盐酸和硫酸再生D113树脂的技术指标分析

D0I:10.13374/i.issn1001-053x.2001.04.017 第23卷第4期 北京科技大学学报 Vol.23 No.4 2001年8月 Journal of University of Science and Technology Beijing AHg.2001 盐酸和硫酸再生D113树脂的技术指标分析 唐瑞彬 陈秀枝李采芳宋存义 北京科技大学环境工程系，北京100083 摘要研究以周期制水量、工作交换容量和酸耗作为衡量指标时，分别用盐酸和硫酸再生 D113树脂的最佳工艺条件和2种酸再生效果的比较.结果表明，用硫酸再生D113弱酸树脂比 HCl再生有更好技术经济指标. 关健词树脂：工作交换容量；再生；技术指标 分类号TQ425.6 河北省某发电厂一期工程4300机组，1和 (1)盐酸再生正交试验因素表，见表1. 2机循环冷却水补充水处理方法为弱酸氢离子 表1正交试验因素水平 交换法，树脂采用江苏有机化工厂生产的D113 Table 1 Factors and levels of orthogonal experiment 树脂.树脂失效后所用再生剂为盐酸.由于该树 w/% v(mh)用酸量%正洗水耗L 脂由新工艺生产，部分性能变化较大，所以其再 1.25 <5 4 生工艺也有所改进.因此，本文对用盐酸再生失 2 3 2 0 效的D113树脂的再生工艺进行了试验，并得出 3 2 2.5 <10 6 最佳工艺条件1.此外，由于目前国内较少有人 注：用酸量为排出酸量占进酸总量的比率，酸含量为质 量分数 使用疏酸作再生剂，故本文探讨了用疏酸再生 D113树脂的方法，并与盐酸再生效果作了比较. 试验以周期制水量、工作交换容量和酸耗 作为衡量再生效果的指标，正交设计表见表2 1试验部分 表2正交试验表 Table 2 Table of orthogonal experiment 11试验仪器及试剂 试验w/%意(mh)用酸量%正洗水耗L 离子交换柱的外壳为有机玻璃，高700mm, 4 1.25 <5 4 内径90mm;流量计的量程60Lh;盐酸、硫酸为 2 4 2 0 8 分析纯.试验用去离子水；其他标液为分析纯. 4 2.5 <10 6 12试验方法 4 3 1.25 0 6 本试验中，在离子交换柱内装人约230mm 5 3 2 <10 g 6 3 高的D113树脂，以自来水为进水，顶部流入，底 2.5 5 2 1.25 <10 8 部流出，运行流速v6.25m/h,当出水碱度为进 8 2 2 <5 6 水碱度的60%~65%时，树脂失效.以盐酸和硫 9 2 2.5 0 酸作树脂的再生剂，配成一定含量的再生液，再 生时再生液方向同运行方向.整个试验过程温 (2)硫酸再生正交实验表.用硫酸再生时的 度控制在60℃. 反应为： 为了以最少的试验次数获得最佳数据，采 R,Ca+H,SO,=2RH+CaSO (1) 用正交设计法将影响再生效果的四大因素，即 R:Mg+H.SO,=2RH+MgSO. (2) 盐酸用量、盐酸浓度、再生流速、正洗水耗，根据 2RNa+H,SO,=2RH+Na,SO (3) 参考资料和有关经验值调整范围，设计3个试 由反应式(1(3)可见，当用硫酸再生时，必 验因素水平的正交试验 须防止在树脂层中产生CaSO,沉淀，所以一般 采用两步再生法，即首先低硫酸含量、高流速， 收稿日期200009-20唐瑞彬，女，44岁，工程师 然后增大硫酸含量、降低流速.这是因为用低含

第 23 . 第 期 4 2阅 1年 月 8 北 京 科 技 大 学 学 报 oJ . r . . l of U .加 e . iy of t s血 n c e a耐 触1 c h .。 物盯 决幼恤 g 、 乞 23 L A u g . 洲阮月 2抽 l 盐酸和硫酸再生 D3l l树脂的技术指标分析 唐瑞彬 陈秀枝 李采芳 宋存义 北京科技大学环境工程系 , 北京 1仪旧83 摘 要 研究以周期制水t 、 工作交换容t 和酸耗作为衡量 指标时 , 分别用盐酸和硫酸再生 lD l3 树脂 的最佳工 艺条件和 2 种酸再生 批果的比较 . 结果表明 , 用硫酸再生 lD l3 弱酸树脂 比 H C I再生有更好技术经济指标 . 关扭词 树脂 ; 工作交换容t ; 再生 ; 技术指 标 分类号 T Q 4 25 . 6 河北省某发 电厂 一期工程 43 0 机组 , 1 和 2 机循 环冷却水补充水处理 方法为弱酸氢离 子 交换法 , 树脂采用江苏有机 化工厂生产 的 D l l3 树脂 . 树脂失效后 所用再生剂为盐酸 . 由于该树 脂由新工艺生产 , 部分性能变化较大 , 所 以其再 生工艺也有所改进 . 因此 , 本文对用盐酸再生失 效 的 D l l3 树脂 的再生工艺进行 了试验 , 并得 出 最佳工艺条件〔 ’ 刁 1 . 此外 , 由于 目前 国内较少有人 使用硫 酸作再生剂 , 故本文探讨了用硫 酸再生 D 1 13 树脂 的方法 , 并与盐酸再生效果作了比较 . ( l) 盐 酸再生正交试验 因素表 ,见表 1 . 衰 1 正交试脸因众水 平 几b 触 1 F a c ot … d 】Ve 创肠 of o州 kt og o . 目 “ 衅 d . . t w 六吩 诚m . h 一 ) 用酸盆从 正洗水耗压 5<0 .125 l0< 2 .25 1 试验部分 L l 试验仪移及试荆 离子交换柱的外壳为有机玻璃 , 高 7 0 ~ , 内径 90 ln ; 流量计的量程 60 L h/ ; 盐酸 、 硫酸为 分析纯 . 试验用 去离子水 ; 其他标液为分析纯 . L Z 试验方法 本试验中 , 在 离子交换柱 内装入 约 2 30 ~ 高的 D l l3 树脂 , 以 自来水 为进水 , 顶部流人 , 底 部流 出 , 运 行流速 v =6 2 5 m h/ , 当出水碱度 为进 水碱度 的 6 0吠广65 % 时 , 树脂失效 . 以盐 酸和硫 酸作树脂 的再生剂 , 配成 一定含量 的再生液 , 再 生时再生液方 向同运行方 向 . 整个试验过程温 度控制在 60 ℃ . 为 了以 最少 的试验次数 获得最佳数据 , 采 用正交设计法将影 响再生效果的 四大 因素 , 即 盐酸用童 、 盐酸浓度 、 再生流速 、 正洗水耗 , 根据 参考资料和有关经验值调整 范围 , 设计 3 个试 验因素水平 的正交试验 . 注 : 用酸量为排 出酸量 占进酸总 t 的比率 ,酸含t 为质 量 分数 试验 以周期 制水量 、 工作交换容量 和酸耗 作为衡量再生效 果的指标 , 正交设计表见表 .2 衰 2 正交试脸裹 aT b】e Z 介b加 Of o rt 七呢。一 a l e x 脚d . e . t 试验 l w 月吩 巧牲谊 戏田 一今 用酸盆从 正洗水耗几 1 4 1 . 2 5 5< 4 2 4 2 O R 46 一ùX0 2 6 . 5 < 10 1 . 2 5 0 l0< !.251 2 5< 8 2 2 收摘 日期 2 侧阅卜侧卜2 0 唐瑞彬 , 女 , 4 岁 , 工程师 9 2 2 . 5 0 4 (2 )硫酸再生 正交实验表 . 用硫酸再生时 的 反应 为 : 凡C a+ H Z S .O = ZR H + Ca S .O ( l ) RZ M g + H Z S .o = ZR H +] 功启S认 (2 ) ZR N a + H Z S .o = ZR H 王N` 5 0 月 (3 ) 由反应式 ( 1曰3) 可见 , 当用硫酸再生时 , 必 须防止在树脂层 中产生 C as .O 沉淀 , 所 以一般 采用两步再生法 , 即首先低硫 酸含 t 、 高流速 , 然后增大硫酸含量 、 降低流速 . 这是因为用低含 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 2001. 04. 017

·350· 北京科技大学学报 2001年第4期 量高速硫酸再生时，硫酸根与高含量的Ca+反 22硫酸再生树脂试验 应，还未达到硫酸钙的溶度积，不会产生硫酸钙 为避免再生过程中生成CaSO,沉淀，且保 沉淀；当加大硫酸含量降低流速时，Ca含量已 证周期制水量和树脂的工作交换容量较高，酸 大大降低，这些C与高含量的硫酸反应时，因 耗尽可能的低.确定用硫酸再生树脂时的最佳 未达到硫酸钙的溶度积而不会产生CaSO,沉淀 工艺条件为第I步：硫酸质量分数1%，流速3m/ 析出，即使形成了沉淀，因其细颗粒可被再生液 h.第Ⅱ步：硫酸质量分数3%，流速2m/h;用酸 带走，而不会滞留在树脂层中.因素水平见表3， 量为排出酸量占进酸量的2%一5%，正洗水耗为 硫酸再生正交试验见表4. 6L.在这一条件运行时，周期制水量可达到779 表3正交试验因素水平 875L,工作交换容量为2006-2262mom2,酸 Table 3 Factors and levels of orthogonal experiment 耗56.6-58.2gmol.硫酸再生试验结果见表6. 水 2.32种酸再生效果比较 第I步 第Ⅱ步用酸量/ 正洗水耗L 平w/%vmh)w/%v(mh) % 分别以确定的HCI与HSO,的最佳再生工 11 4 32 0 艺条件作为失效树脂的再生条件，运行100个 21 3 42.5 <5 6 周期后，以周期制水量、树脂工作交换容量和酸 32 4 42 <12 耗作为考察指标，比较用HCI和HSO,再生的 表4正交试验表 效果.试验结果见表7 Table 4 Table of orthogonal experiment 从表5一表7可知： 试 第1步第Ⅱ步用酸量/ (1)用HC1再生D113树脂的平均周期制水 正洗水耗L 验w/%W(mh)w/%Wmh-)% 量(958L)比用HzS04再生的周期制水量(855L) 4 3 0 4 多103L,高出12个百分点，平均工作交换容量 2 4 2.5 <5 6 多92mo/m',比耗降低10%. 3 1 4 2 <12 6 (2)尽管在用HSO,再生过程中尽可能加快 4 1 3 <5 e 流速，但仍不可避免地出现CaSO,沉淀且有一 5 1 4 2.5 <12 4 部分沉积在树脂表面，因而降低了树脂的工作 6 1 3 4 2 0 6 7 2 3 2 <12 6 交换容量，从而使周期制水量减少，相应的酸耗 8 2 4 2.5 e 增加，再生次数频繁，初期出水水质变差 9 2 2 <15 (3)但从经济效果来看，以再生1molH为 例，工业用盐酸(30%6)价格为800元t,按纯HC1 2 结果与讨论 算为0.0027元/g;工业用疏酸(98%)价格为680 元t,按纯HS0,算为0.00069元/g,即1gHC1的 2.1盐酸再生树脂试验 价格是HS04的3.91倍，且HS0,又为二元酸， HCI再生试验结果见表5 在实际条件下可解离出多一个H.因此，在比 根据上述再生工艺条件分析，如果只考虑 耗（假设为1.1）相等的条件下，用HC1再生1mol 工作交换容量高的各因素为再生条件，就会使 H需消耗40.15g,折合人民币0.108元，而用 酸耗偏高，增加制水成本，运行经济性差，且周 HS0,需53.9g,折合人民币仅0.037元，即用HC1 期制水量偏低；如果只考虑制水量高时的各因 再生一次所耗费用是用HS0,的2.92倍.如在 素为再生条件，就会出现酸耗增加，工作交换容 再生过程中能较好地控制再生液流速与酸含量 量低的缺点，并增加再生次数，相应地也会增加 的关系，抑制CaSO,沉淀的产生，那么HSO,再 制水成本，因此，根据上述试验结果，确定用盐 生则具有良好的技术经济效益. 酸再生树脂时的最佳工艺条件为：盐酸质量分 (4)此外，工业盐酸含量低（一般为30%左 数为4%；再生流速为1.25m/h;用酸量为排出酸 右)，相对用量大，且盐酸腐蚀性较强，配酸系统 量占进酸量的2%；正洗水耗为4L.在这一条件 对防腐蚀的要求高，系统复杂，尤其当使用不慎 运行时，周期制水量可达到889990L,工作交 时，有可能使水中C1浓度增加，引起不锈钢设 换容量达到20862431mol/m',酸耗降低至35.4 备产生局部腐蚀.以硫酸作再生剂时，由于硫酸 37.0g/mol

. 305 . 北 京 科 技 大 学 学 报 20 年1 第 期4 量高速硫酸再生 时 , 硫 酸根与高含量 的 C :+a 反 应 , 还未达到硫酸钙的溶度积 , 不会产生硫酸钙 沉淀 ; 当加大硫 酸含 量降低流速 时 , C +az 含量 已 大大降低 , 这些 C +az 与高含量的硫酸反应时 , 因 未达到硫酸钙的溶度积 而不会 产生 C as 众 沉淀 析出 , 即使形成 了沉淀 , 因其细颗粒可被再生液 带走 , 而不会滞 留在树脂层 中 . 因素水平见表 3 , 硫 酸再 生正交试验见表 .4 表 3 正 交试验因资水平 介b 】e 3 F a d o sr a n d 】e v e肠 Of o rt h og o 皿a l e I eP r i . e . t 第 I 步 第 n 步 用酸量 w 八冷 侧(m 一今 w 八冷 训(m . h一 ) % 正洗水耗 几 平水 1 1 4 3 2 0 4 2 1 3 4 2 . 5 < 5 6 3 2 4 4 2 < 12 8 表 4 正交 试脸裹 aT bl e 4 介加e of o rt b哪笋. al ex 衅ir . . t 第 I 步 第 n 步 用酸量 / w /% 诚 m · h 一 , ) w 八吩 诚m 一 今 % 正洗水耗几 验试 2勺1 2 l<o 2 . 5 9 2 4 4 2 2 结果与讨论 .2 1 盐酸再生树脂试验 H C I再生试验结果见表 .5 根据 上述再生工艺条件分 析 , 如果 只考虑 工作交换 容量高 的各 因素为再 生条件 , 就会使 酸耗偏 高 , 增加制水成本 , 运行经济性差 , 且周 期制水量偏 低; 如果 只考虑制水量 高时的各因 素为再生条件 , 就会 出现酸耗增加 , 工作交换容 量低 的缺点 , 并增加再生次数 , 相应 地也会增加 制水成本 . 因此 , 根据上述试验结果 , 确 定用盐 酸再生树脂时 的最佳工 艺条件为 : 盐酸 质量分 数 为 4% ; 再生流速为 1 . 25 m 爪 ;用酸量为排 出酸 量 占进酸量的 2% ; 正洗水耗为 4 L . 在这一条件 运行时 , 周期制水量 可达到 8 89 ~9 90 L , 工作交 换容量达到 2 08 6 ~ 2 4 31 mo F m 3 , 酸耗 降低至 35 . 4 一3 7 . o g/ in o l . .2 2 硫酸再生树脂试验 为避免再 生过 程 中生成 C as O 4 沉淀 , 且保 证周期制水量 和树脂的工作交换 容量较高 , 酸 耗尽可能 的低 . 确定用硫 酸再生树脂 时的最佳 工艺条件为第 I 步 : 硫酸质量分数 1% , 流速 3 耐 h . 第 n 步 : 硫酸质量 分数 3% , 流速 Z m h/ ; 用 酸 量为排出酸量 占进 酸量 的 2% 一 5% , 正洗水耗为 6 L . 在这一条件运行 时 , 周期 制水 量可达到 7 79 一8 7 5 L , 工作交换容量 为 2 0 0 6~2 2 6 2 m o F m 3 , 酸 耗 56 . -6 58 .2 g/ in o l . 硫 酸再生试验结果 见表 .6 .2 3 2 种酸再生效果比较 分别 以确定 的 H cl 与 瓦 S q 的最佳再生工 艺条件作 为失效树 脂的再生条件 , 运行 10 0 个 周期 后 , 以周期制水量 、 树脂工作交换容量 和酸 耗作为考察指标 , 比较用 H cl 和 凡5 .0 再生 的 效 果 . 试验结果见表 .7 从 表 5一表 7 可知 : l( ) 用 cH l 再生 D l l3 树脂 的平 均周期制水 量 (9 58 )L 比用 zH S .O 再生 的周期 制水 量 (8 5 )L 多 10 3 L , 高出 12 个百分点 , 平 均工作交换容量 多 92 mo 幼m 3 , 比耗降低 10 % . (2 )尽 管在用 玩5 0 ; 再生过 程 中尽可能加快 流速 , 但仍不可避免地 出现 C aS 众 沉淀且有一 部分沉积在树脂 表面 , 因而 降低 了树脂 的工作 交换 容量 , 从而使周期制水量减少 , 相应 的酸耗 增加 , 再生次数频繁 , 初期 出水 水质变差 . (3 ) 但从经济效 果来看 , 以 再生 1 m o +ln 为 例 , 工业 用盐酸 (3 0% )价格 为 8 0 元 t/ , 按纯 H C I 算 为 0 . 0 2 7 元 g/ ; 工业用硫 酸 (9 8% )价 格为 6 80 元 t/ , 按纯 瓦5 0 。 算为 .0 0 0 69 元 g/ , 即 19 H C I的 价格是 凡 S认 的 3 . 91 倍 , 且 H Z S O 4 又为二元 酸 , 在实际条件下 可解离 出多一个 +H . 因此 , 在 比 耗 (假设为 1 . 1) 相等的条件下 , 用 H C I再生 1 mo l +H 需消耗 40 . 1 5 9 , 折合人 民 币 0 . 10 8 元 , 而用 瓦5 0 4需 53 . 9 9 , 折合人民币仅 .0 0 37 元 , 即用 H C I 再生一次所耗 费用是用 瓦5 0 ; 的 .2 92 倍 . 如在 再生过程 中能较好地控制再生液流速与酸含量 的关系 , 抑 制 C as .O 沉淀 的产生 , 那么 凡 5 0 4 再 生则具有 良好 的技术经济效益 . (4) 此外 , 工业盐酸含量低 (一般 为 30 % 左 右 ) , 相对用量大 , 且盐酸腐蚀性较强 , 配酸系统 对 防腐蚀 的要求高 , 系统复杂 , 尤其当使用不慎 时 , 有可能使水 中 cl 一 浓度增加 , 引起不锈钢设 备产生局部腐蚀 . 以硫酸作再生剂时 , 由于硫酸

VoL23 No.4 唐瑞彬等：盐酸和硫酸再生D113树脂的技术指标分析 ·351· 含量高（一般为96%左右），故其相对用量较小； 存放、运输；同时硫酸中不含C,故可避免不锈 由于碳钢耐浓硫酸腐蚀，故直接可用碳钢贮槽 钢设备局部腐蚀的发生 表5盐酸再生树谢试酸结果 Table 5 Results of experiment using hydrochloric acid as regenerator of resin 试验因素 试验数据 编号 W生康% %生(mh)用酸量%正洗水耗L 制水量L工作交换容量血ol·m’正洗水耗L 4 1.25 1.20 1007 2626 32.13 2 4 2.0 045 793 1897 36.40 3 4 2.5 3.92 6 867 2281 37.60 4 3 1.25 0.11 6 873 2373 37.50 5 3 2.0 7.51 4 1080 2733 39.40 6 3 2.5 3.50 8 863 2452 37.90 2 1.25 6.40 983 2960 41.30 2 2.0 1.20 6 903 2407 37.60 9 2 2.5 0.2 883 2201 36.60 表6硫酸再生树脂试验结果 Table 6 Results of experiment using vitrio as regenerator of resin 试验因素 试验数据 编号 第I步 第Ⅱ步 w/%v/(m.h)w/%w(m.h) 用酸量%正洗水耗L 制水量L工作交换容量血ol·m’正洗水耗L 1 4 3 2.0 1.27 4 623 1533 49.8 2 1 4 2.5 4.24 6 877 2261 58.9 3 1 4 2.0 3.42 8 780 2192 86.1 4 1 3 3 2.0 11.9 8 907 2391 54.5 5 3 4 2.5 10.6 4 863 2363 68.1 6 4 2.0 0.97 6 840 2043 49.6 7 4 3 20 11.1 6 807 2093 65.6 8 4 25 0.20 8 700 1563 63.0 9 4 2.0 1.96 4 840 2133 61.1 表7丑C1与HS0,再生效果的比较 Table 7 Comparison of regeneration effect using hydrochloric acid and vitrio as regenerators 再生剂周期制水量L工作交换容量/mol·m酸耗gmol比耗工业用酸价格/元·t' 所需纯酸价格/元·mo1 HCI 958 2542 36.9 1.01 800 0.108 HSO. 855 2450 54.5 111 600 0.037 3结论及建议 倍.如在再生过程中能较好的控制再生液流速 与浓度的关系，抑制CaSO,沉淀的产生，那么 (1)在运行流速为6.25m/h,树脂层高230 HSO4再生则具有良好的技术经济效益. mm,失效时出水碱度为进水碱度的60%~65%的 (4④)在时间和经济条件允许的情况下，建议 条件下，用盐酸作为再生剂时的最佳工艺条件 采用2%一5%o的稀HS04,>8mh的流速再生，可 是：盐酸质量分数为4%；再生流速为1.25m/; 以避免CaSO,沉淀的产生，从而提高再生效率， 用酸量为排出酸量占进酸量的2%~5%；正洗水 相应的周期制水量也会增加 耗为4L. 参考文献 (2)相同条件下用疏酸再生的最佳工艺条件 1周本省.工业水处理北京：化学工业出版社，1997.102 为第I步：硫酸质量分数1%，流速3m/h.第Ⅱ步： 2张澄性.D116弱酸性阳离子交换树脂的工作交换容 疏酸质量分数3%，再生流速2m/h;用酸量为排 量和出水水质特性.工业水处理，1991,11(2)：24 出酸量占进酸量的2%~5%；正洗水耗为6L. 3邵林.水处理用离子交换树脂.北京：水力电力出版 (3)HC1再生一次所耗费用是用HS0,的2.92 社，1987.10 (下转第356页)

、 乞L 日 加心 . 4 唐瑞彬等 : 盐 酸和硫 酸 再生 D l l3 树脂 的技术指标分析 35 1 含量高 (一般为 % % 左右 ) , 故其相对用量较小 ; 由于碳钢 耐浓硫酸腐蚀 , 故直接可用碳 钢贮槽 存放 、 运输 ; 同时硫 酸 中不含 lC 一 , 故可避免不 锈 钢设备局部腐蚀 的发生 . 裹 5 盆. 再生材方试脸摘果 孔 b】e s R . . lst of e习炸 d . en t . 咖 g h y d似卜加 icr ac id ” n 毛. 二ar ot r of n . 加 编号 试验因素 试验数据 w 月生 浪从 v 再生 浪戏m . h 一 今 用酸量从 正洗水耗几 1 . 2 5 2 . 0 2 . 5 1 . 2 0 0 4 5 3 . 92 0 . 11 7 . 5 1 3 . 50 6 . 4 0 1 . 2 0 0 . 9 2 制水量 1 0 07 几 工作交换容量加川 . m 一 , 正洗水耗几 1 . 25 2 . 0 2 . 5 1 . 25 2 . 0 2 . 5 79 3 86 7 87 3 1 0 80 863 983 90 3 88 3 2 6 26 1 897 2 2 8 1 2 3 73 2 7 33 2 4 52 2 9 60 2 4 07 2 2 0 1 3 2 . 13 3 6 . 4 0 3 .7 60 3 7 . 50 9 40036 了1二, 7 月j ,j 4 1 、 口、 ù àù 6 3 .6 60 4 06 6 `U1 4R挑`工一U 4 4 几内jJ`,J,自 裹 ` 硫趁 再生树脂试脸结 果 介 b le ` R eS .I tIS of e x碘 ir m e . t us 恤9 v i lt d o as n 甩e . aer ot r of 拙恤 试验 因素 试验数据 ù 一ù 一 .ha-w(mx) 编号 用酸里从 正洗水耗几 制水童几 工作交换容且加 ul · m 一 3 正洗水耗几 3 2 . 0 4 2 . 5 4 2 . 0 3 2 . 0 4 2 . 5 4 2 . 0 3 2 0 4 2 5 4 2 . 0 1 . 27 .4 24 3 . 4 2 1 1 . 9 1 0 . 6 0 . 97 11 . 1 0 . 20 1 。 96 623 87 7 780 9 07 863 840 807 7o 840 153 3 22 6 1 2 192 2 39 1 2 36 3 204 3 20 9 3 156 3 2 133 4 9 . 8 58 . 9 86 . 1 54 . 5 6 8 . 1 4 9 . 6 6 5 . 6 6 3 . 0 6 1 . 1 46R 一ro ù 只6 U 4 4 内ù凡月, j 月, 4 月盈. .盈月几. 盛二.皿位.l ,` 2 门J 4咤ù 6 t ,J . RùO ù 裹 , n C I与 残 S’O 再生 效果 的比较 介 b卜 7 C恤p . r如旧 . of n 犯 e . 帅月心. .肠阮 t . 吨 七y d ocr 卜ol 水 ac dl . n d 衬扮 lO ” n 书. . , 加 sr 再生剂 周期制水量几 工作交换容量 lm .ol m 一 , 酸耗电 . m lu 一 , 比耗 工业用酸价格玩 · -lt H C I 95 8 2 5 4 2 36 . 9 1 . 0 1 8X() 玩S’o 85 5 2 4 50 54 . 5 1 11 60() 所需纯酸价格况 · om l 一 , 0 . 10 8 0 , 0 3 7 3 结论及建议 ( l) 在运行流 速为 .6 25 m 小 , 树脂层高 2 50 ~ , 失效时出水碱度为进水碱度 的 60 % ~ 6 5% 的 条件下 , 用盐 酸作为再生剂 时的最 佳工艺条件 是 : 盐 酸质量分数 为 4 % ; 再生 流速为 1 . 25 m h/ ; 用酸量为排 出酸量 占进 酸量的 2 % 一 5% ; 正洗水 耗为 4 L (2 ) 相 同条件下用硫酸再生的最佳工艺条件 为第 I步 : 硫酸质盘分数 1% , 流速 3 m h/ . 第 n 步 : 硫酸质 量分数 3% , 再生流速 Z m h/ ; 用 酸量为排 出酸量 占进酸量 的 2 % 一 5% ; 正洗水耗为 6 L (3 )H C I再生一次所 耗费用是用 瓦5 0 ; 的 .2 92 倍 . 如在再生过程 中能较好的控制再生液流 速 与浓度 的关系 , 抑制 C as O 。 沉淀 的产生 , 那 么 几5 0 ; 再生则具有 良好 的技 术经济效益 . (4) 在时 间和经济条件允许 的情况 下 , 建议 采 用 2 %广5输的稀 瓦5 .0 , >8 m h/ 的流速再生 , 可 以 避免 C as o4 沉 淀的产生 , 从而提高再生效 率 , 相应 的周期制水量也会增 加 . 今 考 文 献 1 周 本省 . 工业水处理 . 北京 : 化学工 业出版社 , 19 7 . 102 2 张 澄性 . D l l6 弱酸性 阳离 子交换树脂的工 作交换容 量 和 出水水质特性 . 工业 水处 理 , 19 1 , 11(2 ) : 24 3 邵林 . 水处理用离 子交换树脂 . 北京 : 水力 电力出版 社 , 19 87 · 10 (下转第 3 5 6 页 )

·356· 北京科技大学学报 2001年第4期 参考文献 4 Sung R Choi,Veena Tikare.Crack Healing of Alumina with A Residual Glassy Phase:Strength,Fracture Tough- 1 James D Powers,Andreas M Glaeser.High-Temperature ness and Fatigue.Materials Science and Enginecring. Healing of Crack-like Flaws in Titanium Ion-Implanted 1993,A171:77 Sapphire.Journal of the American Ceramic Society-Pow- 5周亦胄，肖素红，甘阳，等脉冲电流作用下碳钢淬火 ers and Glaeser,1993,76(9):2225 裂纹的意合.金属学报，2000,36(1)：435 2韦东滨，韩静涛，谢建新，等热塑性变形条件下钢内 6顾慢人，李外郎，马季铭，等.表面化学北京：科学出 部裂纹愈合的实验研究.金属学报，2000,36(6)：622 版杜，1999 3 Li Shen,Gao Kewei,Qiao Lijie,Chu Wuyang.Molecular 7余宗森钢的高温氢腐蚀.北京：化学工业出版社，1987 Dynamics Simulation of The Role of Dislocations in 8梁英教.物理化学北京：冶金工业出版社，1989 Microcrack Healing.ACTA MECHANICAL SINICA 9宋维锡.金属学北京：冶金工业出版社，1987 (English Series),2000,16(4):364 Crack Healing of Hydrogen Attack in Carbon Steel by Heat Treatment DONG Chaofang",LI Xiaogang3,SHEN Zhuoshen",CHU Wuyang" 1)Material Scence and Engineenng School,U ST Beijing.Beijmg 100083,China 2)State Key Lab.of Comosion and Protection of Metals ABSTRACT The experiment is aimed at obtaining the result of crack healing of hydrogen attack(HA)in car- bon steel.The recovery method used is heat treatment.Through SEM,it is observed that HA cracks have got- ten different healing effects.The results indicate that the HA cracks with 10um length can be healed completely by five-times circle heat treatment between normal temperature and 1000C for 10h.The studies show that cracks healing are controlled by heat diffusion and the recovery kinetics is source from the plastic deforming energy E.,which is formed during the growth of HA bubbles or cracks.These findings of the research have led to the conclusion that the critical condition of healing bubbles or cracks is the plastic deforming energy E. more than the surface tension force of HA bubbles or cracks if the atoms of H,C,Fe can diffused rapidly. KEY WORDS steel;hydrogen attack;crack;healing (上接第351页) Technological Index Analysis of Using Hydrochloric Acid and Vitriol to Regenerate D113 Resin TANG Ruibing,CHENG Xiuzhi,LI Caifang,SONG Cunyi UST Beijing.Beijing 100083,China ABSTRACT Optimal technique condition of regenerating disabled D113 resin using Hydrochloric acid and Vitrio as regenerators was investigated and the comparison ofregeneration efficiency of both acids such as cyc- ling yield,the operating capacity and the consumption of acid were used as estimating indexes. KEY WORDS resin;operating capacity;regeneration

. 肠 3 . 北 京 科 技 大 学 学 报 年2 0 纬1 期 4 , 考 文 做 1 J. . O D P o帕油 , 冉口山翻明 M G I的se .r 任h-g eT m eP ar tU 嘴 F贻目加9 of Cn ` k , 1妞泌 F】即即 5 in T 池nI i切叮 l o n . mI PI. 山刃 翻即h放 . 为. 滋目 of 奴 lnA ier can c e 幻” ” i c s co i e yt . p ow · . 助d G枷的眠 19 3 , 7 6( 9 ) : 22 2 5 2 韦东滨 , 韩静涛 , 谢建新 ,等 . 热塑性 变形条件下 俐内 部裂纹愈合的实脸研究 . 金属学报 , 20 0 , 3《 6 ) : 62 2 3 IL S加翔 , G的 为 , 城 功 ao ijL ie , C hu M勺y an g . M 0 leC u l ar 伪 。吻ic s s油汕困曲 of Th e oR le o f D isl oc iat osn in M i 。 比` 介` k 价戒吨 . A CT A M E C H A卜n C A L S刀呵IC A 住汤目ihs 歇幻es ) , 2以沁 , 1《 呼) : 364 4 5助g R Cho i , M比皿 . l l k ar e . C n 岭 k eH ia ign of A lu m ha 幼山 A R es i dl 坦 I G俪yS P加“ : S加明么 F门目比比 介理卜 嘴 5 aD d F毗翻e . 侧区妞 d ia s cs 证cn e an d E n igr 眯血肠 19 93产 17 1 : 77 5 周亦 宵 , 肖素红 , 甘阳 , 等 . 脉冲电流作用 下碳钢淬火 裂纹的愈合 . 金属学 报 , 20的 , 3《 l) : 4 35 6 顾惕人 , 李外郎 , 马季铭 ,等 . 表面化学 . 北京: 科学出 版社 , 19 9 7 余宗森 . 钢的高温氢腐蚀 . 北京 北学工业出版社 , 19 87 8 梁英教 . 物理化学 . 北 京 :冶金工 业出版社 , 1, 89 9 宋维锡 . 金属 学 . 北京: 冶金工 业出版社 , 19 87 C acr k eH ia ins of yH dr o ge n A t a c k in C ar b on S et d 勿 H e at rT e a 仃n ent D O N G 曰铂aof 心气 LI 刀。码辫心 · 伙 舒绍N hZ u o s h en ,) C H U 肠卯心 , l )M助币目 cs 喻ce 朋 d E n g m ~ g s c b o l , U S T B iej in乐 B ieJ m g 10() 0 83 , bC ha Z) S at . K ey L ab . of C o 的陀. 沁n 阳 d P代血咒石on of M .加sJ A B S T R A C T Th e 明附汕ent is a加e d at o b at in in g het er s u lt of c ar c k h ae l吨 of hy 山or g e n at at c k 佃A[ ) in 。 犷 . 权斑 的. 1 . 叨姆 俄 。v . 了 m el 七do us de is he at tr ` 功m . 吐 . n 肋吸少SE M , it is o b s 。 , de 吐口 t H A c介岭 ks ha v e g ot . 扭。 成价淤址 h司吨 e场比st . Th e 邝犯地 址 d i c aet ht at ht e H A a 比` ks w iht ol 脚m l e n hgt c an be h e a l e d c伽叩 1由 ly 勿 五v e .伪m e s c加le 址 at lt 号 at m。 吐 忱幻浑 e en n o n n ia et 娜声” 向比 叻 d 10 0℃ ofr 10 h . Th e s切 dI i e s s h口钾 也成 c伪比 , h ae l吨 眼 。田劝 m lle d by he at d i场山i叩 助 d het cer o v 。 下肠的e石c s 15 5 0 妞“ 冷 丘劝 m het lP as ti c 山伪 n n ign 助卿盯 .E , w ih c h 15 fo mr ed dl 才in g het g o w ht of H A bl 吐七】e s or c n IC ks . T h e s e 五dnj 吨 5 of het er s. 灯 c h ba v e M ot 奴 c o n c 】us i o n ht at het c 对it c a l c on d it ion of he a 】in g b ul 无le s or c 晓IC ks is het IP 别蛇i c de 丘川m i n g . 阔盯 .E m 侧旧 由叻 奴 s世伪叨 加拙ion fo 代e of H A b ul 无le s or c ar c ks if 如 以o m s of H , C , F e can id 伪洲记 r aP id】y ` K I V W O 吼D S s舰忠 ;l hy 山旧g e n at at c k冲扭c k ; h e ia in g 来带寮来称带朱来介介橄辛辛紊来去布辛来朱介介紊辛辛带 朱介谁庵 让接第 3 5 1 页 ) eT e hn o l o g i c al nI d e x nA a ly s i s o f U s in g yH dr o e hl ior e A e id an d iV itr o l ot eR g en r at e D l l3 eR s in 别刀召 R u ib 勿 g, C月万N G 石 uz h i, lL ca 扣 n g , S口N G cu 即` U S T B阅 m肠 B iej 吨 10 0 83 , C h i n a A B S T R A C T QtP 如ia et c h n iq u e c o n id it on of r e 罗 neart in g id s ab led D l l3 er s in us ing yH dr OC h】ior c aC id an d 仍肠。 as . 罗川叮鱿。招 ~ 加v e ist g 的记 胡d ht e c 创nr Piar s on of er g e n 曰沥o n e if c i e n c y of b o th ac ids s川出 as yC c - 血唱沙ld, het o钾喇 inL g c叩 ac iyt an d het o 川翔叮甲廿on of ac id w峨 us de as e s往m at in g in de x e s . K I Y WO R D S er s ;in OP娜血 g c aP ac iyt ; 川 g en art ion