專利名稱：兼容性超臨界機(jī)組凝結(jié)水精處理用混床樹脂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種不但在混床中能獨(dú)立使用，同時(shí)能與國外進(jìn)口同類產(chǎn)品混用，具有很好的混合兼容性，具有均勻粒徑的兼容性超臨界機(jī)組凝結(jié)水精處理用混床樹脂，主要用于凝結(jié)水精處理混床對凝結(jié)水中少量腐蝕產(chǎn)物的處理，屬凝結(jié)水精處理用混床樹脂制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
進(jìn)口凝結(jié)水專用樹脂羅門哈斯R&H 252H、900C1，或陶氏D0WEX650C、550A，或朗盛LEffATIT S100、M800，羅門哈斯 R&H 252H、900C1 是大孔型的樹脂，陶氏 D0WEX650C、550A 及朗盛LEWATIT S100、M800都是凝膠型的樹脂，主要用于濕冷機(jī)組的高塔分離與再生后高速精處理混床中，樹脂在正常操作溫度40°C左右運(yùn)行，有較好的離子交換能力；空冷機(jī)組凝結(jié)水精處理上使用的是進(jìn)口粉末離子交換樹脂，加拿大佩比索PS2陽離子交換粉末樹脂，是一類優(yōu)級陽離子交換粉末樹脂，它由強(qiáng)酸陽離子交換樹脂，(8% DVB)樹脂制成，該樹脂經(jīng)再生為銨型。粉末樹脂顆粒很小(僅約35微米)，所以粉末樹脂預(yù)涂層會具有更大比表面，可增強(qiáng)樹脂在使用當(dāng)中進(jìn)行離子交換的動力學(xué)和過濾能力。樹脂在正常操作溫度49 78°C下運(yùn)行，有較好的離子交換能力。如果運(yùn)行溫度高達(dá)138°C (280下)時(shí)，粉末樹脂也可耐受，但預(yù)涂層在失效后將廢棄不用。其不足之處不具有兼容性，無法與其它樹脂混合運(yùn)行，來達(dá)到凝結(jié)水精處理混床使用要求。

發(fā)明內(nèi)容
設(shè)計(jì)目的避免背景技術(shù)中的不足之處，設(shè)計(jì)一種既能在混床中能獨(dú)立使用，又能與國外進(jìn)口同類產(chǎn)品混用，并且具有很好的混合兼容性，且具有均勻粒徑的兼容性超臨界機(jī)組凝結(jié)水精處理用混床樹脂。設(shè)計(jì)方案為了實(shí)現(xiàn)上述設(shè)計(jì)目的。1、采用粒徑范圍為900μπι 士 IOOm的ZGC900陽樹脂與粒徑范圍為600 μ m士 100 μ mZGA600陰樹脂組成的在600MW以上超臨界發(fā)電機(jī)組上使用的凝結(jié)水精處理混床用離子交換樹脂，并與國外產(chǎn)品具有兼容性，具體來說是再生反洗分層時(shí)良好的分離特性和再生好后良好的混合特性。2、本申請兼容性超臨界機(jī)組凝結(jié)水精處理用混床專用樹脂和國內(nèi)常用的進(jìn)口凝結(jié)水專用樹脂(R&H 252H、900C1 ；D0WEX650C,550A ；LEWATIT S100、M800)進(jìn)行了理化性能的對比檢測，同時(shí)進(jìn)行了模擬運(yùn)行、反洗分離小型試驗(yàn)及再生系統(tǒng)中的反洗、混合兼容試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明本申請研發(fā)樹脂與進(jìn)口樹脂的理化性能非常接近，兩者的出水水質(zhì)和周期制水量無明顯差異，同時(shí)具有良好的混合兼容性和分離性能，兩者能夠進(jìn)行混合運(yùn)行。特別是在原先使用國外凝結(jié)水精處理混床樹脂需要添補(bǔ)少部分時(shí)更加方便快捷，本申請研發(fā)的凝結(jié)水精處理用混床樹脂既能單獨(dú)在超臨界機(jī)組凝結(jié)水精處理用混床系統(tǒng)上使用，同時(shí)能與國外進(jìn)口同類產(chǎn)品混用，具有良好的混合兼容性。3、特定的孔徑(特定的孔徑是25 45 A)和比表面積(特定的比表面積是5 35m2/g)，以提高交換速度為了適應(yīng)超臨界機(jī)組凝結(jié)水精處理混床運(yùn)行特點(diǎn)高流速，120m/h以上；高交換速度；高溫度，在70°C左右，因?yàn)橐话愕臉渲际窃谀Y(jié)水冷卻到40°C左右進(jìn)行離子交換最佳；超臨界機(jī)組凝結(jié)水精處理混床用離子交換樹脂必須具有高交換速度，提高交換速度的途徑就是增加特定的孔徑和比表面積，防止離子泄漏，達(dá)到小于1 IOppb以下。同時(shí)再生時(shí)，特定的孔徑和比表面積有利于提高交換速度，從而提高再生度，防止離子泄漏。4、高強(qiáng)度超臨界機(jī)組凝結(jié)水精處理混床流速高，壓降大，要求樹脂的強(qiáng)度要高，同時(shí)超臨界機(jī)組凝結(jié)水精處理混床用樹脂是體外高塔分離和體外再生，樹脂要進(jìn)行輸送出和輸回運(yùn)行塔，機(jī)械磨損較大，也要求樹脂抗機(jī)械磨損，強(qiáng)度要高。目前這一點(diǎn)控制主要通過特定的致孔劑和特定的交聯(lián)劑(特定致孔劑是混合致孔劑包括正構(gòu)油與異丁醇；特定交聯(lián)劑是混合交聯(lián)劑包括二乙烯苯與輔助交聯(lián)劑，二乙烯苯含量是80%以上)，來達(dá)到抗機(jī)械磨損和抗酸堿滲透壓的物理和化學(xué)強(qiáng)度。5、耐高溫一般凝結(jié)水的溫度都較高，通過離子交換前需要進(jìn)行熱交換器，以降低到可交換的合理溫度40°C左右。本產(chǎn)品通過特定的致孔劑和特定的交聯(lián)劑以及特定的含有鹵素(苯環(huán)上帶有鹵素如Br等可以提高樹脂的耐溫性)的功能基團(tuán)，來提高耐高溫性能，耐受溫度可以達(dá)到70°C，這樣可以節(jié)省大量能源。6、樹脂具有極高的穩(wěn)定性能承受包括機(jī)械、滲透、熱力、化學(xué)、抗氧化以及放射性等因素的影響，保證樹脂在凝結(jié)水處理使用過程中，樹脂骨架不發(fā)生斷裂，交換容量不發(fā)生較大降解，樹脂溶出物控制在極低水平。這一點(diǎn)控制主要體現(xiàn)在原材料的凈化工藝防止苯乙烯和二乙烯原材料自聚及微聚現(xiàn)象，采用可控低溫專用儲存裝置，如有原材料自聚及微聚現(xiàn)象，將會影響聚合骨架的穩(wěn)定性；將生產(chǎn)廠家為便于儲存和運(yùn)輸在苯乙烯和二乙烯原材料中添加的阻聚劑進(jìn)行特殊工藝凈化，將阻聚劑去除為零，如有微量阻聚劑存在將會影響苯乙烯和二乙烯的線性聚合度，從而影響骨架的穩(wěn)定性和后續(xù)加工溶出物的產(chǎn)生。7、樹脂具有極高的純度，達(dá)到非常高的再生水平樹脂通過純化處理，只含有極少量的雜質(zhì)，甚至是痕量的雜質(zhì)，其中陽離子交換樹脂的H型率必須彡99. 9%，陰離子交換樹脂的OH型率必須彡95. 0%。爭光已經(jīng)掌握和具有該方面的技術(shù)，陽陰離子交換樹脂在后續(xù)的再生轉(zhuǎn)型過程中必須采用含雜質(zhì)低的分析純級別的鹽酸和氫氧化鈉以及特殊的純化工藝，如陽離子交換樹脂必須在反復(fù)酸堿預(yù)處理后再高溫蒸汽中將其滲出物洗出，防止后續(xù)使用過程中釋放，陰離子交換樹脂必須在反復(fù)酸堿預(yù)處理后再經(jīng)過中間藥劑的處理，將樹脂上結(jié)合牢固的氯離子再生下來，然后用含雜質(zhì)低的分析純級別的氫氧化鈉將陰離子交換樹脂的OH型率轉(zhuǎn)到95.0%以上。8、量身定做特性本申請研發(fā)的凝結(jié)水精處理用混床樹脂既能單獨(dú)在超臨界機(jī)組凝結(jié)水精處理用混床系統(tǒng)上使用，同時(shí)能與國外進(jìn)口同類產(chǎn)品混用，具有良好的混合兼容性，可以根據(jù)客戶本身設(shè)備規(guī)格要求進(jìn)行量身定做，改變陽陰樹脂粒度范圍，具有粒度可調(diào)特性。
9、主要技術(shù)參數(shù)
權(quán)利要求
1.一種兼容性超臨界機(jī)組凝結(jié)水精處理用混床樹脂，其特征是由H型率必須>99. 9%的陽離子交換樹脂和OH型率必須> 95. 0%的陰離子交換樹脂組成的混床離子交換樹脂與進(jìn)口凝結(jié)水專用樹脂 R&H 252H、900C1，或 D0WEX650C、550A，或 LEWATIT S100, M800混合運(yùn)行，其混合運(yùn)行中超臨界機(jī)組凝結(jié)水精處理混床運(yùn)行在120m/h以上高流速交換，運(yùn)行溫度可以達(dá)到70°C左右。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兼容性超臨界機(jī)組凝結(jié)水精處理用混床樹脂，其特征是所述兼容性超臨界機(jī)組凝結(jié)水精處理用混床樹脂以苯乙烯、二乙烯苯為加工原料，其中將兼容性混床離子交換樹脂粒度加工成具有特定比重，特定的較窄范圍粒度，使粒度均勻、功能基團(tuán)基本不易降解、高再生度陰離子交換樹脂不被空氣中的雜質(zhì)如(X)2污染、不帶進(jìn)新的機(jī)械雜質(zhì)和金屬離子，既能單獨(dú)在超臨界機(jī)組凝結(jié)水精處理用混床系統(tǒng)上使用，同時(shí)能與國外進(jìn)口同類產(chǎn)品混用，具有良好的混合兼容性。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兼容性超臨界機(jī)組凝結(jié)水精處理用混床樹脂，其特征是所述兼容性超臨界機(jī)組凝結(jié)水精處理用混床樹脂中粒徑范圍為900 μ m士 IOOm的ZGC900陽樹脂與粒徑范圍為600 μ m士 100 μ mZGA600陰樹脂用在600MW以上超臨界發(fā)電機(jī)組上，其離子泄漏，達(dá)到小于1 IOppb以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的兼容性超臨界機(jī)組凝結(jié)水精處理用混床樹脂，其特征是所述ZGC900是指大孔強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂，ZGA600是指大孔強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兼容性超臨界機(jī)組凝結(jié)水精處理用混床樹脂，其特征是所述兼容性超臨界機(jī)組凝結(jié)水精處理用混床樹脂與進(jìn)口凝結(jié)水專用樹脂混合比可以達(dá)到任意比例。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的兼容性超臨界機(jī)組凝結(jié)水精處理用混床樹脂，其特征是所述ZGC900陽樹脂和ZGA600陰樹脂的主要技術(shù)參數(shù)如下
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兼容性超臨界機(jī)組凝結(jié)水精處理用混床樹脂，其特征是所述兼容性超臨界機(jī)組凝結(jié)水精處理用混床樹脂以苯乙烯、二乙烯苯為加工原料，其中將兼容性混床離子交換樹脂粒度加工成具有特定比重，特定的較窄范圍粒度，使粒度均勻、功能基團(tuán)基本不易降解、高再生度陰離子交換樹脂不被空氣中的雜質(zhì)如(X)2污染、不帶進(jìn)新的機(jī)械雜質(zhì)和金屬離子，既能單獨(dú)在超臨界機(jī)組凝結(jié)水精處理用混床系統(tǒng)上使用，同時(shí)能與國外進(jìn)口同類產(chǎn)品混用，具有良好的混合兼容性。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的兼容性超臨界機(jī)組凝結(jié)水精處理用混床樹脂，其特征是 ⑴白球聚合工藝陽樹脂白球聚合工藝說明白球聚合工藝是油相水相=1 1. 62 ；油相中苯乙烯二乙烯苯=88% :1 ；引發(fā)劑BPO 是總的單體重量(St+DVB) 0. 92% ；水相中說明明膠、無機(jī)分散劑的添加量以高純水的百分?jǐn)?shù)來計(jì)算； 高純水明膠無機(jī)分散劑=100% 0. 31% 5% ；將精制的苯乙烯、二乙烯苯液狀單體混合均勻后，加入引發(fā)劑BPO攪拌并混合均勻；加到已溶解好明膠和無機(jī)分散劑的高純水的水相中升溫懸浮聚合成為球狀顆粒，固化后經(jīng) 950C 士2°C熱水清洗至中性、烘干、篩分后得白球備用； 陰樹脂白球聚合工藝 說明白球聚合工藝是油相水相=1 1. 5 ； 油相中苯乙烯二乙烯苯=93. 1% 6. 9% ；引發(fā)劑BPO 是總的單體重量(St+DVB) 0. 92% ；水相中說明明膠、無機(jī)分散劑的添加量以高純水的百分?jǐn)?shù)來計(jì)算； 高純水明膠無機(jī)分散劑=100% 0. 31% 4. 6% ；將精制的苯乙烯、二乙烯苯液狀單體混合均勻后，加入引發(fā)劑BPO攪拌并混合均勻；加到已溶解好明膠和無機(jī)分散劑的高純水的水相中升溫懸浮聚合成為球狀顆粒，固化后經(jīng) 950C 士2°C熱水清洗至中性、烘干、篩分后得白球備用； ⑵陽樹脂磺化工藝流程 說明陽樹脂磺化工藝是以白球?yàn)榛鶞?zhǔn)白球硫酸(92. 5%) =1 5陽樹脂白球?yàn)?6. 67%與經(jīng)精制純化后的硫酸為83. 33%進(jìn)行混合溶脹，然后升溫反應(yīng)， 并在骨架上導(dǎo)入磺酸基團(tuán)，再經(jīng)不同比重的硫酸梯度稀釋、水洗、轉(zhuǎn)型得合成陽樹脂； ⑶陰樹脂氯甲基化和胺化工藝流程 氯甲基化工藝白球氯甲醚催化劑=1 30.6陰樹脂白球?yàn)?1. 74%、氯甲醚為65. 22%、付式催化劑為13. 04%經(jīng)氯甲基化得到氯球； 胺化工藝氯球純水溶脹劑有機(jī)季胺類=1 :1. 5 :1. 6氯球?yàn)?4. 39%加入純水溶脹劑為36. 59%進(jìn)行溶脹，再加入有機(jī)季胺類為39. 02%,進(jìn)行胺化功能基反應(yīng)，導(dǎo)入功能基團(tuán)，水洗、轉(zhuǎn)型成為強(qiáng)堿陰離子交換樹脂；⑷陽樹脂純化精處理⑴陽樹脂先用有機(jī)溶劑去除殘留的單體，再用精制的鹽酸和離子膜堿進(jìn)行預(yù)處理，去除溶于酸堿的雜質(zhì)，⑵用高溫高壓蒸汽在95°C 98°C的熱水環(huán)境中進(jìn)行蒸煮3次，每次2小時(shí)，以去除樹脂內(nèi)溶出物)，⑶經(jīng)特殊再處理用8 10%精制鹽酸并加溫到60°C 士2°C，再生劑用量為8倍樹脂體積后，采用超純水清洗后即得精制陽樹脂； ( 陰樹脂純化精處理⑴陰樹先用有機(jī)溶劑去除殘留的單體，再用精制的鹽酸和離子膜堿進(jìn)行預(yù)處理，去除溶于酸堿的雜質(zhì)，最后用60°C 70°C的熱水進(jìn)行清洗3次，每次2小時(shí)，⑵經(jīng)特殊再處理先轉(zhuǎn)為OH型，再轉(zhuǎn)為碳酸根型，最后轉(zhuǎn)為OH型后，采用超純水清洗后即得精制陰樹脂。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的兼容性超臨界機(jī)組凝結(jié)水精處理用混床樹脂，其特征是陽離子交換樹脂技術(shù)參數(shù)
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的兼容性超臨界機(jī)組凝結(jié)水精處理用混床樹脂，其特征是陰離子交換樹脂技術(shù)參數(shù)
全文摘要
本發(fā)明涉及一種兼容性超臨界機(jī)組凝結(jié)水精處理用混床樹脂，由H型率必須≥99.9%的陽離子交換樹脂和OH型率必須≥95.0%的陰離子交換樹脂組成的混床離子交換樹脂與進(jìn)口凝結(jié)水專用樹脂R&H252H、900Cl，或DOWEX650C、550A，或LEWATITS100、M800混合運(yùn)行，其混合運(yùn)行中超臨界機(jī)組凝結(jié)水精處理混床運(yùn)行在120m/h以上高流速交換，運(yùn)行溫度可以達(dá)到70℃左右。優(yōu)點(diǎn)一是通過性能測試和現(xiàn)場應(yīng)用試驗(yàn)，其結(jié)果表明已達(dá)到和超過了進(jìn)口凝結(jié)水精處理樹脂性能，并能滿足現(xiàn)場運(yùn)行要求；二是不僅可以代替進(jìn)口產(chǎn)品，而且與國外產(chǎn)品具有良好的兼容性；三是實(shí)現(xiàn)了600MW以上超臨界發(fā)電機(jī)組上的凝結(jié)水精處理混床樹脂的使用。
文檔編號C02F1/42GK102557190SQ20121004199
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月23日
發(fā)明者沈建華 申請人:寧波爭光樹脂有限公司