锅炉软化水设备主要是通过设备中的树脂来降低进水的硬度的,其主要原理是利用了离子交换树脂的离子交换能力。但是随着设备的使用,离子交换树脂将会慢慢失去离子交换能力,也就是说,离子交换树脂的使用寿命是有限的,如何延长软化水设备中树脂的寿命呢? 影响离子交换树脂使用寿命的原因有量大原因,一为树脂氧化,二为树脂被污染。 树脂氧化主要是因为水中氧化剂、如余氯,硝酸根。树脂氧化的直接后果便是树脂骨架断裂、颜色变淡体积变大,失去交换能力。 应对措施:在锅炉软水设备前加装活性炭过滤器能有效的降低水中余氯等氧化剂的含量,从而延长树脂使用寿命。值得指出的是,活性炭去除余氯的原理除了吸附外(有数据显示每克活性炭能吸附6.5mg氯),在活性炭表面还进行着化学反应:C-+HOCl→CO-+HCl。因活性炭过滤器脱氯简单、经济、有效,所以得到普遍应用。
当水中含有的金属阳离子(Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)与阳离子交换树脂(含有的磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基团,在水中易生成H+离子)上的H+ 进行离子交换,使得溶液中的阳离子被转移到树脂上,而树脂上的H+交换到水中,(即为阳离子交换树脂原理);当水中的阴离子(Cl-、HCO3-等)与阴离子交换树脂(含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亚胺基(—NH2)等碱性基团,在水中易生成OH-离子)上的OH-进行交换,水中阴离子被转移到树脂上,而树脂上的OH-交换到水中,(即为阴离子交换树脂原理)。而H+与OH-相结合生成水,从而达到脱盐的目的。
强酸性阳离子树脂这类树脂含有大量的强酸性基团,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中离解出H+,故呈强酸性。树脂离解后,本体所含的负电基团,如SO3-,能吸附结合溶液中的其他阳离子。这两个离子交换树脂,反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换。强酸性树脂的离解能力很强,在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。 树脂在使用一段时间后,要进行再生处理,即用化学药品使离子交换反应以相反方向进行,使树脂的官能基团回复原来状态,以供再次使用。如上述的阳离子树脂是用强酸进行再生处理,此时树脂放出被吸附的阳离子,再与H+结合而恢复原来的组成。