DL 519-93 火力发电厂水处理用离子交换树脂验收标准.doc

中华人民共和国电力行业标准 火力发电厂水处理用离子交换树脂 DL 51993 验 收 标 准 Inspecting Standard on Ion Exchange Resins for Water Treatment in Thermal Power Plants 中华人民共和国电力工业部 1993-12-23批准 1994-06-01实施 1主题内容与适用范围 本标准规定了火力发电厂纯水及超纯水制备用球状离子交换树脂的验收技术 要求、验收规则及有关的测试方法。 本标准适用于火力发电厂制备纯水及超纯水的各种离子交换器用离子交换树 脂的验收。 2引用标准 GB1631离子交换树脂产品分类命名及型号； GB5475离子交换树脂取样方法； GB5757离子交换树脂含水量测定方法； GB5758离子交换树脂粒度分布测定方法； GB5759氢氧型阴离子交换树脂含水量测定方法； GB5760阴离子交换树脂交换容量测定方法； GB8144阳离子交换树脂交换容量测定方法； GB8330离子交换树脂湿真密度测定方法； GB8331离子交换树脂湿视密度测定方法； GB11991离子交换树脂转型膨胀率测定方法； GB12598离子交换树脂强度测定方法渗磨法。 3产品型号、主要用途、外观、游离水分及出厂型式 3.1火力发电厂纯水及超纯水制备用离子交换树脂的型号系按GB1631编写的。同 型号而用途不同的树脂的牌号规定见表1。 3.2本标准所规定的产品主要用于纯水及超纯水的制备。 3.3外观 通常，外观如表2所示。 3.4游离水分 树脂包装件中应无游离水分。 当有游离水分时，需扣除游离水分量后计量。 3.5出厂型式 3.5.1强酸性阳离子交换树脂出厂型式为钠型； 表1不同用途的同型号树脂的牌号 表2水处理用离子交换树脂外观 3.5.2弱酸性阳离子交换树脂出厂型式为氢型； 3.5.3强碱性阴离子交换树脂出厂型式为氯型； 3.5.4弱碱性阴离子交换树脂出厂型式为游离胺型。 4理化性能 理化性能应符合表3至表13中规定的各项技术要求。 表3水处理用0017强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂(氢型)/(钠型)技术要求 注：有效粒径，均一系数和粒度测定用钠型。 表4水处理用2017强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂(氢氧型)/(氯型)技术要求 注：有效粒径，均一系数和粒度测定用氯型。 1)最大再生容量。 表5水处理用D113大孔弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂(氢型)技术要求 表6水处理用D301大孔弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂(游离胺型)技术要求 表7水处理用002SC强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂(氢型)/(钠型)技术要求 注：有效粒径、均一系数和粒度测定用钠型。 表8水处理用2014强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂(氢氧型)/(氯型)技术要求 注：有效粒径、均一系数和粒度测定用氯型，磨后圆球率测定用原样。 1)最大再生容量。 表9水处理用D001大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂(氢型)/(钠型)技术要求 注：有效粒径、均一系数和粒度测定用钠型。 表10水处理用D111大孔弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂(氢型)技术要求 表11水处理用D201大孔强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂(氢氧型)/(氯型)技术要 求 注：有效粒径，均一系数和粒度测定用氯型。 1)最大再生容量。 表12水处理用D202大孔型强碱性苯乙烯系 阴离子交换树脂(氢氧型)/(氯型)技术要求 注：有效粒径，均一系数和粒度测定用氯型。 1)最大再生容量。 表13水处理用惰性树脂技术要求 1)、2)干筛数据。 5试验方法 5.1外观 目测。 5.2游离水分 游离水分检验方法见附录A。 5.3试样预处理及基准型试样的制备 试样预处理及基准型试样的制备见附录B。 5.4含水量的测定 5.4.1阳离子交换树脂，按GB5757中的3.63.8、4、5规定的方法进行测定； 5.4.2阴离子交换树脂，表B4中氢氧型或游离胺型基准型试样按GB5759中的 5.55.11、6规定的方法进行测定；表B4中氯型基准型试样按GB5757中的 3.63.8、4、5规定的方法进行测定。 5.5交换容量的测定 5.5.1氢型阳离子交换树脂，表B3中氢型基准型试样按GB8144中的5.5、5.6、 6规定的方法进行测定； 5.5.2钠型阳离子交换树脂，测定方法见附录C； 5.5.3氢氧型强碱性阴离子交换树脂最大再生容量的测定用表B4中氢氧型基准 型强碱性阴离子交换树脂试样按GB5760中的5.56规定的方法进行测定； 5.5.4游离胺型弱碱性阴离子交换树脂用表B4中游离胺型基准型弱碱性阴离子 交换树脂试样按GB5760中的5.56规定的方法进行测定； 5.5.5氯型强碱性阴离子交换树脂强型基团容量测定用表B4中氯型基准型强碱 性阴离子交换树脂试样按附录D规定的方法进行测定。 5.6体积交换容量的计算 5.6.1定义单位体积树脂中的交换基团量，交换基团量可以用全交换容量或最大 再生容量或强型基团容量来表示。 5.6.2体积交换容量按(1)式计算： (1) 式中QV体积交换容量(或最大再生容量，强型基团容量)，mmol/mL； Qw质量交换容量，mmol/g，对阳离子交换树脂Qw指全交换容量，对氯 型强碱性阴离子交换树脂Qw指强型基团容量，对氢氧型强碱性阴离 子交换树脂Qw指最大再生容量，对游离胺型弱碱性阴离子交换树脂 Qw指全交换容量； 湿视密度，g/mL； X含水量，%。 5.7湿真密度的测定 按GB中4.46规定的方法进行测定。 5.8湿视密度的测定 按GB8331中4.46规定的方法进行测定。 5.9有效粒径和均一系数的测定 见附录E。 5.10粒度的测定 见附录E。 5.11强度的测定 5.11.1凝胶型树脂强度的测定见附录F； 5.11.2大孔型树脂强度的测定，取原样(不筛分)按GB12598规定的方法进行测 定。 5.12转型膨胀率的测定 转型膨胀率的测定，按GB11991规定的方法进行。 5.13弱酸性阳离子交换树脂氢型率的测定 弱酸性阳离子交换树脂氢型率的测定，按附录G规定的方法进行。 6验收规则 6.1树脂生产厂以每釜为一批取样，用户以收到的货每五批(或不足五批)为一个取 样单元。 6.2每个取样单元中，任取10包(件)，单独称量，其总量不得小于铭牌规定的10 包(件)量的和。若包装件中有游离水，应除去游离水后称量。 6.3采样按GB5475规定的方法进行。 6.4每包装件必须有树脂生产厂质量检验部门的合格证。 6.5本标准表3至表13中所有项目都为必检项目。 6.6使用单位有权按本标准的规定对收到的树脂产品进行检验，使用单位可根据本 验收标准的要求取样检验，并将部分样品封存以备复验。如需复验，应在收到树脂 产品三个月内向树脂生产厂提出。 6.7检验结果有某项技术指标不符合本验收标准的要求时，应重新自该取样单元中 二倍的包装件中取样复验。以复验的结果为准。 6.8若用户对所订购离子交换树脂的技术要求超出本标准时，应在供货合同上说明 并作为验收依据。 6.9当供需双方对树脂产品的质量发生异议时，由供需双方协商解决或由法定质量 检验部门进行仲裁。 表14外包装标志的颜色 7标志、包装、运输、贮存 7.1标志 每一包装件上应有清晰、牢固的标志，标志的内容有产品名称、牌号、等级、 批号、生产日期和生产厂名。标志的尺寸为250mm350mm，其颜色见表14。 7.2包装 产品应包装在内衬塑料袋的容器或编织袋中，每一包装件应附有合格证。应保 证合格证完好。 7.3运输 本产品在运输过程中，应保持在050环境中，避免过冷或过热，并注意 不使树脂失去内部水分。 本产品为非危险品。 7.4贮存 本产品在540环境中贮存期为2年。超过贮存期可按本标准规定进行复 验，若复验结果仍符合本标准要求，仍可使用。 附 录 A 离子交换树脂游离水分检查方法 A1定性检查方法 透明塑料袋包装的树脂，除去外包装后将塑料袋竖放，约经10min后，若下 层树脂颜色和上层的不同，则有游离水分。 A2定量检查方法 将塑料袋口扎住，使游离水可能流出而树脂不能流出。将扎住口的塑料袋倒放 悬空架起，约经10min后，游离水即从塑料袋中流出，收集于下部容器中。当游 离水滴完后即可称量。 附 录 B 离子交换树脂样品预处理及基准型样品制备方法 B1仪器及设备 B1.1玻璃交换柱内径20mm，有效柱高约225mm，1号微孔砂芯滤板，上口为 标准磨口BM19/26，如图B1所示。 B1.2分液漏斗250mL，标准磨口BM19/26，如图B2所示。 B1.3有机玻璃交换柱如图B3所示。 B1.4广口瓶容量100mL。 图B1 玻璃交换柱图 图B2 分液漏斗 图 B3 有机玻璃交换柱 1分液漏斗；2橡皮塞；3交换柱； 4橡皮垫圈；5滤板；6旋塞 B2试剂和溶液 B2.11mol/LNaOH溶液称取40g分析纯氢氧化钠(GB629-81)，加入少量纯水溶 解后稀释至1000mL。 B2.22mol/LNaOH溶液称取80g分析纯氢氧化钠(GB629-81)，加入少量纯水溶 解后稀释至1000mL。 B2.31mol/LHCl溶液量取84mL分析纯盐酸(GB622-77)，稀释至1000mL。 B2.40.5mol/LH2SO4溶液量取27mL分析纯硫酸(GB625-77)，加到约500mL纯 水中，再稀释至1000mL。 B2.51mol/LNaCl溶液称取58.5g分析纯氯化钠(GB1266-77)，加入少量纯水溶解 后稀释至1000mL。 B2.6纯水电导率(25)小于2S/cm。 B2.70.1%甲基橙指示液按GB603-77配制。 B2.81%酚酞指示液按GB603-77配制。 B3操作步骤 B3.1将玻璃交换柱倒放，用自来水自下而上流过赶去气泡，关闭活塞。然后从活 塞下部放水，直到液面高出砂芯约5cm，保证砂芯下部无气泡。 B3.2用量筒量取表B1中的树脂样品，置于B1.3的有机玻璃交换柱中，除去树脂 层中的气泡，排水至液面高出树脂层2cm。 表B1 预处理样品的数量 B3.3用自来水反洗，树脂层的展开率为50%100%，当树脂层中无可见性杂质， 反洗结束。关闭活塞，将树脂转入B1.1的玻璃交换柱中，除去树脂层中的气泡， 排水至液面高出树脂层2cm。 B3.4对试样进行酸碱处理，处理步骤见表B2，流体自上而下流过树脂层。每次转 换试剂溶液和纯水时，交换柱中液面均应高出树脂层约2cm，并保证树脂层中无 气泡。 表B2 预处理操作步骤 B4基准型试样的制备 B4.1各种树脂的基准型： 阳离子交换树脂：氢型、钠型； 阴离子交换树脂：氢氧型、氯型、游离胺型。 B4.2基准型试样的制备 B4.2.1基准型阳离子交换树脂试样的制备见表B3； B4.2.2基准型阴离子交换树脂试样的制备见表B4。 表B3 基准型阳离子交换树脂试样制备方法 表B4 基准型阴离子交换树脂试样制备方法 附 录 C 钠型阳离子交换树脂全交换容量测定方法 C1适用范围 本方法适用于钠型阳离子交换树脂全交换容量的测定。 C2基本原理 钠型阳离子交换树脂在动态下通过过量的1mol/LHCl溶液再生，再用纯水洗 去过剩量的HCl溶液，树脂转为氢型。再在动态下通过过量的1mol/LNaCl溶液， 交换基团中的氢离子被钠离子取代至溶液中，其反应式如下： 收集全部流出液，测定其中氢离子的量用于计算树脂全交换容量。 C3仪器设备 见GB8144第3节。 C4试剂和溶液 C4.11mol/LHCl溶液量取84mL分析纯盐酸(GB622-77)溶液稀释至1000mL； C4.21mol/LNaCl溶液称取58.5g分析纯氯化钠(GB1266-77)，加少量纯水溶解后 稀释至1000mL； C4.30.1mol/LNaOH标准溶液按GB601-77标准溶液制备方法配制和标定； C4.41%酚酞指示液按GB603-77制剂及制品制备方法配制； C4.50.1%甲基橙指示液按GB603-77制剂及制品制备方法配制； C4.6纯水电导率(25)小于2S/cm。 C5操作步骤 C5.1在分析天平上称取经GB5757方法除去游离水分的表B3中钠型基准试样 11.2g(准确至0.0001g)2份，分别置于小交换柱(GB5760图2)中，加入约5mL 纯水； C5.2在每个置样的小交换柱上装好分液漏斗，在分液漏斗中加入150mL1mol/L 盐酸溶液，以4mL/min的流量通过树脂层，弃去流出液；用纯水洗净分液漏斗 后，加入200mL纯水； C5.3以46mL/min流量用纯水洗涤树脂，直至流出液用甲基橙指示液检查呈黄 色为止； C5.4在分液漏斗中加入100mL1mol/L氯化钠溶液，以23mL/min的流量通过 树脂层，收集流出液于250mL三角烧瓶中； C5.5在流出液中加入1滴酚酞指示液，用0.1mol/LNaOH标准溶液滴定至微红色 保持15s不褪色为止。记录耗用的标准溶液体积； C5.6每次配制1mol/LNaCl溶液后均应进行空白试验，记录空白试验耗用的标准 NaOH溶液体积。 C6计算 钠型阳离子交换树脂全交换容量按式(C1)计算，计算结果均保留小数点后二 位，取二次测定结果的平均值。 (C 1) 式中 Q钠型阳离子交换树脂全交换容量，mmol/g； V2滴定交换流出液耗用的标准 NaOH溶液体积，mL； V 1滴定空白试验耗用的标准 NaOH溶液体积，mL； cNaOH标准 NaOH溶液的浓度，mol/L； m试样量，g； X试样含水量，%。 附 录 D 氯型强碱性阴离子交换树脂强型基团容量测定方法 D1适用范围 本方法适用于氯型强碱性阴离子交换树脂强型基团容量的测定。 D2基本原理 氯型强碱性阴离子交换树脂在动态条件下通过过量的硫酸钠溶液，交换基团中 氯离子被硫酸根离子取代至溶液中，其反应式为： 收集全部流出液，测定其中的氯离子量，用于计算树脂的氯型强型基团容量。 D3仪器和设备 见GB8144第3节。 D4试剂和溶液 D4.10.5mol/LNa2SO4溶液称取71g分析纯无水硫酸钠(GB9853-88)，加水溶解后 稀释至1000mL； D4.20.1mol/LAgNO3标准溶液按GB601-77标准溶液制备方法配制和标定； D4.35%铬酸钾指示液将5g化学纯铬酸钾(HG-3-918-76)溶于50mL纯水中，用纯 水稀释至100mL，摇匀； D4.4纯水电导率(25)小于2S/cm。 D5操作步骤 D5.1在分析天平上称取经GB5757方法除去外部水分的表B4中的氯型基准型试 样11.2g(准确至0.0001g)2份，分别置于小交换柱(GB5760图2)中，加入约5mL 纯水； D5.2在每个置样的小交换柱上装好分液漏斗，在分液漏斗中加入100mL 0.5mol/L的硫酸钠溶液，以23mL/min的流量通过树脂层，收集流出液于 250mL三角烧瓶中； D5.3在流出液中加入1mL5%铬酸钾指示液，在剧烈摇动下用0.1mol/LAgNO3标 准溶液滴定至微砖红色保持15s不褪色为止，记录耗用AgNO3标准溶液的体积， mL；同时做空白试验，记录空白试验耗用AgNO3标准溶液的体积，mL。 D6计算 氯型强碱性阴离子交换树脂强型基团容量按式(D1)计算，计算结果均保留小数 点后二位，取二次测定结果的平均值。 v(D 1) 式中Q氯型强碱性阴离子交换树脂强型基团容量，mmol/g; V2滴定流出液耗用AgNO3标准溶液的体积，mL； V1空白试验耗用AgNO3标准溶液的体积，mL； cAgNO3AgNO3标准溶液的浓度，mol/L； m试样的质量，g； X试样的含水量，%。 附 录 E 离子交换树脂有效粒径、均一系数和粒度测定方法 E1适用范围 本方法适用于球状离子交换树脂有效粒径、均一系数和粒度的测定。 E2定义 E2.1有效粒径 见 GB 5758-86离子交换树脂粒度分布测定方法的1.1。 E2.2均一系数 见 GB 5758-86的1.2。 E2.3粒度 在规定的粒径范围内的树脂体积占样品体积的百分数。 E3仪器和试剂 见 GB 5758-86的2。 E4有效粒径和均一系数测定步骤 E4.1取样 见 GB 5475-85离子交换树脂取样方法。 E4.2样品的处理见表E1。 表E1 树脂样品的处理条件 E4.3样品的量取 见 GB 5758的3.3。 E4.4样品的筛分操作 E4.4.1准备工作 见 GB 5758的3.4.1。 E4.4.2加入样品 见 GB 5758的3.4.2。 E4.4.3筛分操作在漏斗中，连续地上下左右移动试验筛，使其在水层中运动，操 作中要防止树脂从试验筛上缘漂出，筛网不应露出水面。反复操作约5 min。 E4.4.4清网从水中取出筛子，反过来置于一搪瓷盆中，用细水流反复冲洗筛网上 树脂至搪瓷盆中，将在网孔中的树脂颗粒基本洗净。 E4.4.5重复筛分及清网操作按E4.4.3和E4.4.4规定重复操作并检查是否筛净。 检查时，在一搪瓷盆中进行筛分，若经约5min的筛分操作，筛下颗粒不多于50 粒，则可结束筛分操作；否则继续E4.4.3至E4.4.4的操作直至筛下颗粒不多于50粒。 E4.4.6测量筛下树脂体积 见 GB 5758的3.4.4。 E4.4.7换筛继续筛分 见 GB 5758的3.4.5。 E4.5结果的计算及表示 见 GB 5758的4。 E4.6允许差 见 GB 5758的5。 E5粒度测定操作步骤 E5.1粒度范围内样品体积百分数的测定 E5.1.1已经粒度分布测定的样品的粒度测定 已经粒度分布测定的样品的粒度可从粒度分布曲线查出。查找方法如下： 从粒度分布曲线查出大于粒度范围下限粒径的筛上体积累积百分数P1(%)， 再查出大于粒度范围上限粒径的筛上体积累积百分数P2(%)，则粒度P(%)由下式 计算： (E12) E5.1.2未经粒度分布测定的样品的粒度测定 取和粒度范围上限粒径相应孔径的筛子,按E4.3.3E4.3.6规定的筛分方法过筛 100mLCL外理过的样品(压脂层白球和浮床的白球直接干筛),记录筛下样品体 V1mL)。再取和粒度范围下限相应孔径的筛子，按GB5758规定的筛分方法过上述 筛下样品，记录这次筛下样品的体积V2(mL)，则 粒度 P(%)由下式算： (E 2) E5.2小于下限粒径样品体积百分数的测定 E5.2.1已经粒度分布测定的样品的小于下限粒径样品体积百分数的测定 从粒度分布曲线上直接查出小于下限粒径样品体积百分数。 E5.2.2未经粒度分布测定的样品的小于下限粒径样品体积百分数的测定 从 E5.1.2操作中得出的V2值计算小于下限粒径样品体积百分数 P3(%)： (E 3) 附 录 F 离子交换树脂强度测定方法磨后圆球率法 F1适用范围 本方法适用于凝胶型球状离子交换树脂强度的测定。 F2基本原理 在规定的条件下使树脂经受压力和摩擦力的作用后，将树脂在低温下烘至能自 由滚动，分离出其中的圆球颗粒，求出磨后圆球率。它表示树脂经受压力和摩擦力 作用后仍保持圆球不破碎的能力。磨后圆球率是离子交换树脂强度的一种表示方 法。 F3仪器装置 见 GB 12598中5.25.9。 F4操作步骤 F4.1用100mL量筒量取50mL原样树脂样品(树脂层中应无气泡，敲实后读数)。 树脂层上应保留5mL水。 F4.2用145mL水将量筒中的树脂样品全部转移到滚筒内，并加入10个瓷球，旋 紧筒盖。 F4.3将滚筒装到球磨机上，将阳树脂滚磨15 min2 s，阴树脂滚磨30 min4 s。 F4.4取下滚筒，开盖，用水仔细将筒内全部树脂移至筛网布上，甩去水分，摊平， 在60下烘至颗粒能自由滚动(约 4h)，或在室温下干燥(约16 h)。 F4.5将干样置于搪瓷盘的左上角，抬高搪瓷盘的上沿使搪瓷盘倾斜放置，倾斜角 度应能使圆球颗粒在轻轻振动中滚下而破碎颗粒不能滚下，用毛刷轻轻拨动一小部 分树脂，使圆球颗粒和破碎颗粒逐渐分离，在这一操作中不断地将破碎颗粒刷至搪 瓷盘的右上角，直到全部试样分离完毕。分离后，圆球颗粒中破碎颗粒应小于50 粒，破碎颗粒中圆球颗粒也应小于50粒。 F4.6将分离后的圆球颗粒和破碎颗粒分别置于称量瓶中并在分析天平上称量。 F5测定结果的计算 磨后圆球率按式(F1)计算，计算结果保留小数点后二位。 (F 1) 式中M磨后圆球率，%； m1圆球颗粒的质量，g； m 2破碎颗粒的质量，g。 附 录 G 弱酸性阳离子交换树脂氢型率测定方法 G1适用范围 本方法适用于包装件内弱酸性阳离子交换树脂氢型率的测定。 G2定义 单位质量的原包装件内弱酸性阳离子交换树脂氢型离子交换基团和全部离子 交换基团的比即为该树脂的氢型率。 G3仪器和设备 见 GB 8144第3节。 G4试剂和溶液 见 GB 8144第4节。 G5测定步骤 G5.1样品制备将约25mL原包装件中样品置于100mL烧杯中，使全部样品刚好 浸于水纯水中，浸泡时间不少于4 h。 G5.2除去外部水分按GB5758规定，用离心法除去外部水分后将样品置于称量 瓶中，待分析用。 G5.3氢型基团量测定按GB8144第5、6节方法测定。样品量见表G1(若样品 量和氢型率不符，应按氢型率重新称量测定)。 表G1 不同氢型率下样品质量 G5.4非氢型基团量测定 G5.4.1在分析天平上称取二份样品(样品量见表G1)分别置于干燥的具塞三角瓶 中，若样品量不符合表G1要求，可重新称量测定。 G5.4.2每个置样的三角瓶中，用移液管加入100mL0.1mol/L盐酸标准溶液， 摇匀，将瓶塞盖严。在1540的环境下浸泡2h，冷却至室温。 G5.4.3用移液管从具塞三角烧瓶中取出25mL浸泡液(不得吸出树脂颗粒)置于三角 烧瓶中，加入50 mL纯水和2滴酚酞指示液。 G5.4.4用0.1mol/L氢氧化钠标准溶液滴定至微红色15s不褪色为终点，记录耗用 氢氧化钠标准溶液的体积。同时进行空白试验。 G6计算 计算结果均保留小数点后二位，取二次测定结果平均值。 G6.1湿基氢型基团量按式(G1)计算： 式中QNH湿基非氢型基团量，mmol/g； V2空白试验耗用盐酸标准溶液的体积，mL； V1滴定浸泡液耗用盐酸标准溶液的体积，mL； cHCL盐酸标准溶液的浓度，mol/L； m1树脂样品的质量，g。 (G1) G6.2湿基氢型基团量按式(G2)计算： (G2) 式中QNH湿基非氢型基团量，mmol/g； V4空白试验耗用氢氧化钠标准溶液的体积，mL； V3滴定浸泡液耗用氢氧化钠标准溶液的体积，mL； cNaOH氢氧化钠标准溶液的浓度，mol/L； m2树脂样品的质量，g。 G6.3氢型率按式(G3)计算： (G3) 式中H弱酸性阳离子交换树脂氢型率，%。 _ 附加说明： 本标准由中华人民共和国电力工业部提出。 本标准由电力工业部电厂化学标准化技术委员会技术归口。 本标准由电力工业部西安热工研究所负责起草。 本标准主要起草人：邵 林 王广珠。