5.15.影响凝结水净化装置运行的因素

任何时候,CPP都应制出所需数量的净水且要求水要符合水质指标,这就涉及到各种不同的工作条件.满足此项要求的能力大小取决于装置的设计和操作条件,而且这些情况将会如何对进程发生影响是必须加以考虑的首要因素.所用的性能和寿命可能会受影响,因此,树脂的选择就和工厂的各个因素密切相关.

相关主要因素有:

--流速

--再生步骤和条件

--待处理水成分

--生产处理水的质量和数量

5.1流速

必须把CPP设计一个过滤器,这可以给大量的水去除离子.对于一个660MW压水反应堆机组而言,必须制出约为1500m3/h的处理水.因此,为降低工厂成本,和常规离子交换装置相比的高流速下运行.在混床情况下,一般设计在流速100-150m/h(m-3,m-2,h-1)下运行.

高流速带来的两个主要影响:

--压降增大,树脂物理破碎的危险性随之增加

--减少了进行离子交换反应的时间

通过选择特殊类型和特殊粒径的树脂，任何一种影响都会降低，但不幸的是，在一种影响降低的同时，另外一种不良影响可能由此而大。例如，压降的高低同流速和粒径都有关系，因此所使用树脂颗粒增大时，压降就会降低。（压差和粒径的平方成反比，因此，如果粒度增加一倍，压差就降为原来的1/4！）然而，如果应用大颗粒，供发生离子交换的表面积可成比例的减小，动力学特性因此变差，因此因容量减小而造成的制水水质变差的危险性增加。

在正常冷凝水精制状态下，仅保持较高的流速这一项不可能引起阴阳的严重物理破碎。但是，其他因素可使树脂性能变差，如再生渗透压，还有高流速和树脂输送也都是附加因素，能导致继发的物理破碎。

高流速带来的主要影响上：当冷凝水通过树脂床时，离子交换反应的时间缩短。因此的动力学性能就变得更为关键。

整个交换速度是由一下许多物理化学因素决定的：

---树脂颗粒表面离子通过水的静态膜扩散

---树脂颗粒内的扩散

---树脂颗粒的粒度（表面积）

---存在的离子型式

---树脂床内的pH条件

对于用在CPP中高度离子化的阴阳离子交换树脂而言，树脂活性基团内的离子交换速率就会很高，控制因素 的整个速率就是穿过树脂颗粒表面水静止膜的扩散速率。这个常理，对新鲜树脂同样适用。但在使用当中，由于污染和或老化，树脂性能会受损。在这方面，阴离子交换树脂比阳离子交换树脂更加敏感。阴离子交换树脂更易吸收污染物，例如来源于多种途径的有机物质，包括来自阳离子交换树脂的低分子磺酸盐在内。而且，他们的化学性质比阳离子交换树脂更不稳定，有一些强碱基团发生降解也难以避免。 在受到某些影响后，阴离子交换树脂性能会变差，因此，表面的离子交换控制着整个交换速率。

不同类型的离子，其交换速率不同。但在用于给水处理工厂中速率相对较低，对无机离子而言，这种差别一般难以觉察。无论如何，在充分除区有机物时会遇到一些困难，这其中至少有一部分要归结于动力学因素。

现代CPP采用更高流速，在操作时甚至连无机离子交换速率的差异也可以觉察出来。尤其是硫酸根的交换比氯离子的交换更缓慢。在使用新鲜树脂时，速率差别在实际应用中没什么意义。但如上所述，由于污垢/老化会随时间推移而使动力学变差， 会让整个的这些阴离子的xx速度变缓。而且，和氯离子相关的较低的硫酸根摄取速率会得到加强。

在最近几年，对阴离子动力学进行的许多研究已有报道，有许多资料可以参考，但基本可以总结如下：

在混床运行中采用的较高流速下，阴离子交换树脂的工作状态已经接近它们的动力学性能极限。所谓交换区，也就是，制出所要求水质 的水所需床深，这在总床身中是很重要的一部分。由此得出，在运行当中，任何使动力学能力恶化的情况都会使此区长度增加，因此可能会造成两种不良影响：

---可能难以达到所要求的水质

---用于处理被冷却水污染冷凝水的树脂的容量会降低。