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亚硫酸型除氧树脂除氧行为研究

李新政 姜晗 代爽 曹骐 刘东彬 李孟醒

李新政, 姜晗, 代爽, 曹骐, 刘东彬, 李孟醒. 亚硫酸型除氧树脂除氧行为研究[J]. 核动力工程, 2023, 44(S2): 201-206. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.S2.0201
引用本文: 李新政, 姜晗, 代爽, 曹骐, 刘东彬, 李孟醒. 亚硫酸型除氧树脂除氧行为研究[J]. 核动力工程, 2023, 44(S2): 201-206. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.S2.0201
Li Xinzheng, Jiang Han, Dai Shuang, Cao Qi, Liu Dongbin, Li Mengxing. Research on Deoxygenation Behavior of Sulfite Deoxygenation Resin[J]. Nuclear Power Engineering, 2023, 44(S2): 201-206. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.S2.0201
Citation: Li Xinzheng, Jiang Han, Dai Shuang, Cao Qi, Liu Dongbin, Li Mengxing. Research on Deoxygenation Behavior of Sulfite Deoxygenation Resin[J]. Nuclear Power Engineering, 2023, 44(S2): 201-206. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.S2.0201

亚硫酸型除氧树脂除氧行为研究

doi: 10.13832/j.jnpe.2023.S2.0201
基金项目: 中国核动力研究设计院基础科研项目(11911000023)
详细信息
    作者简介:

    李新政(1986—),男,副研究员,现主要从事核设施运行水化学研究,E-mail: lixzh03@126.com

  • 中图分类号: TQ426

Research on Deoxygenation Behavior of Sulfite Deoxygenation Resin

  • 摘要: 亚硫酸型除氧树脂的除氧性能与其结构、吸附动力学热力学关系密切,除氧机理的研究可以为树脂的后续优化提供理论指导。采用红外光谱法、扫描电子显微镜和色散谱分析表征除氧树脂的微观结构,开展了亚硫酸型除氧树脂的除氧动力学、除氧热力学研究。微观表征判断除氧树脂是以碳链为骨架的聚苯乙烯亚硫酸型树脂。除氧树脂对水中溶解氧的吸附动力学过程符合伪二级动力学模型,水中溶解氧的吸附过程存在化学吸附。扩散传质模型拟合显示耐高温除氧树脂的主要控制步骤为化学反应,阴离子树脂转型的亚硫酸型除氧树脂的主要控制步骤为液膜扩散。除氧树脂的吉布斯自由能变(ΔG)<0、焓变(ΔH)>0、熵变(ΔS)>0,表明其吸附为可逆的自发进行的吸热反应,升高温度有利于吸附的进行。本文研究结果可以为除氧树脂的性能优化提供指导。

     

  • 图  1  树脂红外光谱图

    Figure  1.  Infrared Spectroscopy of Resin

    图  2  除氧树脂形貌

    Figure  2.  Morphology of Deoxygenation Resin

    图  3  除氧树脂表面C、O、S总体分布

    红色—C;绿色—O;蓝色—S

    Figure  3.  Overall Distribution of Carbon, Oxygen and Sulfur on the Surface of Deoxygenation Resin

    图  4  除氧吸附平衡曲线

    Ctt时刻氧浓度;Qt—树脂吸附过程中t时刻的吸附量;t—吸附时间        

    Figure  4.  Deoxygenation Adsorption Equilibrium Curve

    图  5  氮气脱附曲线

    Figure  5.  Nitrogen Desorption Curve

    图  6  除氧树脂孔径分布

    Figure  6.  Pore Size Distribution of Deoxygenation Resin

    图  7  伪一阶动力学拟合图

    Qe—除氧树脂平衡时的吸附量

    Figure  7.  Pseudo-first-order Kinetic Fitting

    图  8  伪二阶动力学拟合图

    Figure  8.  Pseudo-second-order Kinetic Fitting

    图  9  液膜扩散控制拟合

    Figure  9.  Fitting of Liquid Film Diffusion Control

    图  10  颗粒内扩散控制拟合

    Figure  10.  Fitting of Intra-particle Diffusion Control

    图  11  化学反应控制拟合

    Figure  11.  Chemical Reaction Control Fitting

    表  1  1#除氧热力学参数

    Table  1.   Results of Deaeration Thermodynamic Parameters of 1#

    T/K ΔG/(kJ·mol−1) ΔH/(kJ·mol−1) ΔS/[J·(mol·K)−1]
    298 −21.365 33.12 196.26
    303 −26.347
    308 −27.328
    313 −28.309
      T—温度;ΔG—吉布斯自由能变;ΔH—焓变;ΔS—熵变
    下载: 导出CSV

    表  2  2#除氧热力学参数

    Table  2.   Results of Deaeration Thermodynamic Parameters of 2#      

    T/K ΔG/(kJ·mol−1) ΔH/(kJ·mol−1) ΔS/[J·(mol·K)−1]
    298 –0.802 68.28 231.82
    303 –1.961
    308 -–3.120
    313 –4.279
    下载: 导出CSV
  • [1] 范赏,吴旭东,姜磊,等. 除盐水加氢催化除氧试验研究[J]. 湿法冶金,2022,41(1):97-91. doi: 10.13355/j.cnki.sfyj.2022.01.016
    [2] 陈海松. 浅析催化加氢除氧技术在AP1000核电厂中的应用[J]. 给水排水,2017,53(S2):23-25.
    [3] 张昊,刘芬芬,孙海军,等. 亚硫酸型除氧树脂的热分解产物研究[J]. 舰船科学技术,2011,33(8):41-44.
    [4] MOGHIMI F, JAFARI A H, YOOZBASHIZADEH H, et al. Adsorption behavior of Sb(III) in single and binary Sb(III)−Fe(II) systems on cationic ion exchange resin: adsorption equilibrium, kinetic and thermodynamic aspects[J]. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2020, 30(1): 236-248. doi: 10.1016/S1003-6326(19)65195-2
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-08-28
  • 修回日期:  2023-09-13
  • 刊出日期:  2023-12-30

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