浅谈森达建湖热电#2汽轮机调节系统异常情况的分析处理摘要：针对森达建湖热电#2汽轮机大修后，首次启动过程中调节系统出现的异常现象，分析判断原因，进行处理，保证了机组运行的安全可靠性。关键词：调节系统  异常  分析  判断  处理 一、森达建湖热电#2汽轮机及调节系统简单介绍森达建湖热电#2汽轮机是南京汽轮机厂生产制造的型号为C15-4.9/0.98-1次高温高压、单缸、单抽汽、冲动式汽轮机。调节系统为全液压牵联式自动调节系统，主要由油泵组(脉冲泵和主油泵组成)、调节器(由压力变换器、错油门，油动机组成)、调压器、旋转隔板油动机、同步器等部套组成，并主要由两条脉冲油路把前述部套连接启来。压力变换器有两个控制窗口分别控制两条脉冲油路，称为转速调节回路，调压器有两个控制窗口分别控制两条脉冲油路，称为压力调节回路。转速调节回路接受转速脉冲信号(即脉冲泵出口油压变化量)和同步器给定信号，用来控制转速或电负荷；压力调节回路接受抽汽压力和调压器给定信号，用来控制抽汽压力和热负荷。转速调节回路控制调节汽门和旋转隔板，同向动作，即调节汽门和旋转隔板同时开大或同时关小。抽汽式汽轮机既可作纯冷凝运行也可作抽汽式运行。当不带抽汽按纯冷凝运行时，可以不投旋转隔板油动机，让旋转隔板全开。调节系统见附图一。

二、异常现象、分析、处理1、现象2015年7月2日#2汽轮机大修后第一次启动，正常冲转到2500转/分钟左右时调节汽门开始动作，缓慢的关小，转速维持在2800转/分钟左右，然后在用同步器升速时，调门开始开大直至全开，转速很快上升无法控制，立即打闸停机。再次启动，出现同样的异常现象。调阅有关历史数据发现：在调速汽门开始动作到异常动作的过程中，同时出现（1）油泵组进口油压由0.2MPa逐渐下降至0.04MPa；（2）一次脉冲油压由0.37MPa逐渐下降至0.14MPa；（3）主油泵出口油压波动比较大（1.03MPa－0.97MPa之间波动）。另外，大修后启动前发现事故油压只有0.6MPa，稍微有些偏低。（启动期间参数趋势见附图二）

2、分析、检查、处理根据以上现象，第一次分析：发生异常的原因可能是（1）错油门滑阀有卡涩，造成滑阀无法自动就中，一次脉冲油压不断下降；（2）油动机反馈油口部分堵塞，造成油动机动作的过程中，油压无法及时反馈，调节汽门持续动作；（3）调速器底部垫片有损坏的，造成一次脉冲油压、事故油压和回油出现短路，油压下降。正对分析的以上可能原因，分别对压力变换器、错油门、油动机、调速器底部垫片进行了拆开检查，发现油动机反馈油口下部被脏物堵塞2mm长，压力变换器和错油门滑阀有少许毛刺，其他没发现异常。处理发现的问题，并清洗所有部套，保证所有部套动作灵活，然后进行复装（复装时调速器底部垫片去掉没用，直接用的密封胶）。冷态试验正常后，机组再次进行启动。转速升至2500转/分钟左右时调节汽门开始动作，稍微关小一点后，不再动作，转速一直上升，调节系统无法自己维持转速，其他现象与原来一样，再次停机进行分析。（启动期间参数趋势见附图三）

根据两次现象的不同和相同之处，第二次分析：原因可能是（1）调速器底部有不平整的地方，造成一次脉冲油压、事故油压和回油出现短路，油压下降；（可以确定有这方面的原因）（2）注油器有漏油地方或脏物堵塞喷嘴，启动后随着转速的升高，油泵组进口油量不足，油压下降，进而影响出口油压和油量，造成调节汽门动作不正常；（3）高压油泵出口逆止门不严，主油泵出口油压随着转速的升高逐渐达到和高于高压油泵出口压力时，通过启动排油阀将一部分压力油排到油箱，造成压力油油量减少，注油器出口油压不断下降，油泵组出口油压也下降，调节汽门动作不正常。针对分析的原因，分别进行检查（1）调速器底部重新加装垫片；（2）拆开注油器进行检查，未发现漏油地方和脏物；（3）检查发现高压油泵出口逆止门不严，泄漏量比较大，对逆止门不严密进行处理。做冷态试验时发现事故油压也增加至0.65MPa，各试验正常后，机组再次进行启动。冲转到2500转/分钟左右时调节汽门开始动作，缓慢的关小，转速维持在2800转/分钟左右，然后用同步器升速，调门逐渐开大，转速升至3000转/分钟稳定运行，调节系统动作正常，油泵组进口油压、一次脉冲油压、主油泵出口油压等参数均正常。机组做完各种动态试验合格后，并入电网运行。（启动期间参数趋势见附图四）

三、异常情况总结通过对此次#2汽轮机启动过程中调节系统发生异常的现象和参数变化的分析，以及判断、排查，最后得到解决。可以断定发生此次异常的主要原因是高压油泵出口逆止门不严，主油泵出口油压随着转速的升高逐渐高于高压油泵出口压力后，通过启动排油阀将一部分压力油排到油箱，造成压力油油量减少、油压降低，注油器出口油压下降、油量减少，油泵组进口油压下降，油泵组出口油压也下降，调节系统不能正常动作；次要原因是调速器底部垫片有损坏的，造成一次脉冲油压、事故油压和回油之间出现短路，油压下降，对调节系统的正常工作产生了一定的影响。由于机组大修前调节系统工作正常，因此在分析原因时主观上有些偏重于怀疑调节系统设备存在问题，前期忽略了一些细节，造成排查处理时走了一些弯路。在此将整个发生异常的现象、分析、处理过程进行整理，供大家参考，以便今后遇到同类故障时可以及时准确分析出原因，及时处理。（建湖公司  涂潜波） 变频器在热电厂的应用与节能分析随着现代化企业的不断进步和发展，效益最大化是企业永恒的主题。利用高新技术来提高企业生产装置的管理水平和节能降耗已是各企业首选的手段之一。变频节能技术随着国内一些生产厂家研制水平的不断提高已接近甚至超过世界同行的先进水平，并以产品性能稳定、 价格适宜、 售后服务及时等优势深受国内企业广泛接受和应用。一、热电厂与变频技术简介热电厂是指兼具发电与供热功能的火电厂，热电厂的装机容量和机组规模一般比火电厂小，随着电力体制改革热电厂面临更大的降低发展成本的压力。变频器是指通过绝缘栅双极型晶体管的开断，来完成对电机工作电源的电压和频率的调节，从而起到变频调速、节省能源的作用。此外，变频器还可以起到过流、过压、缺相、堵转等保护功能，变频技术有利于节约资源，提升效率，在工业控制和高压直流输电等领域获得了广阔的应用。二、变频器在热电厂的应用小容量低电压的变频调速技术在电厂的给煤机、冷渣机、输渣皮带、除盐水泵等方面使用较多。大容量高压变频调速装置在循环水泵、给水泵、锅炉风机等方面也得到了广泛的应用，据统计，我国火电机组的平均厂用电率约为7%—8%，而在厂用电所消耗的电能中，有75%是被各类风机与水泵消耗的。在热电厂大功率负载上使用变频技术，就是为了降低电厂的厂用电率、达到节能的目的。在热电厂生产过程中，，锅炉的引风机一次风机和二次风机、汽机的循环水泵、给水泵等辅助设备普遍能耗较高。高压变频器在热电厂的应用，目前多集中于电厂的风机和水泵节能以及电厂控制方面。下文中，将以高压变频器在热电厂锅炉引风机上的原因为例，浅述变频技术在热电厂的应用。

如上图1所示为循环流化床锅炉的风烟系统示意图，循环流化床锅炉是目前国内很多小型热电厂普遍采用的一种锅炉，该锅炉炉膛传导系数较高、且对燃烧物质的质量要求不高，属于环保型新型锅炉。该循环流化床锅炉虽然有较好的节能效果，但是风烟系统的风机较多，运行能耗大，且锅炉负荷变化大，进行炉膛压力的调节时，常采用的控制方法将风机的挡板关小一些、以节流达到减少吸、送风量的目的。但是这种调节方法有一定的缺陷。其一，调节动作较迟缓，很难达到最佳调节目的。其二，挡板调节虽能达到调节风量的目的、但是会产生节流损耗。随着挡板开度的减小，风机的节流损耗加剧，大量电能被白白浪费在挡板上。其三，异步电动机在启动时电流一般达到电机额定电流的6—8倍，对厂用电冲击较大，同时强大冲击对电机和风机的使用寿命存在很多不利的影响。其四，由于转速较高，对电机所驱动的机械设备存在较大的磨损。风机、水泵存在一个共同的特点；转速在±20%范围内变化时，风机、水泵的效率大致不变。并且流量与转速的一次方成正比，压力与转速的平方成正比，轴功率与转速的三次方成正比。风机、水泵转速降低以后，其轴功率按转速的3次方降低，驱动风机、水泵的电动机所需要的电功率亦可大大减少，所以调速调节是风机和水泵节能的重要途径。水泵与风机的各种流量的调节方式中，节流调节最为简单。而且也是当前火电厂的主要调节方式、但是浪费电力最多。由于变频调速范围、动态响应、低频转速、转差补偿、功率因数、工作效率等方面是以往的交流调速方式无法比拟的。因此变频调速是现行最为先进的一种调节方法。变频器控制锅炉的引风机是典型的控制方法为“一拖一”控制。如下图所示，通过KM1、KM2、KM3、三个高压真空接触器来实现工频与变频之间的自动切换，其中KM3与KM2、KM1电气互锁，

当QF、QS1、QS2、KM1、KM2 闭合时引风机进入变频运行；当QF   、KM3闭合时引风机进入工频运行，旁路自动投入时，如引风机在变频运行时若变频器故障跳闸，此时引风机会自动切换到工频运行，防止因变频器跳闸而致使引风机停运，从而保证了锅炉的稳定运行。三、变频器应用的节能分析(以沿海公司#4炉为例）1 、直接经济效益将#4炉三台风机变频运行的和工频运行进行比较，主要指标统计表见表1     表1

根据电功率计算公式：P=I×U×√3COSΦP—电功率  I—电流  U—电压  COSΦ——功率因数引风机为0.85一、二次风机为0.84变频器为0.98根据P=I*U*√3*COSΦ 可计算结果见表二   表2

由上述可知#4炉满负荷工频运行时三台风机实际消耗总功率为724+707+314=1745(KW)，变频运行时三台风机实际消耗总功率为519+509+213=1241（KW),即工频运行比变频运行每小时多消耗1745-1241=504（KW)的电机功率。按#4炉一年运行10个月7200小时计算，一年可节约电能为W=Pt=504*7200=3628800KWh,按每度电0.51元计算，一年可节约3628800*0.51=1850688元，所以大功率负载由工频改变频运行经济效益十分可观。2、 间接经济效益高压变频技术的使用，不仅通过变频器拖动电动机，消除了浪费在风机挡板和阀门上的能量，还具有以下效果：1）、改善了锅炉运行参数高压变频技术使用后，引风机的风道可以调至全开，不仅降低了压流损失，且变频器可以实现平滑而精确的风量调整，有效的克服了传统的挡板和阀门调节风量存在的弊端，使用锅炉的运行参数得到了更加良好的控制，方便了运行人员的工作。2）、延长了设备的机械寿命变频调速的采用，使得高压变频器成为控制燃烧和炉膛负压的高效自动执行机构，通过变频器对转速的调整，来控制风机随时运行在额定状态，这样就避免了不断调整引风机的风门而可能引起的机械磨损和故障，缓解了引风机内的烟气对周围环境的腐蚀，从而提高了烟道挡板的寿命，风机低速运行时，消除了踹振现象，同时风机运行平稳，减轻了风机叶轮及轴承等部件的磨损，降低了检修和维护费用。3）、系统自动化程度提高新的变频调速系统实现了设备之间的联锁控制、机组的自动运行和事故报警，系统的自动化水平得到大大提升，可以实现无人操作，从而大大减轻了运行人员的劳动强度，有效提升了工作效率。4）、实现了系统的软启动高压变频技术的采用，使得系统实现了软启动和软停运，降低了电机启动时，对系统造成的巨大冲击。同时，变频器供给电机的是没有谐波干扰的质量较高的正弦波电流，变频器共振点跳转频率的选取也有效避免了风机共振的可能，从而为电网电能质量的提高和电机寿命的延长起到了良好效果。变频技术在热电厂的应用，不但具有很好的直接经济效益和间接经济效益，可以节约大量的厂用电，降低厂用电率，而且也得到了国家产业政策的支持，代表了今后更多行业节能技术的方向，目前很多行业越来越多的人员对此都形成广泛的共识，因此变频调速技术在热电行业具有广阔的发展空间。（沿海公司周勇） 浅谈对离子交换树脂的认识离子交换技术有相当长的历史，某些天然物质如泡沸石和用煤经过磺化制得的磺化煤都可用作离子交换剂。但是，随着现代有机合成工业技术的迅速发展，研究制成了许多种性能优良的离子交换树脂，并开发了多种新的应用方法。离子交换技术迅速发展，在许多行业特别是高新科技产业和科研领域中广泛应用。近年国内外生产的树脂品种达数百种，年产量数十万吨。在工业应用中，离子交换树脂的优点主要是处理能力大，脱色范围广，脱色容量高，能除去各种不同的离子，可以反复再生使用，工作寿命长，运行费用较低（虽然一次投入费用较大）。以离子交换树脂为基础的多种新技术，如色谱分离法、离子排斥法、电渗析法等，各具独特的功能，可以进行各种特殊的工作，是其他方法难以做到的。离子交换技术的开发和应用还在迅速发展之中。离子交换树脂的应用，是近年国内外制糖工业的一个重点研究课题，是糖业现代化的重要标志。膜分离技术在糖业的应用也受到广泛的研究。离子交换树脂都是用有机合成方法制成。常用的原料为苯乙烯或丙烯酸（酯），通过聚合反应生成具有三维空间立体网络结构的骨架，再在骨架上导入不同类型的化学活性基团（通常为酸性或碱性基团）而制成。离子交换树脂不溶于水和一般溶剂。大多数制成颗粒状，也有一些制成纤维状或粉状。树脂颗粒的尺寸一般在0.3～1.2mm 范围内，大部分在0.4～0.6mm之间。它们有较高的机械强度（坚牢性），化学性质也很稳定，在正常情况下有较长的使用寿命。离子交换树脂中含有一种（或几种）化学活性基团，它即是交换官能团，在水溶液中能离解出某些阳离子（如H+或Na+）或阴离子（如OH－或Cl－），同时吸附溶液中原来存有的其他阳离子或阴离子。即树脂中的离子与溶液中的离子互相交换，从而将溶液中的离子分离出来。离子交换树脂的品种很多，因化学组成和结构不同而具有不同的功能和特性，适应于不同的用途。应用树脂要根据工艺要求和物料的性质选用适当的类型和品种。基本介绍离子交换树脂是带有官能团（有交换离子的活性基团）、具有网状结构、不溶性的高分子化合物。通常是球形颗粒物。离子交换树脂的全名称由分类名称、骨架（或基因）名称、基本名称组成。孔隙结构分凝胶型和大孔型两种，凡具有物理孔结构的称大孔型树脂，在全名称前加“大孔”。分类属酸性的应在名称前加“阳”，分类属碱性的，在名称前加“阴”。如：大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂。基本分类离子交换树脂还可以根据其基体的种类分为苯乙烯系树脂和丙烯酸系树脂。树脂中化学活性基团的种类决定了树脂的主要性质和类别。首先区分为阳离子树脂和阴离子树脂两大类，它们可分别与溶液中的阳离子和阴离子进行离子交换。阳离子树脂又分为强酸性和弱酸性两类，阴离子树脂又分为强碱性和弱碱性两类（或再分出中强酸和中强碱性类）。命名方式离子交换产品的型号以三位阿拉伯数字组成，第一位数字代表产品的分类，第二位数字代表骨架的差异，第三位数字为顺序号用以区别基因、交联剂等的差异。第一、第二位 数字的意义，见下表。

大孔树脂在型号前加“D”，凝胶型树脂的交联度值可在型号后用“×”号连接阿拉伯数字表示。如D011×7，表示大孔强酸性丙烯酸系阳离子交换树脂，其交联度为7。国外一些产品用字母C代表阳离子树脂（C为cation的第一个字母），A代表阴离子树脂（A为Anion的第一个字母），如Amberlite的IRC和IRA分别为阳树脂和阴树脂，亦分别代表阳树脂和阴树脂。基本类型强酸性阳离子树脂这类树脂含有大量的强酸性基团，如磺酸基－SO3H，容易在溶液中离解出H+，故呈强酸性。树脂离解后，本体所含的负电基团，如SO3－，能吸附结合溶液中的其他阳离子。这两个 反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换。强酸性树脂的离解能力很强，在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。树脂在使用一段时间后，要进行再生处理，即用化学药品使离子交换反应以相反方向进行，使树脂的官能基团回复原来状态，以供再次使用。如上述的阳离子树脂是用强酸进行再生处理，此时树脂放出被吸附的阳离子，再与H+结合而恢复原来的组成。弱酸性阳离子树脂这类树脂含弱酸性基团，如羧基－COOH，能在水中离解出H+ 而呈酸性。树脂离解后余下的负电基团，如R-COO－（R为碳氢基团），能与溶液中的其他阳离子吸附结合，从而产生阳离子交换作用。这种树脂的酸性即离解性较弱，在低pH下难以离解和进行离子交换，只能在碱性、中性或微酸性溶液中（如pH5～14）起作用。这类树脂亦是用酸进行再生（比强酸性树脂较易再生）。强碱性阴离子树脂这类树脂含有强碱性基团，如季胺基（亦称四级胺基）－NR3OH（R为碳氢基团），能在水中离解出OH－而呈强碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合，从而产生阴离子交换作用。这种树脂的离解性很强，在不同pH下都能正常工作。它用强碱（如NaOH）进行再生。弱碱性阴离子树脂这类树脂含有弱碱性基团，如伯胺基（亦称一级胺基）-NH2、仲胺基（二级胺基）-NHR、或叔胺基（三级胺基）-NR2，它们在水中能离解出OH－而呈弱碱性。这种树脂的正电基团能与溶液离子交换树脂中的阴离子吸附结合，从而产生阴离子交换作用。这种树脂在多数情况下是将溶液中的整个其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性条件（如pH1～9）下工作。它可用Na2CO3、NH4OH进行再生。离子树脂的转型以上是树脂的四种基本类型。在实际使用上，常将这些树脂转变为其他离子型式运行，以适应各种需要。例如常将强酸性阳离子树脂与NaCl作用，转变为钠型树脂再使用。工作时钠型树脂放出Na+与溶液中的Ca2+、Mg2+等阳离子交换吸附，除去这些离子。反应时没有放出H+，可避免溶液pH下降和由此产生的副作用（如蔗糖转化和设备腐蚀等）。这种树脂以钠型运行使用后，可用盐水再生（不用强酸）。又如阴离子树脂可转变为氯型再使用，工作时放出Cl－而吸附交换其他阴离子，它的再生只需用食盐水溶液。氯型树脂也可转变为碳酸氢型（HCO3－）运行。强酸性树脂及强碱性树脂在转变为钠型和氯型后，就不再具有强酸性及强碱性，但它们仍然有这些树脂的其他典型性能，如离解性强和工作的pH范围宽广等。基体组成离子交换树脂的基体制造原料主要有苯乙烯和丙烯酸（酯）两大类，它们分别与交联剂二乙烯苯产生聚合反应，形成具有长分子主链及交联横链的网络骨 架结构的聚合物。苯乙烯系树脂是先使用的，丙烯酸系树脂则用得较后。这两类树脂的吸附性能都很好，但有不同特点。丙烯酸系树脂能交换吸附大多数离子型色素，脱色容量大，而且吸附物较易洗脱，便于再生，在糖厂中可用作主要的脱色树脂。苯乙烯系树脂擅长吸附芳香族物质，善于吸附糖汁中的多酚类色素（包括带负电的或不带电的）；但在再生时较难洗脱。因此，糖液先用丙烯酸树脂进行粗脱色，再用苯乙烯树脂进行精脱色，可充分发挥两者的长处。树脂的交联度，即树脂基体聚合时所用二乙烯苯的百分数，对树脂的性质有很大影响。通常，交联度高的树脂聚合得比较紧密，坚牢而耐用，密度较高，内部空隙较少，对离子的选择性较强；而交联度低的树脂孔隙较大，脱色能力较强，反应速度较快，但在工作时的膨胀性较大，机械强度稍低，比较脆而易碎。工业应用的离子树脂的交联度一般不低于4%；用于脱色的树脂的交联度一般不高于8%；单纯用于吸附无机离子的树脂，其交联度可较高。除上述苯乙烯系和丙烯酸系这两大系列以外，离子交换树脂还可由其他有机单体聚合制成。如酚醛系（FP）、环氧系（EPA）、乙烯吡啶系（VP）、脲醛系（UA）等。物理结构离子树脂常分为凝胶型和大孔型两类。凝胶型树脂的高分子骨架，在干燥的情况下内部没有毛细孔。它在吸水时润胀，在大分子链节间形成很微细的孔隙，通常称为显微孔。湿润树脂的平均孔径为2～4nm（2×10－6 ～4×10－6mm）。 这类树脂较适合用于吸附无机离子，它们的直径较小，一般为0.3～0.6nm。这类树脂不能吸附大分子有机物质，因后者的尺寸较大，如蛋白质分子直径为5～20nm，不能进入这类树脂的显微孔隙中。大孔型树脂是在聚合反应时加入致孔剂，形成多孔海绵状构造的骨架，内部有大量永久性的微孔，再导入交换基团制成。它并存有微细孔和大网孔，润湿树脂的孔径达100～500nm，其大小和数量都可以在制造时控制。孔道的表面积可以增大到超过1000m2/g。这不仅为离子交换提供了良好的接触条件，缩短了离子扩散的路程，还增加了许多链节活性中心，通过分子间的范德华引力产生分子吸附作用，能够象活性炭那样吸附各种非离子性物质，扩大它的功能。一些不带交换功能团的大孔型树脂也能够吸附、分离多种物质，例如化工厂废水中的酚类物。大孔树脂内部的孔隙又多又大，表面积很大，活性中心多，离子扩散速度快，离子交换速度也快很多，约比凝胶型树脂快约十倍。使用时的作用快、效率高，所需处理时间缩短。大孔树脂还有多种优点：耐溶胀，不易碎裂，耐氧化，耐磨损，耐热及耐温度变化，以及对有机大分子物质较易吸附和交换，因而抗污染力强，并较容易再生。交换容量离子交换树脂进行离子交换反应的性能，表现在它的“离子交换容量”，即每克干树脂或每毫升湿树脂所能交换的离子的毫克当量数，meq/g（干）或 meq/mL（湿）；当离子为一价时，毫克当量数即是毫克分子数（对二价或多价离子，前者为后者乘离子价数）。它又有“总交换容量”、“工作交换容量”和“再生交换容量”等三种表示方式。1、总交换容量，表示每单位数量（重量或体积)树脂能进行离子交换反应的化学基团的总量。 2、工作交换容量，表示树脂在某一定条件下的离子交换能力，它与树脂种类和总交换容量，以及具体工作条件如溶液的组成、流速、温度等因素有关。3、再生交换容量，表示在一定的再生剂量条件下所取得的再生树脂的交换容量，表明树脂中原有化学基团再生复原的程度。通常，再生交换容量为总交换容量的50～90%（一般控制70～80%），而工作交换容量为再生交换容量的30～90%（对再生树脂而言），后一比率亦称为树脂的利用率。在实际使用中，离子交换树脂的交换容量包括了吸附容量，但后者所占的比例因树脂结构不同而异。现仍未能分别进行计算，在具体设计中，需凭经验数据进行修正，并在实际运行时复核之。离子树脂交换容量的测定一般以无机离子进行。这些离子尺寸较小，能自由扩散到树脂体内，与它内部的全部交换基团起反应。而在实际应用时，溶液中常含有高分子有机物，它们的尺寸较大，难以进入树脂的显微孔中，因而实际的交换容量会低于用无机离子测出的数值。这种情况与树脂的类型、孔的结构尺寸及所处理的物质有关。吸附选择离子交换树脂对溶液中的不同离子有不同的亲和力，对它们的吸附有选择性。各种离子受树脂交换吸附作用的强弱程度有一般的规律，但不同的树脂可能略有差异。主要规律如下：对阳离子的吸附高价离子通常被优先吸附，而低价离子的吸附较弱。在同价的同类离子中，直径较大的离子的被吸附较强。一些阳离子被吸附的顺序如下：Fe3+ > Al3+ > Pb2+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+ > H+对阴离子的吸附强碱性阴离子树脂对无机酸根的吸附的一般顺序为：SO42－> NO3－ > Cl－ > HCO3－ > OH－弱碱性阴离子树脂对阴离子的吸附的一般顺序如下：OH－> 柠檬酸根3－ > SO42－ > 酒石酸根2－ >草酸根2－ > PO43－ >NO2－ > Cl－ >醋酸根－ > HCO3－对有色物的吸附糖液脱色常使用强碱性阴离子树脂，它对拟黑色素（还原糖与氨基酸反应产物）和还原糖的碱性分解产物的吸附较强，而对焦糖色素的吸附较弱。这被认为是由于前两者通常带负电，而焦糖的电荷很弱。通常，交联度高的树脂对离子的选择性较强，大孔结构树脂的选择性小于凝胶型树脂。这种选择性在稀溶液中较大，在浓溶液中较小。物理性质编辑离子交换树脂的颗粒尺寸和有关的物理性质对它的工作和性能有很大影响。树脂颗粒尺寸离子交换树脂通常制成珠状的小颗粒，它的尺寸也很重要。树脂颗粒较细者，反应速度较大，但细颗粒对液体通过的阻力较大，需要较高的工作压力；特别是浓糖液粘度高，这种影响更显著。因此，树脂颗粒的大小应选择适当。如果树脂粒径在0.2mm（约为70目）以下，会明显增大流体通过的阻力，降低流量和生产能力。树脂颗粒大小的测定通常用湿筛法，将树脂在充分吸水膨胀后进行筛分，累计其在20、30、40、50……目筛网上的留存量，以90%粒子可以通过其相对应的筛孔直径，称为树脂的“有效粒径”。多数通用的树脂产品的有效粒径在0.4～0.6mm之间。树脂颗粒是否均匀以均匀系数表示。它是在测定树脂的“有效粒径”坐标图上取累计留存量为40%粒子，相对应的筛孔直径与有效粒径的比例。如一种树脂（IR-120）的有效粒径为0.4～0.6mm，它在20目筛、30目筛及40目筛上留存粒子分别为：18.3%、41.1%、及31.3%，则计算得均匀系数为2.0。树脂的密度树脂在干燥时的密度称为真密度。湿树脂每单位体积（连颗粒间空隙）的重量称为视密度。树脂的密度与它的交联度和交换基团的性质有关。通常，交联度高的树脂的密度较高，强酸性或强碱性树脂的密度高于弱酸或弱碱性者，而大孔型树脂的密度则较低。例如，苯乙烯系凝胶型强酸阳离子树脂的真密度为1.26g/mL，视密度为0.85g/mL；而丙烯酸系凝胶型弱酸阳离子树脂的真密度为1.19g/mL，视密度为0.75g/mL。树脂的溶解性离子交换树脂应为不溶性物质。但树脂在合成过程中夹杂的聚合度较低的物质，及树脂分解生成的物质，会在工作运行时溶解出来。交联度较低和含活性基团多的树脂，溶解倾向较大。膨胀度离子交换树脂含有大量亲水基团，与水接触即吸水膨胀。当树脂中的离子变换时，如阳离子树脂由H+转为Na+，阴树脂由Cl－转为OH－，都因离子直径增大而发生膨胀，增大树脂的体积。通常，交联度低的树脂的膨胀度较大。在设计离子交换装置时，必须考虑树脂的膨胀度，以适应生产运行时树脂中的离子转换发生的树脂体积变化。耐用性树脂颗粒使用时有转移、摩擦、膨胀和收缩等变化，长期使用后会有少量损耗和破碎，故树脂要有较高的机械强度和耐磨性。通常，交联度低的树脂较易碎裂，但树脂的耐用性更主要地决定于交联结构的均匀程度及其强度。如大孔树脂，具有较高的交联度者，结构稳定，能耐反复再生。应用领域1）水处理水处理领域离子交换树脂的需求量很大，约占离子交换树脂产量的90%，用于水中的各种阴阳离子的去除。目前，离子交换树脂的最大消耗量是用在火力发电厂的纯水处理上，其次是原子能、半导体、电子工业等。2）食品工业离子交换树脂可用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工业装置上。例如：高果糖浆的制造是由玉米中萃出淀粉后，再经水解反应，产生葡萄糖与果糖，而后经离子交换处理，可以生成高果糖浆。离子交换树脂在食品工业中的消耗量仅次于水处理。3）制药行业制药工业离子交换树脂对发展新一代的抗菌素及对原有抗菌素的质量改良具有重要作用。链霉素的开发成功即是突出的例子。近年还在中药提成等方面有所研究。4）合成化学和石油化学工业在有机合成中常用酸和碱作催化剂进行酯化、水解、酯交换、水合等反应。用离子交换树脂代替无机酸、碱，同样可进行上述反应，且优点更多。如树脂可反复使用，产品容易分离，反应器不会被腐蚀，不污染环境，反应容易控制等。甲基叔丁基醚（MTBE）的制备，就是用大孔型离子交换树脂作催化剂，由异丁烯与甲醇反应而成，代替了原有的可对环境造成严重污染的四乙基铅。5）环境保护离子交换树脂已应用在许多非常受关注的环境保护问题上。目前，许多水溶液或非水溶液中含有有毒离子或非离子物质，这些可用树脂进行回收使用。如去除电镀废液中的金属离子，回收电影制片废液里的有用物质等。6）湿法冶金及其他离子交换树脂可以从贫铀矿里分离、浓缩、提纯铀及提取稀土元素和贵金属。注意事项：1、离子交换树脂含有一定水份，不宜露天存放，储运过程中应保持湿润，以免风干脱水，使树脂破碎，如贮存过程中树脂脱水了，应先用浓食盐水（10%）浸泡，再逐渐稀释，不得直接放入水中，以免树脂急剧膨胀而破碎。2、冬季储运使用中，应保持在5-40度的温度环境中，避免过冷或过热，影响质量，若冬季没有保温设备时，可将树脂贮存在食盐水中，食盐水浓度可根据气温而定。3、离子交换树脂的工业产品中，常含有少量低聚合物和未参加反应的单体，还含有铁、铅、铜等无机杂质，当树脂与水、酸、碱或其它溶液接触时，上述物质就会转入溶液中，影响出水质量，因此，新树脂在使用前必须进行预处理，一般先用水使树脂充分膨胀，然后，对其中的无机杂质（主要是铁的化合物）可用4-5%的稀盐酸除去，有机杂质可用2-4%稀氢氧化钠溶液除去，洗到近中性即可。如在医药制备中使用，须用乙醇浸泡处理。4、树脂在使用中，防止与金属（如铁、铜等）油污、有机分子微生物、强氧化剂等接触，免使离子交换能力降低，甚至失去功能，因此，须根据情况对树脂进行不定期的活化处理，活化方法可根据污染情况和条件而定，一般阳树脂在软化中易受Fe的污染可用盐酸浸泡，然后逐步稀释，阴树脂易受有机物污染，可用10%NaC1+2-5%NaOH混合溶液浸泡或淋洗，必要时可用1%双氧水溶液泡数分钟，其它，也可采用酸碱交替处理法，漂白处理法，酒精处理及各种灭菌法等等。5、新树脂的预处理：离子交换树脂的工业产品中，常含有少量低聚物和未参加反应的单体，还含有铁、铅、铜等无机杂质。当树脂与水、酸、碱或其它溶液接触时，上述物质就会转入溶液中，影响出水质量。因此，新树脂在使用前必须进行预处理。一般先用水使树脂膨胀，然后，对其中的无机杂质（主要是铁的化合物）可用4-5%的稀盐酸除去，有机杂质可用2-4%稀氢氧化钠溶液除去洗到近中性即可。保存方法离子交换树脂不能露天存放，存放处的温度为0-40度，当存放处温度稍低于0度时，应向包装袋内加入澄清的饱和食盐水、浸泡树脂。此外，当存放处温度过高时，不但使树脂易于脱水，还会加速阴树脂的降解。一旦树脂失水，使用时不能直接加水，可用澄清的饱和食盐水浸泡，然后再逐步加水稀释，洗去盐分，贮存期间应使其保持湿润。（建湖公司  孙 云）