이온 교환 수지 성능 저하의 일반적인 원인 및 해결 방안

Common causes and treatment measures of ion exchange resin performance degradation

The performance of  ion exchange resin  is affected by many factors. If abnormal performance degradation of ion exchange resin occurs in daily use, we generally carry out the cause analysis and take corresponding measures according to the following sequence.

1. Check the height of resin bed to determine whether there is resin loss.
The performance of a certain amount of resin on specific feed liquid is relatively stable. When the amount of resin decreases and the feed liquid stays the same, the performance of resin will naturally degrade. Therefore, when performance degradation of ion exchange resin occurs, we need to judge whether there is resin loss by observing the height of resin bed. If so, it indicates that the strainer of the resin column is damaged. We need to check the  resin column  and replace the damaged part. After adding the corresponding loss resin, observe whether the performance return to normal.

2. Check whether there exists bias flow of the feed liquid.
If bias flow occurs when the feed liquid flows through the resin bed, the feed liquid will decrease and some of the resins in the bed will not work at all. In this case, the performance of the system on the feed liquids will go down and may fluctuate. On the one hand, the bias flow can be caused by uneven distribution of feed liquid and we should check the feed liquid supply system. On the other hand, air in the resin bed or the resin column will lead to bias flow when the feed liquid enters the column. To solve this problem, we need to exhaust the air in the bed by reverse feeding or backwashing and make the resin settle naturally. Then, feed the liquid and observe whether the performance return to normal.

3. Check whether the feed liquid changes remarkably.
The adsorption capacity of resin is also affected by the composition of feed liquid, including concentration of target ion, interference ion, ion species and pH, etc. There is usually a standard on the composition of feed liquid. Therefore, the periodic detection and evaluation of the liquid infusion environment and composition is also an effective approach to maintain a stable system.

4. Check whether the resin is operated strictly in accordance with the procedures.
The resin needs to be operated according to the procedures demonstrated and confirmed in earlier stage, including adsorption flow rate, regenerant concentration, regeneration volume, regeneration flow rate and other operating parameters. The rate of adsorption flow directly affects the effect and precision of resin treatment; regenerant concentration, regeneration volume and regeneration flow rate have direct influence on the effect and efficiency of resin regeneration.

또한, 수지를 정해진 절차에 따라 작동시키더라도, 불완전한 재생이나 불순물 간섭과 같은 문제가 일상적인 사용에서 여전히 발생합니다. 따라서 일정 기간 사용 후에는 수지의 성능 향상을 위해 심층 재생 및 활성화 공정을 거쳐야 합니다. 이온 교환 수지를 심층 재생 및 활성화하기 위해,  양이온 교환 수지  2~3BV 용량의 수산화나트륨 용액으로 처리한 후, 음이온 교환 수지를 염산이나 황산(2~3BV 용량)과 같은 산 또는 10% NaCl + 2% NaOH 알칼리 용액으로 처리합니다. 그런 다음 유량, 투입량 및 기타 매개변수를 변경하지 않고 기존 공정에 따라 재생 및 세척을 수행할 수 있습니다.

5. 수지가 오염되었는지 여부를 확인하십시오.

공급액 내 부유물질로 인한 수지 오염:
공급액에 부유하는 물질은 수지의 기공과 수지층을 막아 공급액의 유동 저항을 증가시키고 시스템의 압력 강하를 높입니다. 이러한 파울링은 수지 내부와 외부 환경 사이의 이온 물질 전달 효과에 심각한 영향을 미쳐 수지의 처리 용량 및 처리 효과 저하를 초래합니다.

대응 조치: 수지층에 축적된 부유물을 제거하기 위해 역세척 빈도와 시간을 늘리거나 압축 공기를 이용한 세척을 권장합니다. 부유물로 인한 오염을 방지하기 위해 원액의 여과를 강화해야 합니다.

기름 오염:
기름은 주로 수지 구조에 부착되거나 표면을 덮어 수지를 오염시키는데, 이는 수지 기공의 막힘과 수지 처리 능력 저하를 초래합니다.

대응 조치: 수지층과 수지 컬럼은 38~40℃에서 8~9% NaOH 용액으로 세척할 수 있습니다. NaOH는 그리스를 유화시킬 수 있기 때문입니다. 또한, 수지층은 38~40℃에서 0.1% 이하의 계면활성제 용액으로 세척할 수도 있습니다. 단, 사용하는 계면활성제가 수지를 오염시키지 않도록 주의해야 합니다. 세척 후에는 수지층을 철저히 역세척하고, 수지 컬럼을 순방향으로 세척하여 거품이 완전히 제거될 때까지 세척해야 합니다.

철 오염:
활성이 높은 이온인 Fe³⁺는 수지 골격의 기능기와 강한 결합력을 가지고 있습니다. Fe³⁺ 또는 그 복합 음이온이 이온 교환 수지에 결합되면 기존의 수지 재생 방법으로는 효과적으로 용출하기 어렵습니다. 따라서 수지 골격의 유효 기능기가 감소하고 수지의 처리 용량이 저하됩니다.

대응 조치: 일반적인 방법은 10~18% 염산 용액으로 수지층을 재생하는 것입니다. 재생 공정 전에 열교환기 및 배관의 내식성을 점검해야 하며, 경우에 따라 부식 억제제가 첨가된 염산 용액이 필요할 수 있습니다. 철 오염 방지에 있어 가장 중요한 것은 예방입니다. 철 오염을 방지하기 위해 공급액의 철 함량을 엄격하게 모니터링하는 것이 좋습니다.

위 내용은 이온 교환 수지의 성능 저하에 대한 일반적인 분석 및 대응 방안입니다. 그러나 이온 교환 수지의 성능 저하 원인은 특정 조건 및 브랜드에 따라 달라지므로, 구체적인 분석이 여전히 필요합니다.  수지 제품 전문적이고 신뢰할 수 있는 수지 분리 및 정제 회사로서,  선레진  선레진은 고객의 실제 상황에 맞춰 맞춤형 분석, 접근 방식 및 기타 기술 서비스를 제공하는 전문 기술 엔지니어들을 보유하고 있습니다. 고객에게 필요한 것이 바로 선레진이 추구하는 가치입니다.