调相机转子内冷水用混合离子交换树脂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种调相机转子内冷水用混合离子交换树脂及其制备方法，该混合离子交换树脂由阴阳离子交换树脂组成，具体为氢氧型、氢型和钠型离子交换树脂，体积比为12～13∶2～3∶1。制备方法包括将阴阳离子交换树脂分别转成硫酸型、氢型离子交换树脂，将硫酸型和部分氢型离子交换树脂混匀，再转型成氢氧型和钠型混合离子交换树脂，与另一部分氢型离子交换树脂混匀，即得目标混合离子交换树脂。本发明专利技术的混合离子交换树脂中的三种类型离子交换树脂可同时失效，使离子交换树脂利用率最大化，寿命有效延长，制备过程利用硫酸型与氢型离子交换树脂相近的密度有效避免了均匀性不好的问题，且保证树脂使用寿命和出水水质。且保证树脂使用寿命和出水水质。

【技术实现步骤摘要】
调相机转子内冷水用混合离子交换树脂及其制备方法


[0001]本专利技术属于调相机冷却水处理领域，具体涉及一种调相机转子内冷水专用离子交换树脂及其制备方法。

技术介绍

[0002]调相机作为旋转无功发生装置，在直流系统因故障出现闭锁的情况下进入相运行状态，吸收无功，抑制系统电压升高，改善电压水平，对于支撑电网系统稳定具有重要作用。国家电网在直流输送端配套建设了大批双水冷调相机机组。调相机运行时产生的大量热量需要通过冷却系统带走。由于水质不合格会加速调相机线圈腐蚀，产生铜的氧化物沉积，导致内冷水管的传热效率下降，并使线圈内部易发生堵塞，严重威胁机组的安全运行。因此，需要通过相应的水质调节来保障冷却水水质满足要求。
[0003]调相机转子内冷水要求pH值7～9、铜离子含量小于40μg/L(期望值20μg/L)、电导率小于5.0μS/cm，为保证上述水质要求，调相机转子内冷水应用最广泛和有效的方法是通过添加碱液调整转子内冷水pH，采用离子交换树脂去除铜离子、溶入的杂质以及碱液添加产生的离子杂质以保证转子内冷水电导率。目前，所采用的离子交换树脂均是常规的混床离子交换树脂，即阴阳树脂处理能力1∶1，其能保证出水水质小于0.08μS/cm，但是转子内冷水中由于转子运行过程中带入大量的二氧化碳的溶入，采用常规的离子交换树脂混床使得阴阳树脂无法同时失效，往往存在阴树脂先失效，而大部分阳树脂还未失效的情况，最终导致离子交换树脂运行寿命非常短，运维费用高。一些学者参照发电机定子内冷水处理工艺提出采用钠型、氢型和氢氧型三种树脂组成的三个离子交换树脂罐来通过钠型树脂调整pH、氢型和氢氧型树脂去除杂质，以保证调相机转子内冷水水质。但是该方法同样存在因为大量二氧化碳的溶入造成离子交换树脂寿命太短、一旦树脂部分失效水质不满足要求的问题。离子交换树脂寿命短，运维费用高，进而影响水质，已经成为影响调相机安全经济运行的主要问题之一，亟待解决。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种寿命长、水质佳的调相机转子内冷水用混合离子交换树脂及其制备方法。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案。
[0006]一种调相机转子内冷水用混合离子交换树脂，由阴离子交换树脂和阳离子交换树脂混合而成，所述阴离子交换树脂为氢氧型离子交换树脂，所述阳离子交换树脂包括氢型离子交换树脂和钠型离子交换树脂，所述氢氧型离子交换树脂、氢型离子交换树脂和钠型离子交换树脂的体积比为12～13∶2～3∶1。
[0007]上述的调相机转子内冷水用混合离子交换树脂，优选的，所述调相机转子内冷水用混合离子交换树脂装设于混床中，使混床出水电导率为0.1μS/cm～0.5μS/cm。
[0008]上述的调相机转子内冷水用混合离子交换树脂，优选的，所述阴离子交换树脂为
凝胶型阴离子交换树脂，所述阳离子交换树脂为凝胶型阳离子交换树脂，所述凝胶型阴离子交换树脂、凝胶型阳离子交换树脂的性能满足GB/T 32473
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2016凝结水精处理用离子交换树脂的技术要求。
[0009]作为一个总的技术构思，本专利技术还提供一种上述的调相机转子内冷水用混合离子交换树脂的制备方法，包括以下步骤：
[0010](1)将阴离子交换树脂用硫酸钠溶液转成硫酸型离子交换树脂，将阳离子交换树脂用盐酸转成氢型离子交换树脂；
[0011](2)将硫酸型离子交换树脂和部分氢型离子交换树脂进行混匀，得到硫酸型和氢型混合离子交换树脂；其中，所述硫酸型离子交换树脂与氢型离子交换树脂的体积比为12～13∶1；
[0012](3)将上述硫酸型和氢型混合离子交换树脂采用NaOH溶液进行转型，得到氢氧型阴离子交换树脂和钠型阳离子交换树脂的混合树脂；
[0013](4)将步骤(1)所得的另一部分氢型离子交换树脂与步骤(3)所得的氢氧型阴离子交换树脂和钠型阳离子交换树脂的混合树脂进行混匀，氢型离子交换树脂与所述混合树脂的体积比为2～3∶13～14，得到调相机转子内冷水用混合离子交换树脂。
[0014]上述的调相机转子内冷水用混合离子交换树脂的制备方法，优选的，步骤(1)中，所述初始阴离子交换树脂为氯型阴离子交换树脂，所述初始阳离子交换树脂为钠型阳离子交换树脂。
[0015]上述的调相机转子内冷水用混合离子交换树脂的制备方法，优选的，步骤(1)中，所述阴离子交换树脂在用硫酸钠溶液转换前先进行清洗预处理，所述阳离子交换树脂在用HCl溶液转换前先进行清洗预处理。
[0016]上述的调相机转子内冷水用混合离子交换树脂的制备方法，优选的，步骤(2)中，所述混匀为水气混匀。
[0017]上述的调相机转子内冷水用混合离子交换树脂的制备方法，优选的，步骤(4)中，所述混匀为水气混匀。
[0018]上述的调相机转子内冷水用混合离子交换树脂的制备方法，优选的，步骤(1)中，所述硫酸钠溶液的浓度为20g/L～25g/L，所述盐酸的质量浓度为3％～5％。
[0019]上述的调相机转子内冷水用混合离子交换树脂的制备方法，优选的，步骤(3)中，所述NaOH溶液的浓度为3％～5％。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0021]1、本专利技术的调相机转子内冷水用混合离子交换树脂采用氢氧型离子交换树脂、氢型离子交换树脂和钠型离子交换树脂组成混合离子交换树脂，可装设于混床中，且其体积比为12～13∶2～3∶1，该离子交换树脂比例具备以下优势：(1)处理调相机转子内冷水时，离子交换树脂混床中的三种类型离子交换树脂同时失效，避免了因离子交换树脂中一种类型树脂失效导致混床失效的情况，使离子交换树脂利用率最大化，离子交换树脂寿命得到有效延长；(2)三种类型离子交换树脂组成的混床，氢型和氢氧型离子交换树脂的存在保证了出水水质满足要求，有效完全去除了二氧化碳、碳酸氢根离子和碳酸根离子等阴离子以及去除大部分钠离子，少部分钠型离子交换树脂的存在有效减少了碱液的加入和氢型离子交换树脂的负担，使得离子交换树脂寿命延长。本专利技术根据转子内冷水水质特点，对不同种类
离子交换树脂进行特殊的配比，得到一种寿命长、水质佳的混合离子交换树脂。
[0022]2、本专利技术的制备方法通过先将阴阳离子交换树脂转为硫酸型离子交换树脂与氢型离子交换树脂进行混匀，再通过氢氧化钠将硫酸型离子交换树脂与部分氢型离子交换树脂转型得到氢氧型离子交换树脂和钠型离子交换树脂混合树脂，最后将另一部分氢型离子交换树脂再混入到氢氧型离子交换树脂和钠型离子交换树脂混合树脂中，上述制备过程有效利用硫酸型离子交换树脂与氢型离子交换树脂相近的密度，有效避免了因三种离子交换树脂密度差而导致混床中均匀性不好的问题，有效保证了树脂使用寿命和出水水质。
具体实施方式
[0023]以下结合具体优选的实施例对本专利技术作进一步描述，但并不因此而限制本专利技术的保护范围。以下实施例中所采用的材料和仪器均为市售。
[0024]实施例1：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种调相机转子内冷水用混合离子交换树脂，其特征在于，由阴离子交换树脂和阳离子交换树脂混合而成，所述阴离子交换树脂为氢氧型离子交换树脂，所述阳离子交换树脂包括氢型离子交换树脂和钠型离子交换树脂，所述氢氧型离子交换树脂、氢型离子交换树脂和钠型离子交换树脂的体积比为12～13∶2～3∶1。2.根据权利要求1所述的调相机转子内冷水用混合离子交换树脂，其特征在于，所述调相机转子内冷水用混合离子交换树脂装设于混床中，使混床出水电导率为0.1μS/cm～0.5μS/cm。3.根据权利要求1或2所述的调相机转子内冷水用混合离子交换树脂，其特征在于，所述阴离子交换树脂为凝胶型阴离子交换树脂，所述阳离子交换树脂为凝胶型阳离子交换树脂，所述凝胶型阴离子交换树脂、凝胶型阳离子交换树脂的性能满足GB/T 32473
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2016凝结水精处理用离子交换树脂的技术要求。4.一种如权利要求1～3中任一项所述的调相机转子内冷水用混合离子交换树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将阴离子交换树脂用硫酸钠溶液转成硫酸型离子交换树脂，将阳离子交换树脂用盐酸转成氢型离子交换树脂；(2)将硫酸型离子交换树脂和部分氢型离子交换树脂进行混匀，得到硫酸型和氢型混合离子交换树脂；其中，所述硫酸型离子交换树脂与氢型离子交换树脂的体积比为12～13∶1；(3)将上述硫酸型和氢型混合离子交换树脂采用NaOH溶液进行转型，得到氢氧型阴离子交换树脂和钠...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏加强，万涛，刘凯，王笑，龚尚昆，吴俊杰，查方林，周挺，徐松，刘奕奕，刘政，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司电力科学研究院国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：