锅炉水处理专业知识

1、锅炉水处理专业知识第三节锅外水处理锅外水处理是指原水在进入锅炉前， 将其中对锅炉运行有害的杂质经过必要的工艺进行处理的方法。本章应掌握的知识点：1、原水预处理的目的及其常用方法；2、离子交换树脂的种类、性能及其选用原则；3、离子交换树脂污染的类型、原因及其树脂的复苏；4、离子交换树脂装填量、再生剂用量、周期制水量、盐耗等计算；5、钠离子软化处理的基本原理；6、软化和降碱处理的常用方法及其原理和要求；7、常用离子交换器的种类、结构、安装要求以及运行操作；8、离子交换器常见故障及其消除方法；9、自动控制钠离子交换器的设置方法；10、水的除盐处理基本原理及其方法。.原水的预处理原水的预处理是指未经过

2、任何净化处理的天然水，包括地表水、地下水,在水精处理之前预先进行的初步处理，将一些杂质降低或排去，为精处理提供较好水质。预处理的目的是除掉水中的悬浮物和胶体杂质以及部 分铁离子，减缓水垢的生长速度，防止锅炉金属腐蚀，提高蒸汽品质。水的预处理方法很多，预处理有沉淀、混凝、澄清、过滤、软化等。.离子交换剂及分类原水经过上述预处理后，虽然除去了水中的悬浮物和部分胶体物质，使 水得到初步净化，但水中仍有钙、镁等离子态杂质，在锅炉运行时造成 结垢等危害，影响锅炉安全、经济运行。因此给水在进入锅炉之前还需 通过离子交换剂的离子交换反应除去水中的离子态杂质。锅外水处理通常是通过离子交换剂来实现的，离子交换剂

3、是指能够与溶 液中的阳离子或阴离子具有交换能力的高分子化合物。离子交换剂的分类通常分为无机质类和有机质类。无机质类分天然的和人造的，有机类分碳质类和合成树脂类。合成树脂类的包括阳离子型、 阴离子型和其他类型。.离子交换树脂的种类、性能及其选用原则（1）树脂的种类离子交换树脂（简称树脂）是具有可塑性的高分子化合物，其中的活性 基团可与其他物质进行离子交换。树脂的种类主要有阳离子交换树脂和 阴离子交换树脂两大类。阳离子交换树脂（简称阳树脂）是指含有酸性基团能与水中阳离子发生 交换反应的树脂。当树脂上可交换离子为氢离子时称为氢型阳树脂，根 据其电离度的大小又分为强酸性、弱酸性等，在水处理中用于除去水

4、中 的阳离子。阴离子交换树脂（简称阴树脂）是指含有碱性基团能与水中阴离子发生交换反应的树脂。当树脂上可交换离子为氢氧根离子时，称为氢氧根型阴树脂，根据其电离度的大小又分为强碱性、弱碱性等类，在水处理中用于除去水中的阴离子。（2）离子交换树脂的性能树脂的物理性能主要有外观、粒度、密度、含水率、溶胀率、耐腐性和耐热性。1）外观树脂是一种透明或半透明的物质，因其组成不同而颜色各异，有黄色、黑色或赤褐色树脂等数种。树脂的外形显球形，圆球率一般要求达到90% 以上。2）粒度树脂的粒径应适中，以 0.3mm1.2mm （约50目16目）为宜，并且粒 度分布均匀。若粒度太大，交换流速慢，反之，粒度太小，又会

5、增加水 流的阻力。若颗粒不均匀，在进行树脂反洗时难以控制其流速，若反洗 强度大，会冲走小的颗粒，而反洗强度小又不能冲动大颗粒，降低反洗 的效果。3）密度树脂的密度是指单位体积的树脂所具有的质量，密度根据其含水量有干、湿之分，常用的是湿密度。常用的是湿视密度（在计算树脂的体积时，将树脂之间空隙所占的体积 计算在内，称做堆积体积或视体积），由湿视密度计算离子交换器中装载树脂的量湿视密度等于湿树脂质量除以湿树脂的堆积体积。例如，001x7型的强酸性苯乙烯阳离子交换树脂，它的湿视密度一般为0.77 至U 0.87。4）含水率树脂的含水率是指单位质量的湿树脂在除去表面水分后所含水分的百分率，含水率越大，

6、表示孔隙率越大。例如，001x7型的强型树脂的交联度为7%,其含水率几乎占其质量的一半。5）溶胀率树脂受某些溶剂的作用，体积胀大的现象称为溶胀。溶胀率与交联度、活性基团、交换容量、水中电解质的密度、可交换离子的性质等因素有关。树脂在交换与再生过程中会有所溶胀，经过多次胀缩后，树脂容易破碎。若将干树脂直接浸泡在水中，树脂会因突然溶胀而破裂，所以对干树脂需要浸泡在饱和的食盐水中，使其缓慢溶胀。6）耐磨性耐磨性是指树脂机械强度的大小，通常用耐磨率和磨后圆球率两项指标 衡量。树脂耐磨性差，它的机械强度就降低，使用时容易破碎，不仅损耗大，而且降低设备的出力。在正常情况下，树脂的破损率每年不应该超过 5%

7、 7）耐热性树脂所承受的温度超过某一极限值时，会发生热分解而失效。在正常情况下，阳树脂的耐磨性优于阴树脂，例如，强酸性阳树脂最高使用温度为100到120度，强碱性阴树脂的可耐 60度，弱碱性树脂可 耐80度。树脂的化学性能主要有交换容量、抗氧化性、酸碱性和交换速度。离子交换树脂的化学性能包括：离子交换、催化和形成络盐等。对于水处理来说，以离子交换最为重要。1）交换容量交换容量是衡量树脂可交换离子数量多少的重要指标。按照树脂的形态不同可分为全交换容量， 全交换容量是指树脂内可交换离子的全部活性基团发挥作用时所具有的交换能力；工作交换容量是指在一定的工作条件下单位体积的湿树脂所具有的离子交换量；可再生交换容量是在一定的再生这条件下，与再生剂离子的交换量。其中全交换 容量基本为一常数，工作交换容量和再生剂交换容量则受工作条件的影 响较大，其数值不可能是常数，而且变化幅度也很大。2）抗氧化性离子交换树脂的结构主要由高分子骨架和活性基团两部分组成，而