A gyanta kémiai stabilitása kifejezhető azzal, hogy képes ellenállni az oxidálószer hatásának. A kationgyanta oxidációja után a váz lánca túlnyomórészt megszakad, míg az aniongyanta elsősorban kvaterner amincsoportok hatására bomlik le.
1. Oxidációjakationgyanta:
A kationgyanta oxidálásakor a váz eltörik, és kis molekulatömegű szulfonsav-vegyületek és karbonsavcsoportok képződnek. A reakció a következő:
A kationgyanta által talált oxidálószer főként a szabad klór és víz reakciója során keletkező oxigén, és a reakció a következő:
Korábban a nyersvízben lévő szabad klór főként a háztartási víz fertőtlenítéséből származott. Az utóbbi években a természetes víz szervesanyag-tartalmának és baktériumainak növekedése miatt a koagulálás és derítés előtt klórt is kell adagolni a sterilizálás és a KOI csökkentése érdekében. Ezért figyelmet kell fordítani a szabad klórnak a kationgyantában való károsodására. A regenerálási folyamatban, ha rossz minőségű ipari sósav vagy melléktermékként oxidálószereket tartalmazó sósav használata is károsítja a kationgyantát. Általában előírják, hogy a kémiai ioncserélő berendezés nyersvízében a szabad klórtartalom 0,1 mg/L-nél kisebb legyen.
2. Megelőzési módszerekkationoxidációból származó gyanta:
(1) Aktív szén szűrés. A kationgyanta oxidációjának megakadályozásának általános módszere az aktívszén szűrés. A szabad klór aktív szén eltávolításának elve nem egyszerűen adszorpció, hanem egy kémiai reakció a felületen. Amikor az aktív szén felületén adszorbeált klór elér egy bizonyos koncentrációt, a következő reakciók lépnek fel:
Ahol: C* -- aktív szén;
CO* - az aktív szén felületén képződő oxid.
Ha elegendő klór van a reakcióban való részvételhez, a CO* CO-ra változtatható, vagy CO2 távozik, így az aktív szén továbbra is adszorbeálhatja a szabad klórt. Emiatt a szabad klór eltávolítására nagyobb szűrési sebesség (kb. 50m/h) alkalmazható. Ugyanakkor az aktív szén nagy adszorpciós kapacitással rendelkezik, amikor felveszi a szabad klórt (körülbelül 6,5 mg Cl2 / gramm aktív szén).
A vízből a szabad klór aktív szénnel történő eltávolítása a következő empirikus képlet segítségével számítható ki:
Ahol: CO -- a befolyó szabad klór tartalma, mg/L;
C -- Szabad klórtartalom a szennyvízben, mg/L;
L -- az aktív szén magassága, m;
V -- szűrési áramlási sebesség, m/h.
Figyelembe véve a HOCl lassú reakciósebességét, a fenti képlet a következőképpen módosul:
Az aktív szén előállításához használt nyersanyagok általában nincsenek hatással a klórmentesítés hatékonyságára.
A kolloidok jelenléte vagy a szerves anyagok nagy koncentrációja a vízben jelentősen lerövidíti az aktív szén, mint deklórozószer élettartamát.
Ha az aktívszén-szűrőt csak a szabad klór eltávolítására használják, a Cl2-szivárgás mennyisége, amely nagyobb vagy egyenlő, mint 0,1 mg/L, használható végpontként. Az aktív szén élettartama igen hosszú, pl.: 0,76m aktívszén réteg és 6,1m/h szűrési sebesség mellett a 2mg/l szabad klór tartalmú víz klórmentesítve van, és annak szolgáltatása az élet körülbelül 6 év.
(2) A pozitív gyanta nagy térhálósodási fokának kiválasztása. A gyanta térhálósodási fokának növekedésével antioxidáns tulajdonságai javultak.
A kationgyanta oxidációja után a láncszakadás miatt a váz meglazul, térfogata kitágul, a víztartalom megnő. A nagy térhálósodási fok miatt a nagy porózus pozitív gyanta jobb antioxidáns tulajdonságokkal rendelkezik. A gyanta térhálósodási fokának növekedésével azonban csereképessége csökken, ára nő, ezért a gyakorlatban ritkán alkalmazzák.
3. erős alkáli anion gyanta lebomlása:
Az erős lúgos aniongyanta oxidációja után a fő teljesítmény a kvaterner amincsoportok fokozatos lebomlása, és a váz láncszakadása nem következik be. Az erős lúg negatív gyanta lebomlása főként a kvaterner amincsoportok szekvenciális bomlása tercier, szekunder, primer aminokra, sőt nem lúgos anyagokra. A kémiai sómentesítési eljárásban ez elsősorban a semleges sólebontó képesség, különösen a szilíciumcserélő kapacitás csökkenésében nyilvánul meg. Az erős lúgnegatív gyanták működése során fellépő oxidálószer főként a vízben oldott oxigén, a regenerációs folyamatban előforduló oxidálószer pedig főként a lúgban lévő ClO3- és FeO42-.
A kvaterner amincsoportok oxidációs reakcióját a következőképpen mutatjuk be:
Az erős lúgos I-es típusú negatív gyanta antioxidáns tulajdonsága jobb, mint a II-es típusú erős lúgoké. Az erős lúgnegatív gyanta hosszú távú használata során csereképessége fokozatosan csökken.
4. Módszerek az erős alkáli anionos gyanta lebomlásának megelőzésére
(1) Használjon vákuumos gáztalanítót az anionágyban lévő víz oxigéntartalmának csökkentésére.
(2) Jó munkát végezzen a lúgtároló és -szállító berendezések korrózióvédelmében, hogy csökkentse az újrahasznosított folyadék vastartalmát.
(3) A membrános eljárással előállított szóda csökkentheti a lúg NaClO3-tartalmát (ami 6-7mg/L-re csökkenthető).
(4) A regeneráló folyadék hőmérsékletének szabályozása: Az I. típusú negatív gyanta hőmérséklete nem lehet magasabb 40 foknál; A II. típusú negatív gyanta nem lehet 35 foknál magasabb.
(5) A gyantát klórban, alacsony hőmérsékleten kell tárolni.
