離子交換樹脂鐵中毒原因及檢驗方法介紹

  離子交換樹脂表面被鐵化物覆蓋或樹脂內(nèi)部的交換孔道被鐵雜質(zhì)等堵塞，使樹脂的工作交換容量和再生交換容量明顯降低，但樹脂結(jié)構(gòu)無變化，這種現(xiàn)象叫樹脂的鐵“中毒”。

離子交換樹脂具有化學(xué)穩(wěn)定性好，機械強度高，交換能力大等優(yōu)點，因而在電站鍋爐、工業(yè)鍋爐用水處理及除鹽水、純凈水的生產(chǎn)中，得到了廣泛應(yīng)用。

離子交換樹脂在使用過程中，由于受到有害雜質(zhì)(如鐵化物、有機物等)的污染，就會發(fā)生樹脂“中毒”事故。如果不及時采取合理措施使其復(fù)蘇，就有可能造成樹脂失效，甚至報廢。樹脂“中毒”以鐵“中毒”現(xiàn)象最為常見。  

下面，是對這種樹脂鐵“中毒”事故的處理方法及預(yù)防措施。 　　

1 污染原因分析 　　

造成樹脂鐵“中毒”的原因主要有下面幾個方面： 　　

①水源是含鐵量高的地下水或被鐵污染的地表水; 　　

②進水管道或交換器內(nèi)部被腐蝕產(chǎn)生了鐵化物; 　　

③再生劑中含有鐵雜質(zhì); 　　

④水中含有大分子有機物。 　　

陽樹脂的鐵“中毒”一般只發(fā)生在以食鹽為再生劑的軟化水過程中，主要有兩種情況，一種是當鐵以膠態(tài)或懸浮鐵化物的形式進入鈉離子交換器后，被樹脂吸附，并在樹脂表面形成一層鐵化物的覆蓋層，阻止了水中的離子與樹脂進行有效接觸;另一種是鐵以Fe2+形式進入交換器，與樹脂進行交換反應(yīng)，使Fe2+占據(jù)在交換位置上，因Fe2+很容易被氧化成高價鐵化物，沉積在樹脂內(nèi)部，堵塞了交換孔道。 　　

陰樹脂發(fā)生鐵中毒的主要原因也有以下兩種：

一是再生陰樹脂的堿純度達不到規(guī)定標準，特別是液態(tài)堿中含有鐵的化合物較多時，更容易使陰樹脂中毒;

二是水中含有大分子有機物時，容易與鐵形成螯合物(即有機鐵)，它可以與強堿性陰樹脂進行交換反應(yīng)，集結(jié)在交換基團的位置上，堵塞樹脂的交換孔道，使交換容量和再生容量下降，再生效率降低，再生劑與清洗水耗量增加，進一步導(dǎo)致樹脂鐵“中毒”。 　　

2 污染鑒別方法 　　

2.1 外觀顏色鑒別：發(fā)生鐵中毒的樹脂從外觀上看，顏色由透明的黃色(陽樹脂)或乳白色(陰樹脂)明顯變深，嚴重者甚至呈黑色。 　　

2.2 試驗鑒別：通過測定水的含鐵量來判定樹脂鐵中毒的程度，

這是一種較為準確的方法。

方法如下：將中毒樹脂用清水洗凈，浸泡在10%的食鹽水中再生約30min，傾去鹽水再用蒸餾水(或除鹽水)洗滌2～3次，從中取出一部分樹脂放入試管或玻璃瓶中，隨后加入6mol/L的鹽酸(體積約為樹脂的2倍)，蓋嚴振蕩15min后，然后取出酸液注入另一潔凈試管中，滴入飽和的亞鐵氰化鉀溶液，從試液生成普魯士藍的顏色深淺(由淡藍色至棕黑色)，可以判斷樹脂鐵“中毒”的程度。