[发明专利]粉末离子交换树脂合成工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种新颖的空冷机组上凝结水精处理粉末覆盖过滤器用粉末状离子交换树脂，主要用于电力行业空冷机组中粉末树脂覆盖过滤器和核电站去除凝结水中的腐蚀产物和悬浮物的前置过滤器，并具有稳定性极高、再生水平非常高、纯度极高的粉末离子交换树脂合成工艺，属粉末离子交换树脂制造领域。

背景技术

加拿大佩比索PS2阳离子交换粉末树脂，是一类优级阳离子交换粉末树脂，它由强酸阳离子交换树脂，（8% DVB）树脂制成，该树脂经再生为铵型。粉末树脂颗粒很小（仅约35微米），所以粉末树脂预涂层会具有更大比表面，可增强树脂在使用当中进行离子交换的动力学和过滤能力。树脂在正常操作温度49-78℃下运行，有较好的离子交换能力。如果运行温度高达138℃（280℉）时，粉末树脂也可耐受，但预涂层在失效后将废弃不用。

发明内容

设计目的：设计一种具有稳定性极高、再生水平非常高、纯度极高的粉末离子交换树脂合成工艺。

设计方案：为了实现上述设计目的。1、技术特点：（1）树脂必须具有极高的稳定性。能承受包括机械、渗透、热力、化学、抗氧化以及放射性等因素的影响，保证树脂在核电站的使用过程中，树脂骨架不发生断裂，交换容量不发生较大降解，树脂溶出物必须控制在极低水平。这一点控制主要体现在原材料的净化工艺：防止苯乙烯和二乙烯原材料自聚及微聚现象，采用可控低温专用储存装置，如有原材料自聚及微聚现象，将会影响聚合骨架的稳定性；将生产厂家为便于储存和运输在苯乙烯和二乙烯原材料中添加的阻聚剂进行特殊工艺净化，将阻聚剂去除为零，如有微量阻聚剂存在将会影响苯乙烯和二乙烯的线性聚合度，从而影响骨架的稳定性和后续加工溶出物的产生。（2）树脂必须达到非常高的再生水平。其中阳离子交换树脂的H型率必须≥ 99.9%，阴离子交换树脂的OH型率必须≥ 95.0%。阳阴离子交换树脂在后续的再生转型过程中必须采用含杂质低的分析纯级别的盐酸和氢氧化钠以及特殊的纯化工艺，如阳离子交换树脂必须在反复酸碱预处理后再高温蒸汽中将其渗出物洗出，防止后续使用过程中释放，阴离子交换树脂必须在反复酸碱预处理后再经过中间药剂的处理，将树脂上结合牢固的氯离子再生下来，然后用含杂质低的分析纯级别的氢氧化钠将阴离子交换树脂的OH型率转到 95.0%以上。（3）树脂必须具有极高的纯度。只能含有极少量的杂质，甚至是痕量的杂质。在树脂纯化过程中对于再生剂的选择和再生方式的选择尤其重要，直接关系到杂质的去除与否和杂质的去除率。主要去除树脂中的加工生产过程中带进的机械杂质、低聚物、重金属离子等杂质。2、利用引进德国先进技术的粉末加工设备，保证在将核级离子交换树脂由0.315mm~1.25mm粒度加工成30μm~150μm粒度过程中，使粒度均匀、功能基团基本不降解、高再生度阴离子交换树脂不被空气中的杂质如CO₂等污染、不带进新的机械杂质和金属离子。保证空冷机组上凝结水精处理覆盖过滤器出水水质。粒度均匀：采用气流涡旋粉碎技术和逐级筛分；功能基团基本不降解：采用气流涡旋粉碎技术和自身冷却，防止机械粉碎加工带来的高温作用，使树脂功能基团发生降解；高再生度阴离子交换树脂不被空气中的杂质如CO₂等污染：采用高纯氮气作为加工气流和防止空气中的杂质如CO₂等与高再生度的OH型阴离子发生反应，从而影响阴离子交换树脂再生度。3、粉末树脂中添加具有良好的架桥作用，以提高设备的处理效果，降低使用费用的特定的纤维粉。采用特殊工艺加工同时具有极低杂质含量的良好的架桥作用，以提高设备的处理效果纤维粉。4、主要技术参数：粉末树脂包括粉末阳离子交换树脂和粉末阴离子交换树脂，其中粉末阳离子交换树脂又包括氢型和铵型粉末阳树脂。根据使用情况不同，粉末阳树脂和粉末阴树脂可按照不同的比例混合，也可添加一定比例的粉末纤维粉。当粉末纤维粉与粉末阳、阴树脂混合使用时，粉末纤维可起到良好的架桥作用，提高设备的处理效果，降低使用费用。

技术方案：一种粉末离子交换树脂合成工艺，以核级离子交换树脂为加工原料，其中阳离子交换树脂的H型率必须≥ 99.9%，阴离子交换树脂的OH型率必须≥ 95.0%，将核级离子交换树脂由0.315mm~1.25mm粒度加工成30μm~150μm粒度，使粒度均匀、功能基团基本不降解、高再生度阴离子交换树脂不被空气中的杂质如CO₂污染、不带进新的机械杂质和金属离子，专用于空冷机组凝结水精处理混床运行在200m/h以上高流速交换，运行在70℃以上高温度。