[發明專利]絲狀樹脂水處理離子交換堆

無效

• 申請號: 92100114.2
• 申請日: 1992-01-02
• 公開（公告）號: CN1067228A
• 公開（公告）日: 1992-12-23
• 發明（設計）人: 陳啟松;朱國輝
• 申請（專利權）人: 陳啟松
• 主分類號: C02F1/42
• 分類號: C02F1/42;B01J43/00
• 代理公司: 浙江大學專利代理事務所
• 代理人: 林懷禹

本發明涉及用作陰陽離子交換劑的材料;用于改進陰陽離子交換性能材料的處理。

離子交換劑在工業用水處理中應用十分廣泛，自來水、蒸汽鍋爐和發電鍋爐用水等要經過水質處理，以達到一定的標準要求。目前離子交換劑大多采用苯乙烯系（苯乙烯加二乙烯苯）和丙烯酸系（丙烯酸加二乙烯苯），其外形為球形，球徑為0.3～1.2mm。其主要優點是處理容量較大和交換能力較強，但存在下列問題：

1.球粒直徑仍然較大，相對比表面積和內擴散距離仍然很大，這就使交換速度和交換容量受到限制。

2.球狀樹脂由于濕態下膨脹應力較大，加上碰撞等原因，容易破碎和磨損，年損耗率約為10%。

本發明的目的是：對球狀苯乙烯系和丙烯酸系樹脂經適當改性后，進行噴絲處理，并集裝成不同規格、系列的柱形離子交換堆，克服現有技術存在的問題。

本發明的技術方案是：將球狀苯乙烯系或丙烯酸系樹脂在240±10℃下熔融后，加入1±0.5%增塑劑和0.75±0.25%的發泡劑及0.2±0.1%的穩定劑進行改性處理，使其具有良好的韌性和網絡性能;然后在205±10℃和壓力為60±10mPa下進行噴絲處理，使之直徑成為φ0.05±0.03mm的不同規格的絲狀物，并浸泡在90°±10℃熱水中進行定性處理20±10分鐘。根據水質處理性能要求，在90±5℃溫度及濕態下，以亂堆方式將絲狀樹脂集裝成不同直徑和高度系列的柱形離子交換堆，經測試和檢驗合格后，即為成品。用戶根據水處理要求，可以將其予處理成陰離子或陽離子交換堆。

本發明與現有技術相比，其優點如下：

1.平均比表面積增大10倍左右;平均內擴散半徑縮短90%;交換速率增加約10倍;交換容量可增加約5倍。

2.再生劑用量可節約30～40%。

3.不存在磨損和破碎問題。

4.裝拆自如，病態（樹脂中毒失效）處理和康復簡便;能任意實現陰陽離子同床處理要求。

由于上述優點，采用本技術，一次性投資可望減少到原有的20%～25%，正常處理費用可節約30%～40%。能滿足各種水處理性能要求。

以工業鍋爐水處理為例，經濟效益估算如下：國內現有工業鍋爐約3萬臺，其中有2萬臺是用離子交換處理的，約合6萬蒸噸/時，樹脂總用量為1萬噸（每噸0.8～1.0萬元）其水處理設備總固定資產約為2.5億元;處理每噸鍋爐用水費用約為0.6元，現分項進行計算：

1.一次性投資，全國每年約為0.2億元，利用本技術可節約80%，即每年可節支1600萬元。

2.處理費用，以本技術節約30%計算：

G＝60000×365×24×0.6×0.3＝0.946億元/年

3.減少樹脂損耗10%/年，總價為：

G_W＝10000×0.8×0.1＝800萬元/年

以上三項總計為1.186億元/年，即僅工業鍋爐水處理，推廣本技術每年可產生1億多元的經濟效益。實際上工業用水和發電鍋爐用水的處理，將成倍于工業鍋爐用水，經濟效益更為可觀。

實施例：以苯乙烯系樹脂為例。

1.在240°±10℃溫度下，將球狀苯乙烯樹脂加熱成熔融狀態，并加入1%增塑劑（如鄰苯二甲酸酯類化合物）和0.5%發泡劑（如偶氮苯胺）及0.1%穩定劑（如有機錫化物）進行充分攪拌即成改性融漿。

2.將改性融漿引入噴絲頭，控制注射溫度210±5℃，壓力為55±5MPa，使之成為φ0.04mm的絲狀物，然后浸泡在10℃熱水中進行定性處理10～30分鐘。

3.在90℃熱水中取出，將其填入圓柱腔模具以亂堆方式均勻集裝成濕容重（濕視密度）為0.4～0.5（噸/立方米）的柱形離子交換堆，經自然冷卻并干燥后取出，即為成品。