SENDING

PRODUCT INFORMATION

影響樹脂穩定性的因素 IV

影響樹脂穩定性的因素 IV | Jadesun Brands 瑞順企業股份有限公司

影響樹脂穩定性的因素 IV

下載 PDF

技術講解


工商業所應用的人工合成離子交換樹脂,其化學性與物理性之衰退抵抗力應為主要之考慮因素。樹脂稱患之費用需加以降低以達到最高經濟效益之運作。通常樹脂之壽命以循環次數或操作年限來計算,有時候則以每年操作容量的損失百分比來表示。樹脂的損失其應用與樹脂種類而異,水軟化處理的樹脂損失率通常為每年1%左右。長達15年的連續操作而不作樹脂更換之情形並不常見。在大多數除離子之運作中,陽離子交換樹脂的操作損失率介於每年5%至25%間。影響樹脂穩定性的六大因素分別為: A) 溫度,B) 氧化,C) 阻塞,D) 滲透震動,E) 機械磨損,F) 輻射。

A) 溫度:
大部分之製造商會建議離子交換器之最高操作溫度,鹽類陽離子交換樹脂之最高操作溫度在 120 至 150C 之間而酸性陽離子樹脂則低些。鹼 (OH) 型陰離子交換樹脂之最高操作溫度在30C 到 60C間,而鹽性陰離子樹脂則較高些。但這些最高操作溫度僅為參考,故以高於 100 C 之溫度為限的操作狀況並不代表樹脂會不穩定反之亦然,樹脂的熱衰退與溫度及操作時間成正比,是以偶而以超出最高操作溫度運作並不見得樹脂會因此而衰退。再者,如果製程中允許短暫之停車以更換樹脂時,長時間之超溫運作又何妨?

B) 氧化:
離子交換樹脂在強氧化環境中易縮短其壽命。雙氧水,硝酸,酪酸及氯酸均可能使樹脂衰退,水中溶氧通常不會影響樹脂之功能但如與重金屬共存時在高溫之狀況下可能會加速樹脂損失(穩定性),尤其以陰離子樹脂為嚴重。陽離子樹脂比陰離子樹脂穩定,當化學藥劑侵襲陽離子樹脂時會造成樹脂連結之破壞導致樹脂之吸濕性增加及降低樹脂之體積容量,而強鹼陰離子樹脂遭侵襲時其聚合練部會被破壞,但可造成三甲基胺斷裂或第四胺基轉變成第三胺基導致樹脂之功能喪失。如達25%以上的轉化率,可察覺操作容量(鹽剝離容量Salt Splitting Capacity) 的下降。僅具第三胺基之弱鹼樹脂之穩定度比強鹼樹脂高,但若鹼樹脂之氧化可能轉變成弱酸樹脂,在此情況下樹脂趨向鈉之吸收,故於再生之後需以大量清水清洗。

C) 阻塞:
不可回復之吸附及沉澱可造成樹脂功能之衰退。尤以陰離子交換樹脂吸附高分子量的有機酸為最,往往能造成阻塞之現象,衣除離子處理之經驗告訴我們應該避免阻塞而非解決此問題。選擇適當的樹脂,可降低阻塞的問題及降低操作成本。

D) 滲透震動:
高濃度與低濃度的電解液的交替處理由於樹脂之收縮與膨脹所造成之滲透震動可導致樹脂的破裂,長期之交替運作將使樹脂粒徑因破裂變小而造成壓力上升(流速降低)及樹脂之損失。此困擾可在高濃度與低濃度的電解液處理之間以介質淡化滲透震動現象如以下列之順序進行之: 4% NaOH – 水 – 8% H2SO4 - 水。粒徑小的樹脂粒子通常較粒徑大的樹脂更具滲透震動抵抗性,尤其粒徑小於0.6mm 者更為明顯。

E) 器械磨損:
樹脂粒子之物性穩定性良好,極少之於正常之操作中遭受磨損,除非遭受外力因素之影響如更換容器時遭受磨損,但在高流速與樹脂床過深之操作下可能造成樹脂之破裂,大粒徑之樹脂較小粒徑之樹脂易磨損。

F) 輻射:
運用於如涉處理之陽離子樹脂通常具充足之穩定性,輻射可影響樹脂之連結,通常陰離子樹脂對輻射之穩定性較陽離子樹脂差,但亦適於輻射狀況下之處理。

尺寸圖

水處理 Water Treatment - 影響樹脂穩定性的因素 IV | Jade Sun Brands - 瑞順企業股份有限公司