全自動軟化(hua)水(shui)設備中離(li)子交(jiao)換樹脂的顆(ke)粒尺寸和有(you)關的物理性質對它的工作和性能(neng)有(you)很大影(ying)響(xiang)。
樹(shu)脂顆(ke)粒尺寸
離子交換樹脂(zhi)通(tong)常(chang)制成(cheng)珠狀(zhuang)的(de)小顆(ke)粒(li),它的(de)尺寸也(ye)很重要。樹脂(zhi)顆(ke)粒(li)較(jiao)細者,反應(ying)速度較(jiao)大(da),但(dan)細顆(ke)粒(li)對液體通(tong)過的(de)阻力較(jiao)大(da),需要較(jiao)高的(de)工(gong)作壓力;特別是濃糖液粘度高,這(zhe)種影響(xiang)更(geng)顯著。因此(ci),樹脂(zhi)顆(ke)粒(li)的(de)大(da)小應(ying)選(xuan)擇適當。如果樹脂(zhi)粒(li)徑在(zai)0.2mm(約(yue)為(wei)70目)以下,會明顯增(zeng)大(da)流體通(tong)過的(de)阻力,降低流量和生產能力。
樹脂顆粒(li)(li)大小的(de)(de)測定(ding)通常用(yong)(yong)濕篩法(fa),將樹脂在(zai)充分吸水膨脹后進行篩分,累(lei)計(ji)其(qi)在(zai)20、30、40、50……目篩網上的(de)(de)留(liu)存量,以(yi)(yi)90%粒(li)(li)子可以(yi)(yi)通過其(qi)相對應的(de)(de)篩孔(kong)直徑(jing),稱為(wei)樹脂的(de)(de)“有效粒(li)(li)徑(jing)”。多數(shu)通用(yong)(yong)的(de)(de)樹脂產品的(de)(de)有效粒(li)(li)徑(jing)在(zai)0.4~0.6mm之間。
樹脂(zhi)顆粒是(shi)否均(jun)(jun)勻(yun)(yun)以均(jun)(jun)勻(yun)(yun)系(xi)數表示(shi)。它(ta)是(shi)在測定樹脂(zhi)的(de)“有效(xiao)粒徑”坐標圖上(shang)取累(lei)計留存量(liang)為(wei)40%粒子,相(xiang)對應的(de)篩孔直徑與有效(xiao)粒徑的(de)比(bi)例。如一種樹脂(zhi)(IR-120)的(de)有效(xiao)粒徑為(wei)0.4~0.6mm,它(ta)在20目篩、30目篩及40目篩上(shang)留存粒子分別為(wei):18.3%、41.1%、及31.3%,則(ze)計算(suan)得均(jun)(jun)勻(yun)(yun)系(xi)數為(wei)2.0。
樹脂的密度
樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)在干(gan)燥時的(de)密(mi)(mi)度(du)(du)稱為(wei)(wei)真(zhen)密(mi)(mi)度(du)(du)。濕樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)?單λ體積(連顆粒間空隙(xi))的(de)重量(liang)稱為(wei)(wei)視(shi)密(mi)(mi)度(du)(du)。樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)的(de)密(mi)(mi)度(du)(du)與它(ta)的(de)交(jiao)聯(lian)度(du)(du)和(he)交(jiao)換(huan)基團的(de)性質(zhi)有關。通常,交(jiao)聯(lian)度(du)(du)高的(de)樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)的(de)密(mi)(mi)度(du)(du)較高,強(qiang)酸(suan)性或(huo)強(qiang)堿(jian)性樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)的(de)密(mi)(mi)度(du)(du)高于(yu)弱酸(suan)或(huo)弱堿(jian)性者,而大孔型(xing)樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)的(de)密(mi)(mi)度(du)(du)則較低。例如,苯乙烯系凝膠型(xing)強(qiang)酸(suan)陽(yang)離子樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)的(de)真(zhen)密(mi)(mi)度(du)(du)為(wei)(wei)1.26g/mL,視(shi)密(mi)(mi)度(du)(du)為(wei)(wei)0.85g/mL;而丙烯酸(suan)系凝膠型(xing)弱酸(suan)陽(yang)離子樹(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)的(de)真(zhen)密(mi)(mi)度(du)(du)為(wei)(wei)1.20g/mL,視(shi)密(mi)(mi)度(du)(du)為(wei)(wei)0.75g/mL。
樹脂的溶解性
離子(zi)交(jiao)換樹脂應為不溶(rong)性(xing)物(wu)質(zhi)。但(dan)樹脂在合成過程中夾雜(za)的(de)(de)(de)聚合度較(jiao)低的(de)(de)(de)物(wu)質(zhi),及(ji)樹脂分解生(sheng)成的(de)(de)(de)物(wu)質(zhi),會在工作運(yun)行時溶(rong)解出來。交(jiao)聯度較(jiao)低和含活性(xing)基團多的(de)(de)(de)樹脂,溶(rong)解傾向較(jiao)大(da)。
膨脹度
離子(zi)(zi)(zi)(zi)交(jiao)換(huan)(huan)樹(shu)(shu)(shu)脂含有大量親水基團,與(yu)水接觸即吸水膨(peng)脹。當樹(shu)(shu)(shu)脂中的離子(zi)(zi)(zi)(zi)變換(huan)(huan)時(shi),如(ru)陽離子(zi)(zi)(zi)(zi)樹(shu)(shu)(shu)脂由H+轉(zhuan)(zhuan)為Na+,陰(yin)樹(shu)(shu)(shu)脂由Cl-轉(zhuan)(zhuan)為OH-,都因離子(zi)(zi)(zi)(zi)直徑增(zeng)(zeng)大而發生膨(peng)脹,增(zeng)(zeng)大樹(shu)(shu)(shu)脂的體積(ji)。通常,交(jiao)聯度低的樹(shu)(shu)(shu)脂的膨(peng)脹度較(jiao)大。在設(she)計離子(zi)(zi)(zi)(zi)交(jiao)換(huan)(huan)裝(zhuang)置時(shi),必須考慮樹(shu)(shu)(shu)脂的膨(peng)脹度,以適應生產運行時(shi)樹(shu)(shu)(shu)脂中的離子(zi)(zi)(zi)(zi)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)(huan)發生的樹(shu)(shu)(shu)脂體積(ji)變化。
耐用性
樹(shu)脂顆粒使用時有轉移、磨擦、膨脹和(he)收(shou)縮等變化,長期(qi)使用后(hou)會(hui)有少(shao)量損耗和(he)破碎,故樹(shu)脂要有較高的機(ji)械強度(du)(du)和(he)耐磨性。通(tong)常,交聯(lian)度(du)(du)低的樹(shu)脂較易碎裂(lie),但(dan)樹(shu)脂的耐用性更(geng)主要地(di)決定(ding)于交聯(lian)結(jie)構(gou)的均勻程度(du)(du)及(ji)其強度(du)(du)。如(ru)大孔樹(shu)脂,具有較高的交聯(lian)度(du)(du)者,結(jie)構(gou)穩定(ding),能耐反復再生。