申请日1992.01.02
公开(公告)日1992.12.23
IPC分类号C02F1/42; B01J43/00
摘要
一种丝状树脂水处理离子交换堆，是对球状苯乙烯系和丙烯酸系统树脂熔融后，加入增塑剂、发泡剂、稳定剂进行改性处理，在一定的温度、压力下进行喷丝处理，根据水质处理性能要求，以乱堆方式，集装成不同规格、系列的柱形离子交换堆。它与现有技术的球状树脂相比，交换速度可增大5—10倍，工作交换容量可增加约0.3倍，从而一次性投资可降低约 80%，正常处理费用可降低约30%，而且还具有不磨损、不破碎、装拆自如等优点，所以在工业用水处理行业，具有重大的推广价值。
権利要求書
1、一种丝状树脂水处理离子交换堆，本发明的特征是：将球状苯乙烯系或丙烯酸系树脂在240±10℃下熔融后，加入1±0.5%的增塑剂和0.75±0.25%的发泡剂，0.2±0.1%的稳定剂进行改性处理;然后在205±10℃和压力为60±10mPa下进行喷丝处理，使之直径成为φ0.05±0.03mm的不同规格的丝状物，并浸泡在90°±10℃热水中进行定性处理。
2、根据权利要求1所述的丝状树脂水处理离子交换堆，其特征是：根据水质处理性能要求，以乱堆方式，在90±5℃温度及湿态下均匀集装成湿容重为0.4～0.5(吨/立方米)的不同直径和高度系列的柱形离子交换堆，经自然冷却并干燥即为成成品。
说明书
本发明涉及用作阴阳离子交换剂的材料;用于改进阴阳离子交换性能材料的处理。
离子交换剂在工业用水处理中应用十分广泛，自来水、蒸汽锅炉和发电锅炉用水等要经过水质处理，以达到一定的标准要求。目前离子交换剂大多采用苯乙烯系(苯乙烯加二乙烯苯)和丙烯酸系(丙烯酸加二乙烯苯)，其外形为球形，球径为0.3～1.2mm。其主要优点是处理容量较大和交换能力较强，但存在下列问题：
1.球粒直径仍然较大，相对比表面积和内扩散距离仍然很大，这就使交换速度和交换容量受到限制。
2.球状树脂由于湿态下膨胀应力较大，加上碰撞等原因，容易破碎和磨损，年损耗率约为10%。
本发明的目的是：对球状苯乙烯系和丙烯酸系树脂经适当改性后，进行喷丝处理，并集装成不同规格、系列的柱形离子交换堆，克服现有技术存在的问题。
本发明的技术方案是：将球状苯乙烯系或丙烯酸系树脂在240±10℃下熔融后，加入1±0.5%增塑剂和0.75±0.25%的发泡剂及0.2±0.1%的稳定剂进行改性处理，使其具有良好的韧性和网络性能;然后在205±10℃和压力为60±10mPa下进行喷丝处理，使之直径成为φ0.05±0.03mm的不同规格的丝状物，并浸泡在90°±10℃热水中进行定性处理20±10分钟。根据水质处理性能要求，在90±5℃温度及湿态下，以乱堆方式将丝状树脂集装成不同直径和高度系列的柱形离子交换堆，经测试和检验合格后，即为成品。 用户根据水处理要求，可以将其予处理成阴离子或阳离子交换堆。
本发明与现有技术相比，其优点如下：
1.平均比表面积增大10倍左右;平均内扩散半径缩短90%;交换速率增加约10倍;交换容量可增加约5倍。
2.再生剂用量可节约30～40%。
3.不存在磨损和破碎问题。
4.装拆自如，病态(树脂中毒失效)处理和康复简便;能任意实现阴阳离子同床处理要求。
由于上述优点，采用本技术，一次性投资可望减少到原有的20%～25%，正常处理费用可节约30%～40%。能满足各种水处理性能要求。
以工业锅炉水处理为例，经济效益估算如下：国内现有工业锅炉约3万台，其中有2万台是用离子交换处理的，约合6万蒸吨/时，树脂总用量为1万吨(每吨0.8～1.0万元)其水处理设备总固定资产约为2.5亿元;处理每吨锅炉用水费用约为0.6元，现分项进行计算：
1.一次性投资，全国每年约为0.2亿元，利用本技术可节约80%，即每年可节支1600万元。
2.处理费用，以本技术节约30%计算：
G=60000×365×24×0.6×0.3=0.946亿元/年
3.减少树脂损耗10%/年，总价为：
GW=10000×0.8×0.1=800万元/年
以上三项总计为1.186亿元/年，即仅工业锅炉水处理，推广本技术每年可产生1亿多元的经济效益。实际上工业用水和发电锅炉用水的处理，将成倍于工业锅炉用水，经济效益更为可观。
实施例：以苯乙烯系树脂为例。
1.在240°±10℃温度下，将球状苯乙烯树脂加热成熔融状态，并加入1%增塑剂(如邻苯二甲酸酯类化合物)和0.5%发泡剂(如偶氮苯胺)及0.1%稳定剂(如有机锡化物)进行充分搅拌即成改性融浆。
2.将改性融浆引入喷丝头，控制注射温度210±5℃，压力为55±5MPa，使之成为φ0.04mm的丝状物，然后浸泡在10℃热水中进行定性处理10～30分钟。