碱液排放污染环境，再生操作复杂，酸碱被作为危险化学品，要注意安全贮运，劳动条件也不好，因此，人们迫切需要开发一种离子交换树脂再生的新方法。近年来，我们一直在研究和开发离子交换树脂电再生技术，开拓和扩展了双极膜法电再生技术，从混床离子交换树脂电再生到复床离子交换树脂电再生，特别是H型阳床离子交换树脂电再生。H型阳床除用于化工和制药过程以外，常与OH型阴床组成复床进行离子交换脱盐处理。这种离子交换脱盐处理的原理是在于用H型阳床使使盐变成带有H+离子的酸，再用OH型阴床离子交换树脂除去酸根，且H+和OH-离子结合而得到脱盐的目的。近年来，国产双极膜及制备相关膜器的技术日趋成熟，为推广采用双极膜法离子交换树脂电再生创造了有利条件。本专利技术的目的是针对现有的离子交换技术存在的不足和缺陷，提供一种在直流电场作用下用双极膜法制备稀碱液和稀酸再生液，用稀酸再生液再生H型阳床失效离子交换树脂，实现离子交换树脂电再生的目的。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种不必外购酸，自行制酸，用低浓度酸再生液，安全方便，对环境友好，电再生H型阳床失效阳离子交换树脂方法。由于传统的H型阳床失效离子交换树脂再生工艺有酸再生液利用率低，废再生液排放污染环境、再生操作复杂，酸液被作为一种危险化工品，要注意安全贮运，劳动条件也不好等诸多缺陷。一种双极膜法电再生H型阳床失效阳离子交换树脂的方法，该方法包括如下步骤：(1)制备稀盐水：H型阳床再生前，应制备好稀盐水，稀盐水由纯水加盐制得，要调节盐浓度至设定值，所制得的达设定值浓度的稀盐水，贮存在稀盐水罐中；(2)制备稀酸再生液：在H型阳床失效而解列的同时，启动双极膜电渗析器，在直流电场作用下，双极膜电渗析器将水电离为H+和OH-离子，它们分别与稀盐水中的盐分离子结合，由稀盐水直接制得稀酸再生液和稀碱液，所制得的稀酸再生液送入贮存罐，供再生树脂时使用；所制得的稀碱液送入贮存罐作他用；(3)反冲：在H型阳床失效而解列后，由阳床底部进纯水反冲，冲去阳离子交换树脂层中的细末及污物；(4)再生：将制得稀酸再生液，从贮存罐送入失效阳床。按顺流方式再生，则稀酸再生液自上而下过阳床阳离子交换树脂层；按逆流再生，则稀酸再生液自下而上流过阳床阳离子交换树脂层；(5)清洗：为了清除树脂层中残留的再生液及再生产物，再生后，应用纯水清洗，清洗至出水水质符合标准为止。步骤(1)中所述的稀盐水由纯水加化学纯盐制得，所述盐是氯化钠、硫酸钠、氯化铵或硫酸铵中的一种。步骤(2)中所述的稀酸再生液的质量百分浓度≤8％。双极膜是一侧为阳膜而另一侧为阴膜，中间夹有催化剂层的复合膜。从微观角度观察，双极膜中间的催化剂层能不断吸水，并在直流电场作用下，使水解离水解离所得的H+阳离子与盐MX解离所得的阴离子X-结合成酸HX，水解离所得的阴离子OH-与盐MX解离所得的阳离子M+结合成碱MOH。将所产生的这些酸碱收集起来，备用。双极膜电渗析器3在外加直流电源作用下，发生水解离反应，使稀盐溶液反应，生成稀碱液和稀酸再生液，通过泵将稀碱液和稀酸再生液分别送入稀碱液罐和稀酸再生液罐。在阴极和阳极也发生的电化学反应，应尽量避免对电极产生不良影响。用双极膜电渗析器3所产生稀酸再生液，可以使H型阳床失效阳离子交换树脂得到再生，所产生的稀碱液做它用。传统再生工艺中，H型阳床离子交换树脂再生所用的浓酸需要采购、运输和贮存等环节，由于浓酸是危险品，必须使用特种设备才能保证各个贮运环节中的安全。还设有浓酸贮存设备，在使用浓酸时，需要使用浓酸计量设备，将贮存的浓酸冲稀，进行调配。这是有危险的操作，曾有发生浓酸操作导致人员重大伤亡的案例。所以现有的浓酸再生方法给广大企业的管理者和使用者带来不便，目前尚未有新技术改变这一局面。在本专利技术中，利用双极膜直接制得稀碱液和稀酸再生液，与传统H型阳床再生工艺不大相同。本专利技术所使用的烧碱由双极膜电渗析器3根据再生需要直接制得。根据树脂的再生度要求不同，浓酸浓度也有所不同，这样就简化了树脂再生工艺。制得的浓酸的质量百分浓度最高只有5％，大大增加了安全性。本专利技术用双极膜电渗析器3在直流电场作用下，由水解离自行制得酸液，代替外购浓酸来再生H型阳床的传统工艺，提高了H型阳床阳离子交换树脂的再生水平，取消了酸再生液的贮运环节，H型阳床阳离子交换树脂再生操作更为方便，提高了安全水平，对环境友好。本专利技术的优点：1)不必外购酸，用厂用电自行由盐水制酸，无需贮运，一边生产一边使用。2)用质量百分浓度小于5％的低浓度碱液安全方便，工人劳动条件有所改善。3)节能减排，离子交换树脂再生费用有所降低。4)操作有所简化，设备使用费用低，利于推广；5)本专利技术产品特别适用于边疆和西部地区等酸碱供应困难的地区；6)特别适用于火力发电厂或核电厂使用，尤其适合于老厂节能减排技改时使用。本专利技术采用当前先进的双极膜技术，来改进传统的H型阳床再生工艺，尤其适用于在火力发电厂使用。附图说明图1是顺流再生时双极膜法电再生H型阳床失效阴离子交换树脂方法的外观示意图。图2是双极膜法电再生H型阳床失效阴离子交换树脂用双极膜电渗析器示意图。图3是逆流再生时双极膜法电再生H型阳床失效阴离子交换树脂方法的外观示意图。图中，1-稀盐水罐；2-极水罐；3-双极膜电渗析器；4-稀碱罐；5-稀酸再生液罐；6-H型阳床离子交换罐；7-阳极；8-阴膜；9-阳膜；10-双极膜：11-阴极具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行描述：实施例1图1是顺流再生时双极膜法电再生H型阳床失效阳离子交换树脂方法的外观示意图。一种双极膜法电再生H型阳床失效阳离子交换树脂的方法，该方法包括如下步骤：(1)制备稀盐水：H型阳床再生前，应制备好稀盐水，稀盐水由纯水加盐制得，要调节盐浓度至设定值，所制得的达设定值浓度的稀盐水，贮存在稀盐水罐中；(2)制备稀酸再生液：在H型阳床失效而解列的同时，启动双极膜电渗析器，在直流电场作用下，双极膜电渗析器将水电离为H+和OH-离子，它们分别与稀盐水中的盐分离子结合，由稀盐水直接制得稀酸再生液和稀碱液，所制得的稀酸再生液送入贮存罐，供再生树脂时使用；所制得的稀碱液送入贮存罐作他用；(3)反冲：在H型阳床失效而解列后，由阳床底部进纯水反冲，冲去阳离子交换树脂层中的细末及污物；(4)再生：将制得稀酸再生液，从贮存罐送入失效阳床。按顺流方式再生，则稀酸再生液自上而下过阳床阳离子交换树本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双极膜法电再生H型阳床失效阳离子交换树脂的方法，该方法包括如下步骤，其特征在于：(1)制备稀盐水：H型阳床再生前，应制备好稀盐水，稀盐水由纯水加盐制得，要调节盐浓度至设定值，所制得的达设定值浓度的稀盐水，贮存在稀盐水罐中；(2)制备稀酸再生液：在H型阳床失效而解列的同时，启动双极膜电渗析器，在直流电场作用下，双极膜电渗析器将水电离为H

【技术特征摘要】
1.一种双极膜法电再生H型阳床失效阳离子交换树脂的方法，该方法包括如下步骤，其特征在于：(1)制备稀盐水：H型阳床再生前，应制备好稀盐水，稀盐水由纯水加盐制得，要调节盐浓度至设定值，所制得的达设定值浓度的稀盐水，贮存在稀盐水罐中；(2)制备稀酸再生液：在H型阳床失效而解列的同时，启动双极膜电渗析器，在直流电场作用下，双极膜电渗析器将水电离为H+和OH-离子，它们分别与稀盐水中的盐分离子结合，由稀盐水直接制得稀酸再生液和稀碱液，所制得的稀酸再生液进入贮存罐，供再生树脂时使用；所制得的稀碱液进入贮存罐作他用；(3)反冲：在H型阳床失效而解列后，由阴床底部进纯水反冲，冲去阳离子交换树脂层中的细...

【专利技术属性】
技术研发人员：王明亚，王方，王明太，
申请(专利权)人：苏州华清水处理技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32