專利名稱：鈀離子型催化樹脂加氫除氧工藝方法
技術領城本發(fā)明屬于水處理方法，尤其是涉及一種鈀離子型催化樹脂加氫除氧工藝方法。
背景技術：
在常溫常壓下，水中會溶有一定量的氧氣(溶解氧)，其濃度一般為8～10mg/L，對于飲用水而言，水中溶解氧濃度越高，說明水質(zhì)越好，但是對許多工業(yè)用水而言，高濃度的溶解氧會造成設備的腐蝕或產(chǎn)品的質(zhì)量下降。比如，鍋爐給水中溶解氧的存在，會加重系統(tǒng)的腐蝕，從而縮短管道和設備的使用壽命，因此在“低壓鍋爐水質(zhì)標準”(GB1576-96)，要求蒸發(fā)量大于6t/h的蒸汽鍋爐和額定功率≥4.2MW的熱水鍋爐必須裝設給水除氧裝置；電力工業(yè)部1985年頒布的“火力發(fā)電廠水汽質(zhì)量標準”中規(guī)定，中壓鍋爐給水系統(tǒng)(壓力為3.82～5.78MPa)的溶解氧≤15μg/L；凝結水含氧量≤50μg/L；高壓鍋爐(壓力為5.88～18.62MPa)給水含氧量≤7μg/L。在半導體工業(yè)中，溶解氧含量同樣是一個需要嚴格控制的指標，這是因為水中的溶解氧使電子晶片表面生成一層氧化物，這層氧化物的導電性能將影響產(chǎn)品的性能，所以生產(chǎn)用水中的溶解氧要控制在10μg/L。
傳統(tǒng)的溶解氧去除方法有熱力除氧、真空除氧、解吸除氧、化學除氧等，但是無論哪種方法，都由于自身的缺陷而存在一定的局限性，如處理成本或基建費用過高，或者處理效果不好，無法將水中的溶解氧去除到10μg/L左右，因此不能滿足特種用水的需求。20世紀60年代，西德Bayer公司首先合成了Lewatit-OC1045觸媒型除氧樹脂，它是以聚苯乙烯系強堿性陰離子交換樹脂為載體，在表面上覆蓋一層金屬鈀微粒，然后經(jīng)活化處理而制成的。但這種工藝采用載體為陰離子型，樹脂上的鈀是以金屬單質(zhì)的形式并采用特殊工藝加工而成，工藝過程復雜，制作成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述技術中存在的不足之處，提供一種鈀離子型催化樹脂加氫除氧工藝方法。
為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是
a、取氯化鈀(PdCl2)溶于蒸餾水中，攪拌使其完全溶解，然后將氯化鈀溶液以1～20m/h的流速通過裝有強酸型陽離子交換樹脂的接觸塔，待交換完畢后，以同樣的流速用水清洗，除去氯離子(Cl-)以及被置換下來的鈉離子(Na+)，在室溫下干燥樹脂，然后向干燥后的樹脂中通入氫氣還原0.5～4小時，b、將含有溶解氧的水自填料塔頂部進入，通過液體分布裝置均勻噴灑到整個斷面上，c、填料塔中裝有拉西環(huán)，底部設有氫氣布氣裝置，從頂部噴灑的水與從底部通入的氫氣逆向接觸，并在拉西環(huán)表面實現(xiàn)氣液傳質(zhì)，完成氫氣向水中溶解，d、將在填料塔中溶解氫氣后的水用泵提升并注入至裝有鈀離子型催化樹脂的接觸塔中，使水以5～40m/h的流速通過鈀離子型催化樹脂，水中的溶解氧和溶解氫在鈀離子催化樹脂的吸附和催化作用下生成水，使水中的溶解氧降低為7～100μg/L。
本發(fā)明的優(yōu)點是1、本發(fā)明適用于溫度范圍廣，可在常溫下除氧，反應速度快，可在1.0～2.9min(分)的接觸時間內(nèi)，能將水中的溶解氧從8～10mg/L降至7～100μg/L，溶解氧去除率達99.9％；2、本發(fā)明適用的pH值范圍廣；3、本發(fā)明適用于不同的原水水質(zhì)，即可用于軟化水，也可用于一般的自來水，水中的氫氣和氧氣反應的產(chǎn)物是水，無其它副反應，不生成任何鹽類，也不會帶入任何雜質(zhì)，對生產(chǎn)系統(tǒng)無不良影響；4、本工藝方法，鈀離子型催化樹脂在系統(tǒng)中只起催化作用，不需要還原或再生，因而不存在再生液的污染問題；5、本工藝方法中的鈀離子型催化樹脂為球體，接觸塔內(nèi)的水力特性好，可使用較高的運行流速，其流速為5～40m/h，單位體積樹脂處理水量大。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。
a、取氯化鈀(PdCl2)溶于蒸餾水中，攪拌使其完全溶解，然后將氯化鈀溶液以1～20m/h的流速通過裝有強酸型陽離子交換樹脂的接觸塔，待交換完畢后，以同樣的流速用水清洗，除去氯離子(Cl-)以及被置換下來的鈉離子(Na+)，在室溫下干燥樹脂，然后向干燥后的樹脂中通入氫氣還原0.5～4小時，b、將含有溶解氧的水自填料塔頂部進入，通過液體分布裝置均勻噴灑到整個斷面上，c、填料塔中裝有拉西環(huán)，底部設有氫氣布氣裝置，從頂部噴灑的水與從底部通入的氫氣逆向接觸，并在拉西環(huán)表面實現(xiàn)氣液傳質(zhì)，完成氫氣向水中溶解，d、將在填料塔中溶解氫氣后的水用泵提升并注入至裝有鈀離子型催化樹脂的接觸塔中，使水以5～40m/h的流速通過鈀離子型催化樹脂，水中的溶解氧和溶解氫在鈀離子催化樹脂的吸附和催化作用下生成水，使水中的溶解氧降低為7～100μg/L。
所述的接觸塔中鈀離子型催化樹脂的裝填高度為0.5～1.5m。
所述的拉西環(huán)的尺寸(直徑×高×壁厚)為10～80mm×10～80mm×1～9.5mm。
所述的液體分布裝置為管式噴淋器或多孔管式噴淋器或蓮蓬頭式噴淋器。
所述的氫氣分布裝置為進氣管伸入到填料塔的中心線位置，管端為向下的喇叭口或45°向下的切口。
實施例1取20克PdCl2溶于10升蒸餾水中，攪拌使其完全溶解，然后將氯化鈀溶液以5m/h的流速通過裝有4升強酸型陽離子交換樹脂的接觸塔，待交換完畢后，以5m/h的流速用水清洗，除去Cl-以及被置換下來的Na+，在室溫下干燥樹脂，然后向干燥后的樹脂中通入氫氣還原2.5小時。
將含有溶解氧的水從裝有拉西環(huán)的填料塔頂部輸入并通過液體分布裝置將水均勻噴灑到整個橫斷面上，氫氣從填料塔底部安設的氫氣布氣裝置進入塔內(nèi)部并向塔上部流動，從頂部噴灑的水與從底部通入的氫氣逆向接觸，并在拉西環(huán)表面實現(xiàn)氣液傳質(zhì)，完成氫氣向水中溶解。將在填料塔中溶解氫氣后的水用泵提升并注入至裝有鈀離子型催化樹脂的接觸塔中使其以20m/h的流速通過鈀離子型催化樹脂，水中的溶解氧和溶解氫在鈀離子催化樹脂的吸附和催化作用下生成水，使水中的溶解氧降低到10μg/L。
實施例2取200克PdCl2溶于100升蒸餾水中，攪拌使其完全溶解，然后將氯化鈀溶液以10m/h的流速通過裝有40升強酸型陽離子交換樹脂的接觸塔，待交換完畢后，以10m/h的流速用水清洗，除去Cl-以及被置換下來的Na+，在室溫下干燥樹脂，然后向干燥后的樹脂中通入氫氣還原4小時。
將含有溶解氧的水從裝有拉西環(huán)的填料塔頂部輸入并通過液體分布裝置將水均勻噴灑到整個橫斷面上，氫氣從填料塔底部安設的氫氣布氣裝置進入塔內(nèi)部并向塔上部流動，從頂部噴灑的水與從底部通入的氫氣逆向接觸，并在拉西環(huán)表面實現(xiàn)氣液傳質(zhì)，完成氫氣向水中溶解。將在填料塔中溶解氫氣后的水用泵提升并注入至裝有鈀離子型催化樹脂的接觸塔中使其以10m/h的流速通過鈀離子型催化樹脂，水中的溶解氧和溶解氫在鈀離子催化樹脂的吸附和催化作用下生成水，使水中的溶解氧降低到10μg/L。
權利要求
1.一種鈀離子型催化樹脂加氫除氧工藝方法，其特征在于a、取氯化鈀(PdCl2)溶于蒸餾水中，攪拌使其完全溶解，然后將氯化鈀溶液以1～20m/h的流速通過裝有強酸型陽離子交換樹脂的接觸塔，待交換完畢后，以同樣的流速用水清洗，除去氯離子(Cl-)以及被置換下來的鈉離子(Na+)，在室溫下干燥樹脂，然后向干燥后的樹脂中通入氫氣還原0.5～4小時，b、將含有溶解氧的水自填料塔頂部進入，通過液體分布裝置均勻噴灑到整個斷面上，c、填料塔中裝有拉西環(huán)，底部設有氫氣布氣裝置，從頂部噴灑的水與從底部通入的氫氣逆向接觸，并在拉西環(huán)表面實現(xiàn)氣液傳質(zhì)，完成氫氣向水中溶解，d、將在填料塔中溶解氫氣后的水用泵提升并注入至裝有鈀離子型催化樹脂的接觸塔中，使水以5～40m/h的流速通過鈀離子型催化樹脂，水中的溶解氧和溶解氫在鈀離子催化樹脂的吸附和催化作用下生成水，使水中的溶解氧降低為7～100μg/L。
2.按照權利要求1所述的鈀離子型催化樹脂加氫除氧工藝方法，其特征在于所述的接觸塔中鈀離子型催化樹脂的裝填高度為0.5～1.5m。
3.按照權利要求1所述的鈀離子型催化樹脂加氫除氧工藝方法，其特征在于所述的拉西環(huán)的直徑×高×壁厚為10～80mm×10～80mm×1～9.5mm。
4.按照權利要求1所述的鈀離子型催化樹脂加氫除氧工藝方法，其特征在于所述的液體分布裝置為管式噴淋器或多孔管式噴淋器或蓮蓬頭式噴淋器。
5.按照權利要求1所述的鈀離子型催化樹脂加氫除氧工藝方法，其特征在于所述的氫氣分布裝置為進氣管伸入到填料塔的中心線位置，進氣管末端為向下的喇叭口或成45°角向下的切口。
全文摘要
一種鈀離子型催化樹脂加氫除氧工藝方法，取氯化鈀溶于蒸餾水中，攪拌溶解，將氯化鈀溶液通過裝有強酸型陽離子交換樹脂的接觸塔，交換后用水清洗，在室溫下干燥，然后向樹脂中通入氫氣還原，將含有溶解氧的水自填料塔頂部進入，通過液體分布裝置均勻噴灑到整個斷面上，填料塔中裝有拉西環(huán)，底部設有氫氣布氣裝置，從頂部噴灑的水與從底部通入的氫氣逆向接觸，完成氫氣向水中溶解，將溶解氫氣后的水用泵提升并注入至裝有鈀離子型催化樹脂的接觸塔中，使水通過鈀離子型催化樹脂，水中的溶解氧和溶解氫在鈀離子催化樹脂的吸附和催化作用下生成水，去除溶解氧。本發(fā)明適用于溫度范圍廣，可在常溫下除氧，反應速度快，能將溶解氧從8～10mg/L降至7～100μg/L。
文檔編號C02F1/20GK1699195SQ20041001376
公開日2005年11月23日 申請日期2004年5月20日 優(yōu)先權日2004年5月20日
發(fā)明者于水利, 時文歆 申請人:哈爾濱工業(yè)大學