專利名稱：一種適用于發(fā)電機內(nèi)冷水混合離子交換樹脂分離、再生的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于發(fā)電機內(nèi)冷水混合離子交換樹脂分離、再生的方法， 屬于電機工程技術(shù)領(lǐng)域，也屬于化學領(lǐng)域。
技術(shù)背景目前，火力發(fā)電廠、核電站和大型水力發(fā)電廠的發(fā)電機定子和雙水內(nèi)冷發(fā)電 機轉(zhuǎn)子銅導線繞組， 一般采用低電導率純水循環(huán)冷卻。受冷卻水中溶解氧、pH 值和水流沖擊的影響，空心銅導線易腐蝕，使內(nèi)冷水電導率上升，影響發(fā)電機對 地的絕緣性能，也易發(fā)生腐蝕產(chǎn)物沉積，影響發(fā)電機繞組線棒的冷卻散熱性能， 甚至影響發(fā)電機安全、經(jīng)濟地運行。為了消除內(nèi)冷水水質(zhì)不良的危害，發(fā)動機內(nèi) 冷水通常采用離子交換樹脂進行凈化處理或微堿化處理。但是，由于內(nèi)冷水樹脂 失效后陽樹脂為Cu型樹脂，常規(guī)的水力分離方法和食鹽水分離方法，不是難以 完全分離導致陰、陽樹脂存在交叉污染，就是產(chǎn)生銅化合物沉淀污染，且內(nèi)冷水 樹脂失效后不能重復利用，需要更換新樹脂，導致樹脂的浪費和設備運行費用的 增加。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種適用于發(fā)電機內(nèi)冷水混合離子交換樹脂分離、再生的方法，該方法實現(xiàn)了發(fā)電機內(nèi)冷水處理用的失效的混合離子交換樹脂的完全 分離和Cu型陽樹脂的高效再生。實現(xiàn)本發(fā)明目的采用的技術(shù)方案是 一種適用于發(fā)電機內(nèi)冷水混合離子交換 樹脂分離、再生的方法，其步驟為先將失效的含有CU型陽樹脂的陰、陽混合 樹脂置于密度為1.17g/cm3~1.20 g/cm3的(NH》2S04溶液中浸泡，充分反應后失 效混合樹脂中的Cu型陽樹脂及其他離子形態(tài)的陽樹脂轉(zhuǎn)變?yōu)镹H4型陽樹脂，沉 于溶液底部；失效混合樹脂中的各種離子形態(tài)的陰樹脂轉(zhuǎn)變?yōu)镾04型陰樹脂，浮 于溶液上部，將NH4型陽樹脂和S04型陰樹脂分離，然后將NH4型陽樹脂轉(zhuǎn)移至陽 樹脂再生柱中，用稀(NH》2S04溶液淋洗至出水無Cu后，再用除鹽水清洗至出水無SO〗—離子，即得到完全再生的朋4型陽樹脂，將S04型陰樹脂轉(zhuǎn)移至陰樹脂再生柱中，用氫氧化鈉溶液作為再生劑，按常規(guī)方法再生。再生的N仏型陽樹脂用作發(fā)電機內(nèi)冷水微堿化處理用的陽離子交換樹脂。所述分離后的NH4型陽樹脂，用鹽酸或氯化鈉溶液再次轉(zhuǎn)型，按照常規(guī)處理 方法分別轉(zhuǎn)型為H型或Na型樹脂，轉(zhuǎn)型后的陽樹脂用作發(fā)電機內(nèi)冷水微堿化處 理用的陽離子交換樹脂。由于失效的陰樹脂密度為1.10g/cm3 1.15 g/cm3，失效的陽樹脂密度為 1.25g/cm3 1.36 g/cm3， ]TJ(NH4)2S04溶液密度為1. 17g/cm3 l. 20 g/cm3，介于 陽樹脂與陰樹脂之間，故(NH4)2S04溶液能將陰、陽樹脂完全分離，陰樹脂密度小 于溶液的密度，浮于溶液上層，陽樹脂密度大于溶液的密度，沉降于溶液底部。 (NH4)2S(V溶液中的NH/離子與Cu型陽樹脂中的Cu2+離子發(fā)生離子交換并與交換 下來的012+離子迅速發(fā)生絡合反應，在實現(xiàn)陰、陽樹脂完全分離的同時，實現(xiàn)了 陽離子交換樹脂的同步高效再生。在樹脂分離、再生過程中，發(fā)生下列重要反應R2Cu + 2NH: — 2RNH4 + Cu2+ (1)Cu2+ + 4NH: — Cu(NH3)〗+ + 4H+ (2)由于反應式(1)產(chǎn)生的012+離子按照反應式(2)生成Cu-NH3絡合物，因 此，反應式(2)有利于反應式(1)向右方向進行，失效的陽離子交換樹脂能夠 獲得高度再生。用(NH4)2S(X溶液浸泡含有Cu型陽樹脂的陰、陽混合樹脂，溶液中的NH/ 離子先與Cu型陽樹脂中的Cu2+離子發(fā)生交換反應，隨后與交換下的012+離子發(fā) 生絡合反應，該反應不僅不會出現(xiàn)Cu2+離子沉淀，而且還有利于再生交換反應完 成。本發(fā)明將(NH4)2S04溶液用作內(nèi)冷水處理失效樹脂的重液浮選分離劑，首先利 用了該溶液密度恰當，實現(xiàn)陰、陽樹脂的有效分離，其次是利用NH4離子與Cu 型樹脂的離子交換反應和與012+離子的絡合反應，實現(xiàn)Cu型陽樹脂的同步高度 再生。本發(fā)明提供的方法不僅避免了氨水和其它銨鹽密度不足、有異味的問題， 而且避免了常用的NaCl等其它鹽類用作分離劑時出現(xiàn)沉淀和引入對鈍化膜有害 的氯離子等問題，實現(xiàn)了失效內(nèi)冷水混合離子交換樹脂的完全分離和Cu型陽樹 脂的同步高度再生。再生后的樹脂可重復用作發(fā)電機內(nèi)冷水微堿化處理用的離子交換樹脂。
具體實施方式
實施例1將深度失效的含有Cu型陽樹脂的非均粒內(nèi)冷水陰、陽混合樹脂(RA,Rd) 置于質(zhì)量濃度為30%、密度為1.17 g/cm3的(NH4)2S04溶液中，適度攪拌，靜置一 段時間，混合樹脂完全分離開，漂浮于溶液上層為陰樹脂RA (即非均粒R2S0》， 沉于溶液下層為陽樹脂RG(即非均粒RNH4)，中間為無樹脂溶液層。將上層陰樹脂RA,(即非均粒R2S04)移入陰離子樹脂再生柱中，以濃度為 lmol/L的NaOH溶液為再生劑，按照常規(guī)再生步驟再生。將下層陽樹脂Rd(即非 均粒RNH4)移入陽離子樹脂再生柱中，以濃度為lmol/L的(NH4) 2S04溶液為淋洗液， 以5~10m/h的流速淋洗樹脂，檢測出水水質(zhì)，無Cu2+離子即刻停止淋洗。再用除鹽水清洗樹脂，檢測出水水質(zhì)，無SO;—離子即為清洗合格，即得到完全再生的NH4型陽樹脂。清洗合格后的NH4型陽樹脂，可直接用作發(fā)電機內(nèi)冷水微堿化 處理用的陽離子交換樹脂。 實施例2將深度失效的含有Cu型陽樹脂的均粒內(nèi)冷水陰、陽混合樹脂(RA2+RC2)置 于質(zhì)量濃度為35%、密度為1.20 g/cm3的(NH4)2S04溶液中，適度攪拌，靜置一段 時間，混合樹脂完全分離開，漂浮于溶液上部為陰樹脂RA2，沉于溶液下部為陽 樹脂RC2，中間為無樹脂溶液層。將上層陰樹脂RA2(即均粒R2S0》移入陰離子樹脂再生柱中，以濃度為lmol/L 的Na0H溶液為再生劑，按照常規(guī)再生步驟再生。將下層陽樹脂RC2(即均粒RNH4) 移入陽離子樹脂再生柱中，以濃度為lmol/L的(NH4)2S04溶液為淋洗液，以5 10m/h的流速淋洗樹脂，檢測出水水質(zhì)，無012+離子即刻停止淋洗。再用除鹽水清洗樹脂，檢測出水水質(zhì)，無SO:—離子即為清洗合格，即得到完全再生的NH4型陽樹脂。清洗合格后的NH4型陽樹脂，可直接用作發(fā)電機內(nèi)冷水微堿化處理用 的陽離子交換樹脂。將分離后的NH4型陽樹脂用鹽酸或氯化鈉溶液作為轉(zhuǎn)型劑，按照常規(guī)處理方 法轉(zhuǎn)型為H型或Na型樹脂。轉(zhuǎn)型后的H型或Na型樹脂，也可用作發(fā)電機內(nèi)冷水 微堿化處理用的陽離子交換樹脂。
權(quán)利要求
1.一種適用于發(fā)電機內(nèi)冷水混合離子交換樹脂分離、再生的方法，其特征在于將失效的含有Cu型陽樹脂的陰、陽混合樹脂置于密度為1.17g/cm3～1.20g/cm3的(NH4)2SO4溶液中浸泡，充分反應后失效混合樹脂中的Cu型陽樹脂及其他離子形態(tài)的陽樹脂轉(zhuǎn)變?yōu)镹H4型陽樹脂，沉于溶液底部；失效混合樹脂中的各種離子形態(tài)的陰樹脂轉(zhuǎn)變?yōu)镾O4型陰樹脂，浮于溶液上部，將NH4型陽樹脂和SO4型陰樹脂分離，然后將NH4型陽樹脂轉(zhuǎn)移至陽樹脂再生柱中，用稀(NH4)2SO4溶液淋洗至出水無Cu后，再用除鹽水清洗至出水無SO42-離子，即得到完全再生的NH4型陽樹脂，將SO4型陰樹脂轉(zhuǎn)移至陰樹脂再生柱中，用氫氧化鈉溶液作為再生劑，按常規(guī)方法再生。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種適用于發(fā)電機內(nèi)冷水混合離子交換樹脂分離、再生 的方法，其特征在于將分離后的NH4型陽樹脂用鹽酸或氯化鈉溶液再次轉(zhuǎn) 型，按照常規(guī)處理方法分別轉(zhuǎn)型為H型或Na型樹脂，轉(zhuǎn)型后的陽樹脂用作發(fā) 電機內(nèi)冷水微堿化處理用的陽離子交換樹脂。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種適用于發(fā)電機內(nèi)冷水混合離子交換樹脂分離、再生 的方法，其特征在于再生的NH4型陽樹脂用作發(fā)電機內(nèi)冷水微堿化處理用 的陽離子交換樹脂。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種適用于發(fā)電機內(nèi)冷水混合離子交換樹脂分離、再生的方法，其具體步驟為將失效的含有Cu型陽樹脂的陰、陽混合樹脂置于密度為1.17g/cm³～1.20g/cm³的(NH₄)₂SO₄溶液中浸泡，充分反應后將NH₄型陽樹脂和SO₄型陰樹脂分離，然后將NH₄型陽樹脂轉(zhuǎn)移至陽樹脂再生柱中，用稀(NH₄)₂SO₄溶液淋洗至出水無Cu后，再用除鹽水清洗至出水無SO₄^2-離子，即得到完全再生的NH₄型陽樹脂，將SO₄型陰樹脂轉(zhuǎn)移至陰樹脂再生柱中，用氫氧化鈉溶液作為再生劑，按常規(guī)方法再生。本發(fā)明操作簡單，高效、經(jīng)濟地實現(xiàn)了失效內(nèi)冷水混合離子交換樹脂的完全分離和Cu型陽樹脂的同步高度再生。再生后的樹脂可重復用作發(fā)電機內(nèi)冷水微堿化處理用的離子交換樹脂。
文檔編號B01J49/00GK101234799SQ20071016830
公開日2008年8月6日 申請日期2007年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月9日
發(fā)明者葉春松, 宋小寧, 曾惠明, 樊雄偉, 勤 錢 申請人:武漢大學