[发明专利]凝结水精处理专用离子交换树脂及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及化学领域中的水处理技术，具体涉及一种凝结水精处理专用离子交换树脂及其制备方法。

背景技术

离子交换树脂是一类带有功能基的网状结构的高分子化合物，其结构由三部分组成：不溶性的三维空间网状骨架，连接在骨架上的功能基团和功能基团所带的相反电荷的可交换离子。在火电、核电机组及某些石化等行业中，由于对离子交换树脂的物理性能、机械性能具备较高要求。因为，这种离子交换树脂常常用于凝结水精处理系统中的凝结水，这种凝结水系统具有温度高、压力高、流速高的特点。以前国内凝结水精处理专用的离子交换树脂一直依赖国外进口，而国外进口的凝结水精处理专用的离子交换树脂，由于国外进口这类树脂的价格较高，而且其颗粒度都比较小，且不能调节。因此在使用中树脂的流失量较大，这样将会大大提高凝结水精处理的成本。在现有文献记载中还未见到关于，颗粒度大小可调的凝结水精处理专用的离子交换树脂及其制备方法的报道和使用方面的实例。因此，本领域技术人员有必要研制一种上述树脂的制备方法。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种凝结水精处理专用的离子交换树脂及其制备方法。该树脂具有耐温及抗氧化性能好、耐渗强度和粒度均一性好，抗有机物性能好，机械强度高，制备工艺简单等特点。

为实现上述目的，本发明的技术方案是提供一种凝结水精处理专用离子交换树脂，所述树脂包括由苯乙烯、二乙烯苯聚合而成的骨架，在所述骨架上连接有包括以浓硫酸和二氯乙烷为主要成分的阳离子型功能基团，或以氯甲醚、三甲胺和氯化锌为主要成分的阴离子型功能基团，其特征在于，在所述阳离子型功能基团与阴离子型功能基团中还含有氢氧化钠、复合多元致孔剂和链转移剂，在所述复合多元致孔剂中含有过氧化苯甲酰、聚乙烯醇和固体石蜡，在所述链转移剂中含有环乙烷和氯化钠，所述离子交换树脂的外形为球状。

其中，在所述离子交换树脂中按重量百分比过氧化苯甲酰的含量为0.15％、聚乙烯醇的含量为0.05％、固体石蜡的含量为2.72％、环乙烷的含量为0.1％、氯化钠的含量为0.05％。

其中，在阳离子型功能基团中按重量百分比氢氧化钠的含量为0.07％、二氯乙烷的含量为6.08％、浓硫酸的含量为75.8％；或在阴离子型功能基团中按重量百分比氢氧化钠的含量为0.07％、氯甲醚的含量为31.1％、三甲胺的含量为40.63％、氯化锌的含量为10.05％。

其中，在所述离子交换树脂中按重量百分比，苯乙烯的含量为12.45％、乙二烯苯在连接有阳离子型功能基团中的含量为2.53％，乙二烯苯在连接有阴离子型功能基团中的含量为2.63％.

一种凝结水精处理专用离子交换树脂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

S1：按重量百分比称量原料苯乙烯、二乙烯苯、过氧化苯甲酰、聚乙烯醇、固体石蜡、环己烷和氯化钠，将称好的原料加入到含有水的聚合釜中，然后启动搅拌器搅拌，并将聚合釜中的原料升温到聚合所需要的温度；

S2：待聚合结束后，用水清洗S1步骤中所得聚合物，然后用热风干燥并筛分聚合物，即得到合格的球状聚合物；

S3：将S2步骤中得到的聚合物用甲苯抽提其中的复合多元致孔剂，直至聚合物中无固体石蜡被检出为止，然后回收甲苯并烘干聚合物，烘干后的聚合物将用于后续的磺化处理，或氯化与胺化处理；

S4：将S3步骤中得到的聚合物投入到含有浓硫酸的磺化釜中，开启搅拌器搅拌，在搅拌过程中加入二氯乙烷，并升温进行磺化处理；

S5：待S4步骤中的磺化反应结束后，往磺化釜内注入清水，在搅拌的过程中用清水缓慢稀释并洗出硫酸，待聚合物被洗到接近中性时，再缓慢加入氢氧化钠以使聚合物转为钠型，然后在搅拌的过程中再将聚合物水洗至pH中性后包装；

S4’：或将S3步骤中得到的聚合物投入到含有氯甲醚的氯化釜中，开启搅拌器搅拌，并在搅拌过程中膨胀2小时，然后加入已称量好的氯化锌，使上述原料在40～45℃温度下进行氯化反应；

S5’：待S4’步骤中的氯化反应结束后将聚合物冷却，然后用清水将其洗涤至中性，随后再向氯化釜加入已计量的三甲胺，并在25～30℃温度下进行胺化反应，胺化反应结束后再冷却、水洗至中性后包装。

其中，将S5或S5’步骤中得到的聚合物再进行后处理，所述后处理步骤包括：

a)、在投料釜中加入2％的食盐及纯水，将磺化处理、或氯化与胺化处理后的聚合物投入投料釜中；

b)、待a步骤中的物料投完后，再将其抽入到处理釜内，开启搅拌器搅拌，并逐步将处理釜内的温度升至98±2℃，然后保温1小时；