(57)【要約】バージンイオン交換樹脂材料を安定させる方法が提供される。この方法は、非イオン性洗浄剤を備える調製物でバージンイオン交換樹脂材料を洗浄することを含む。この方法は、アルコール溶媒を備える調製物でバージンイオン交換樹脂材料を洗浄することを含む。この方法は、バージンイオン交換樹脂材料を脱酸素水ですすぐことを含む。この方法は、洗浄済／すすがれたバージンイオン交換樹脂材料をガス不透過性容器に導入すること、および容器を密封することを含む。この方法は、酸素除去材料をガス不透過性容器に導入すること、および容器を密封することを含む。脱酸素水中に洗浄済バージンイオン交換樹脂材料を提供することにより、それを必要とする場所で水処理を容易にする方法も開示される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バージンイオン交換樹脂材料を安定化する方法であって、
非イオン性洗浄剤の臨界ミセル濃度未満の濃度の非イオン性洗浄剤を備える調製物で前記バージンイオン交換樹脂材料を洗浄して、洗浄済バージンイオン交換樹脂材料を生成するステップと、
前記洗浄済バージンイオン交換樹脂材料をガス不透過性容器に導入するステップと、
前記容器を密封するステップと、を含む、方法。
【請求項２】
前記洗浄済バージンイオン交換樹脂材料を脱酸素水ですすぐステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記非イオン性洗浄剤は、エトキシル化オクチルフェノール、ポリソルベート、ポリオキシエチレンおよびそれらの代謝産物のうちの少なくとも１つを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記調製物は、約０．１２５ｇ／Ｌ未満のエトキシル化オクチルフェノールを備える、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記洗浄済バージンイオン交換樹脂材料を前記ガス不透過性容器の液体不透過性容器に導入するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
バージンイオン交換樹脂材料を安定化する方法であって、
前記バージンイオン交換樹脂材料をアルコール溶媒を備える調製物で洗浄して、洗浄済バージンイオン交換樹脂材料を生成するステップと、
前記洗浄済バージンイオン交換樹脂材料をガス不透過性容器に導入するステップと、
前記容器を密封するステップと、を含む、方法。
【請求項７】
前記洗浄済バージンイオン交換樹脂材料を脱酸素水ですすぐステップをさらに含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記アルコール溶媒は、イソプロパノール、メタノール、エタノール、ｎ−ブタノール、イソオクタノール、メチルイソブチルカルビノール、イソアミルアルコール、イソブチルアルコール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、およびアンモニア水のうちの少なくとも１つを備える、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記調製物は、約０．５％未満のイソプロパノールを備える、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記洗浄済バージンイオン交換樹脂を前記ガス不透過性容器の液体不透過性容器に導入するステップを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項１１】
バージンイオン交換樹脂材料を安定化する方法であって、
非イオン性洗浄剤の臨界ミセル濃度未満の濃度の非イオン性洗浄剤を備える調製物で前記バージンイオン交換樹脂材料を洗浄して、洗浄済バージンイオン交換樹脂材料を生成するステップと、
前記洗浄済バージンイオン交換樹脂材料を脱酸素水ですすいで、すすがれたバージンイオン交換樹脂材料を生成するステップと、を含む、方法。
【請求項１２】
約１０ｐｐｂ未満の溶存酸素の濃度を有する脱酸素水で、前記洗浄済イオン交換樹脂材料をすすぐステップを備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記非イオン性界面洗浄剤は、エトキシル化オクチルフェノール、ポリソルベート、ポリオキシエチレンおよびそれらの代謝産物のうちの少なくとも１つを備える、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記すすがれたバージンイオン交換樹脂材料をガス不透過性容器に導入し、前記容器を密封するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
バージンイオン交換樹脂材料を安定化する方法であって、
前記バージンイオン交換樹脂材料をアルコール溶媒を備える調製物で洗浄して、洗浄済バージンイオン交換樹脂材料を生成するステップと、
前記洗浄済バージンイオン交換樹脂材料を脱酸素水ですすいで、すすがれたバージンイオン交換樹脂材料を生成するステップと、を含む、方法。
【請求項１６】
約１０ｐｐｂ未満の溶存酸素濃度を有する脱酸素水で前記洗浄済イオン交換樹脂材料をすすぐステップを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記アルコール溶媒は、イソプロパノール、メタノール、エタノール、ｎ−ブタノール、イソオクタノール、メチルイソブチルカルビノール、イソアミルアルコール、イソブチルアルコール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、およびアンモニア水のうちの少なくとも１つを備える、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記すすがれたバージンイオン交換樹脂材料をガス不透過性容器に導入し、前記容器を密封するステップをさらに含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
それを必要とする場所で水処理を容易にする方法であって、
脱酸素水で洗浄されたバージンイオン交換樹脂材料を提供するステップを含み、
前記洗浄済バージンイオン交換樹脂材料は、ポリスチレンベースのイオン交換樹脂材料であり、約２５ｐｐｂ未満の酸素含有全有機炭素種を有する、方法。
【請求項２０】
密封されたガス不透過性容器の液体不透過性区画内に、前記洗浄済バージンイオン交換樹脂材料および脱酸素水を提供するステップをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記液体不透過性区画の外壁と前記ガス不透過性容器の内壁との間に配置された酸素除去材料を提供するステップをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
酸素汚染の指標を提供するステップをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
脱酸素水を、前記洗浄済バージンイオン交換樹脂材料の約４０％〜約５０％の量で提供するステップを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】
約１０ｐｐｂ未満の溶存酸素を有する脱酸素水を提供するステップを含む、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示される態様および実施形態は、バージンイオン交換樹脂材料の安定化に関する。より具体的には、開示される態様および実施形態は、バージンイオン交換樹脂材料の酸化劣化の速度を低下させる方法に関する。開示される態様および実施形態は、安定化されたバージンイオン交換樹脂材料の取り扱い、貯蔵、および輸送に関する。
【発明の概要】
【０００２】
一態様によれば、バージンイオン交換樹脂材料を安定化する方法が提供される。この方法は、非イオン性洗浄剤を備える調製物でバージンイオン交換樹脂材料を洗浄して、洗浄済バージンイオン交換樹脂材料を製造することを含み得る。調製物は、非イオン性洗浄剤の臨界ミセル濃度（ＣＭＣ）未満の濃度の、非イオン性洗浄剤を備え得る。この方法は、バージンイオン交換樹脂材料をガス不透過性容器に導入することを含み得る。この方法は、容器を密封することを含み得る。
【０００３】
いくつかの実施形態では、方法は、洗浄済バージンイオン交換樹脂材料を脱酸素水ですすぐことをさらに含み得る。
【０００４】
非イオン性洗浄剤は、エトキシル化オクチルフェノール、ポリソルベート、ポリオキシエチレンおよびそれらの代謝産物のうちの少なくとも１つを備え得る。
【０００５】
特定の実施形態によれば、調製物は、約０．１２５ｇ／Ｌ未満のエトキシル化オクチルフェノールを備え得る。
【０００６】
この方法は、洗浄済バージンイオン交換樹脂材料をガス不透過性容器の液体不透過性容器に導入することを含み得る。
【０００７】
別の態様では、バージンイオン交換樹脂材料を安定化する方法が提供される。この方法は、洗浄済バージンイオン交換樹脂材料を製造するために、バージンイオン交換樹脂材料をアルコール溶媒を備える調製物で洗浄することを含み得る。この方法は、洗浄済バージンイオン交換樹脂材料をガス不透過性容器に導入することを含み得る。この方法は、容器を密封することを含み得る。
【０００８】
いくつかの実施形態では、方法は、洗浄済バージンイオン交換樹脂材料を脱酸素水ですすぐことをさらに含み得る。
【０００９】
特定の実施形態によれば、アルコール溶媒は、イソプロパノール、メタノール、エタノール、ｎ−ブタノール、イソオクタノール、メチルイソブチルカルビノール、イソアミルアルコール、イソブチルアルコール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、およびアンモニア水のうちの少なくとも１つを備え得る。
【００１０】
調製物は、約０．５％未満のイソプロパノールを備え得る。
【００１１】
いくつかの実施形態では、方法は、洗浄済バージンイオン交換樹脂をガス不透過性容器の液体不透過性容器に導入することを含み得る。
【００１２】
別の態様によれば、バージンイオン交換樹脂材料を安定化する方法が提供される。この方法は、非イオン性洗浄剤を備える調製物でバージンイオン交換樹脂材料を洗浄して、洗浄済バージンイオン交換樹脂材料を製造することを含み得る。調製物は、非イオン性洗浄剤の臨界ミセル濃度未満の濃度で、非イオン性洗浄剤を備え得る。この方法は、洗浄済バージンイオン交換樹脂材料を脱酸素水ですすいで、すすがれたバージンイオン交換樹脂材料を生成することを含み得る。
【００１３】
この方法は、約１０ｐｐｂ未満の溶存酸素濃度を有する脱酸素水で、洗浄済イオン交換樹脂材料をすすぐことを含み得る。
【００１４】
いくつかの実施形態では、非イオン性洗浄剤は、エトキシル化オクチルフェノール、ポリソルベート、ポリオキシエチレンおよびそれらの代謝産物のうちの少なくとも１つを備え得る。
【００１５】
この方法は、すすがれたバージンイオン交換樹脂材料をガス不透過性容器に導入し、容器を密封することをさらに含み得る。
【００１６】
別の態様によれば、バージンイオン交換樹脂材料を安定化する方法が提供される。この方法は、洗浄済バージンイオン交換樹脂材料を製造するために、バージンイオン交換樹脂材料をアルコール溶媒を備える調製物で洗浄することを含み得る。この方法は、洗浄済バージンイオン交換樹脂材料を脱酸素水ですすいで、すすがれたバージンイオン交換樹脂材料を生成することを含み得る。
【００１７】
いくつかの実施形態では、方法は、約１０ｐｐｂ未満の溶存酸素濃度を有する脱酸素水で、洗浄済イオン交換樹脂材料をすすぐことを含み得る。
【００１８】
アルコール溶媒は、イソプロパノール、メタノール、エタノール、ｎ−ブタノール、イソオクタノール、メチルイソブチルカルビノール、イソアミルアルコール、イソブチルアルコール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、およびアンモニア水のうちの少なくとも１つを備えることができる。
【００１９】
この方法は、すすがれたバージンイオン交換樹脂材料をガス不透過性容器に導入し、容器を密封することをさらに含み得る。
【００２０】
別の態様によれば、水処理を容易にする方法が、それを必要とする場所で提供される。この方法は、洗浄済バージンイオン交換樹脂材料を脱酸素水中に提供することを含み得る。洗浄済バージンイオン交換樹脂材料は、ポリスチレンベースのイオン交換樹脂材料であり得る。洗浄済バージンイオン交換樹脂材料は、約２５ｐｐｂ未満の酸素含有全有機炭素種を有し得る。
【００２１】
いくつかの実施形態では、方法は、密封されたガス不透過性容器の液体不透過性区画内に、洗浄済バージンイオン交換樹脂材料および脱酸素水を提供することをさらに含み得る。
【００２２】
この方法は、液体不透過性区画の外壁とガス不透過性容器の内壁との間に配置された酸素除去材料を提供することをさらに含み得る。
【００２３】
いくつかの実施形態では、方法は、酸素汚染の指標を提供することをさらに含み得る。
【００２４】
この方法は、洗浄済バージンイオン交換樹脂材料の約４０％〜約５０％の量で脱酸素水を提供することを含み得る。
【００２５】
この方法は、約１０ｐｐｂ未満の溶存酸素を有する脱酸素水を提供することを含み得る。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
添付の図面は、正確な縮尺で描かれることを意図していない。図面では、様々な図に示されている、同一またはほぼ同一の各構成要素は、同様の数字で表されている。明確にするために、すべての構成要素がすべての図面で指標付けされているとは限らない。図面中に以下が示される。
【００２７】
【図１】本明細書に開示される実施形態による容器の概略図である。
【図２】本明細書に開示される実施形態による容器を備えるシステムの概略図である。
【図３】本明細書に開示される実施形態による容器の概略図である。
【図４】本明細書に開示される一実施形態による、様々な清浄剤で洗浄した後のイオン交換樹脂上の酸素含有全有機炭素の比較量のグラフである。
【図５Ａ】さまざまな濃度の過炭酸塩で洗浄した後の、イオン交換樹脂上の酸素含有全有機炭素の濃度のグラフである。
【図５Ｂ】さまざまな濃度のイソプロパノールで洗浄した後の、イオン交換樹脂上の酸素含有全有機炭素の濃度のグラフである。
【図５Ｃ】さまざまな濃度のエトキシル化オクチルフェノールで洗浄した後の、イオン交換樹脂上の酸素含有全有機炭素の濃度のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
イオン交換樹脂は、一般に、液体混合物に含まれる成分を分離するために使用され得る。従来のイオン交換樹脂は、カチオン性部位およびアニオン性部位を有する基でコポリマーマトリックスを官能基化することにより調製され得る。アニオンまたはカチオンは、樹脂が液体混合物と接触しているときに、同じ電荷を有する液体中のイオンまたは分子と交換されるか、または会合することが可能であり得る。イオンは化学量論的に交換され、系の電気的中性を維持する。水素などの１つの陽イオン（または原子価に基づいて比例する量）を、銅、鉄、ナトリウムなどの別の陽イオンと交換する樹脂は、カチオン樹脂である。水酸化物などの１つの陰イオン（または原子価に基づいて比例する量）を、塩化物、硫酸塩、クロム酸塩などの別の陰イオンに交換する樹脂は、アニオン樹脂である。多くの場合、両方のタイプの樹脂は、溶液から塩化ナトリウムや硫酸カルシウムなどのさまざまな塩を除去するために使用される。混床イオン交換樹脂は、カチオン樹脂とアニオン樹脂の組み合わせを含み、より高純度の処理水を提供する。樹脂は、除去されたイオンが飽和するまで使用され得る。多くの樹脂はまた、再生して再利用され得る。例えば、水処理に使用される樹脂は、強酸（カチオン樹脂の場合）または強塩基（アニオン樹脂の場合）を使用して再生され得る。
【００２９】
イオン交換は、しばしば水処理で用いられ、水溶液中のイオンは、通常、基板、例えばイオン交換樹脂、に結合している水素（Ｈ＋）または水酸化物（ＯＨ−）イオンと置き換わる。これは、「水の脱塩」または「水の脱イオン」とよばれることもある。イオン交換樹脂は、一般に、例えば、水質浄化、原子力発電、マイクロエレクトロニクス製造、半導体製造、食品加工、製薬製造、化学処理、および金属抽出の分野で使用され得る。
【００３０】
特定の条件下で、イオン交換樹脂は、長期間にわたってコポリマーマトリックスの酸化劣化を受け得る。例えば、液体混合物の精製中に、樹脂と接触して配置される液体混合物は、分子状酸素、溶存酸素、溶存塩素などの酸化種を含み得、または昇温され得る。これらはそれぞれ、コポリマーマトリックスの望ましくない劣化を促進し得る。場合によっては、イオン交換樹脂は、使用前の取り扱い、貯蔵、または輸送中に、酸化劣化を受け得る。例えば、使用前にイオン交換樹脂と接触している水または空気も、コポリマーマトリックスの劣化を促進し得る。
【００３１】
具体的には、酸化劣化中に、炭素−炭素結合が切断され、個々のポリマー鎖間の架橋結合および／または個々のスチレン部分間の結合を破壊すると考えられている。本明細書で使用する場合、イオン交換樹脂材料の「酸化劣化」とは、材料のコポリマーマトリックスの個々のポリマー鎖またはスチレン部分間の架橋の炭素−炭素結合の損失を指す。特定の理論に縛られることを望まないが、そのような結合の損失は、保水能力の増加、そして最終的には、官能化された線状ポリスチレンのセグメントなどの有機汚染物質の放出を引き起こし得ると考えられる。コポリマーマトリックスの酸化劣化は、イオン交換またはクロマトグラフィープロセスの商業的運用にとって望ましくない場合がある。例えば、架橋を失う樹脂は、比較的柔らかくなり得、膨張してより大きくなり得る。酸化劣化の結果としての樹脂の柔らかさと膨張の増加は、最終的に、床圧低下の増加、処理される液体混合物の流量の減少、および処理される液体から化学種を除去するための操作能力の低下のうちの１つ以上を引き起こし得る。
【００３２】
さらに、コポリマーマトリックスの架橋が失われると、有機汚染物質のカラム流出液への放出が増加し、原子力発電業界などの一部の用途では許容できない場合がある。例えば、劣化したイオン交換樹脂からの有機汚染物質は、プロセス装置に潜在的な腐食源を生成し得、プロセスに関連する他のイオン交換樹脂を汚染し得る。イオン性汚染物質は、劣化したイオン交換樹脂からも発生し得る。例えば、例示的な処理プロセスでは、カチオン交換樹脂は、スチレン主鎖上に固定されたスルホン酸電荷を含み得る。スルホン酸は負に帯電している。ナトリウムまたはカルシウムなどの正に帯電したイオンは、処理されている液体からナトリウムまたはカルシウムが除去されるように、イオン交換樹脂からの別のイオン、例えば水素イオン（Ｈ＋）と交換できる。しかしながら、いくつかの例では、樹脂は、硫酸イオンがカチオン交換樹脂から浸出する程度まで劣化する可能性がある。浸出した硫酸イオンは、処理水の水質に悪影響を及ぼし得る。
【００３３】
以前は、産業界の人々は、コポリマーマトリックスの調製に使用される架橋モノマーの量を増加させることにより、イオン交換樹脂の酸化劣化とそれに関連する問題を改善しようとした。しかしながら、架橋の数の増加は、一般に、得られる樹脂ビーズと液体混合物との適合性を低下させ、それにより、ビーズへの拡散の低下および不十分な操作能力をもたらす。高度に架橋された樹脂は、不十分な再生効率を呈し、グルコース、フルクトース、および他の糖などの大きな分子に対して不透過性であり得る。さらに、劣化がまだ発生するため、架橋密度を増加しても、有機汚染物質の放出に関連する問題に対処できない場合がある。
【００３４】
産業界のその他の人々は、スチレン部分のベンゼン環に隣接する第三級炭素の水素をハロゲンで置換することにより、イオン交換樹脂の酸化劣化を改善しようと試みた。簡単に言えば、あらゆる目的においてその全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第３，３４２，７５５号明細書で想定されているように、コポリマーマトリックスの劣化の起こり得るメカニズムは、スチレン部分のベンゼン環に隣接する第三級炭素で定義される「弱結合」に関連する。第三級炭素は、その付着した水素が分子状酸素や塩素などの酸化剤とヒドロペルオキシドを形成する傾向があるため、弱結合と見なされる。ヒドロペルオキシドは、最終的に、コポリマーに関連する炭素鎖の分裂につながり得る。米国特許第３，３４２，７５５号では、発明者らは、樹脂の安定性に寄与しないオルトクロロスチレンなどのモノマーを使用することにより、劣化を改善することを試みた。
【００３５】
イオン交換樹脂の劣化が起こった場合、慣習的に、樹脂の性能が損なわれていない限り、イオン交換樹脂から劣化生成物を洗い流す試みが行われ得る。標準のリンス水（非脱酸素水）ですすいだ場合、イオン交換樹脂は引き続き酸化劣化および／または汚染を受け得る。イオン交換樹脂の製造における重合および活性化のステップ中に残存するポリマーの断片や不純物が絡み合い、ゆっくりと樹脂から浸出する。これらはまた、特定の産業用途において許容可能なレベルまで洗い流されなければならない。さらに、特定の例では、イオン交換樹脂をすすぐと大量の廃棄物が発生する。例えば、原子力産業では、イオン交換樹脂をすすぐと、大量の廃棄物や、処理が複雑な放射性廃水が発生する場合がある。バージンイオン交換樹脂を、使用前にオフラインのままにして安定化する必要がある。
【００３６】
分子状酸素、溶存酸素、塩素などの酸化剤への樹脂の曝露を制限することにより、イオン交換樹脂を安定化し得、イオン交換樹脂の酸化劣化を防ぎ得る。従来、イオン交換樹脂は、多くの場合、液体を処理するために使用される前に、湿気を含む容器に貯蔵される。本発明者らは、標準のリンス水に溶存した酸素および／または塩素へのイオン交換樹脂の曝露を防ぎ、樹脂の酸化劣化の速度を制限することにより、イオン交換樹脂を使用前に安定化し得ることを認識した。さらに、従来のイオン交換樹脂貯蔵容器は、一般に、容器への空気の進入を可能にし得、イオン交換樹脂の酸化劣化の急速な速度を引き起こし得る。本発明者らは、イオン交換樹脂は、例えば周囲の空気からの、酸素との接触を防ぐことによってさらに安定化され得、イオン交換樹脂の酸化劣化をさらに制限し得ることを認識した。安定化により、イオン交換樹脂は、従来使用前に貯蔵されているイオン交換樹脂と比較して、オフラインの所定の期間、使用可能なままであり得る。本明細書に開示される方法はまた、すすぎの間に生成される廃水の量を低減し得る。
【００３７】
ポリスチレンベースの樹脂で分析を行い、樹脂の酸化劣化によって放出されたいくつかの汚染物質を判別した。特定されたいくつかの汚染物質には、５−メチル−３−ヘキサノン、メトキシフェニルオキシム、ベンズアルデヒド、アセトフェノン、２−メチルベンズアルデヒド、ベンゼンメタンイミン、トリブチルアミンが含まれていた。特定の理論に縛られることを望まないが、これらの汚染物質の少なくとも一部は、樹脂の製造から存在するスチレンおよびオルトキシレン部分の酸化から発生すると考えられている。
【００３８】
【化１】
2021513452.tif 000003
【００３９】
そのような汚染物質は、さまざまな程度の水溶性を有し得る。例えば、アセトフェノン、ベンズアルデヒド、および２−メチルベンズアルデヒドの水溶性は、それぞれ５．５ｇ／Ｌ、３．０ｇ／Ｌ、および１．２ｇ／Ｌである。水溶性の高い汚染物質は、一般に水で洗い流され得る。しかしながら、より低い水溶性を有する汚染物質は、水で洗い流すことができない場合があり、または水で部分的にのみ洗い流され得る。
【００４０】
本明細書に開示される態様および実施形態は、バージンイオン交換樹脂材料の安定化に関する。いくつかの実施形態では、イオン交換樹脂の安定化は、例えば、取り扱い、貯蔵、および／または輸送中の、経時的なイオン交換樹脂の安定性の維持を指し得る。安定化および維持された安定性は、バージンイオン交換樹脂材料の酸化劣化の速度の低下に関係し得る。特に本明細書で使用される場合、「安定化された」イオン交換樹脂材料は、所定の期間にわたって酸化劣化速度が低下したイオン交換樹脂材料を指し得る。
【００４１】
バージンイオン交換樹脂材料を安定化するシステムおよび方法が開示される。イオン交換樹脂を安定化する方法は、すすがれたバージンイオン交換樹脂材料を生成するために、脱イオン水でバージンイオン交換樹脂材料をすすぐことを含み得る。イオン交換樹脂を安定化する方法は、すすがれたバージンイオン交換樹脂材料をガス不透過性容器に導入することを含み得る。バージンイオン交換樹脂材料を安定化する方法は、ガス不透過性容器を密封することを含み得る。
【００４２】
いくつかの実施形態では、イオン交換樹脂を安定化する方法は、約１０ｐｐｂ未満の溶存酸素濃度を有する脱酸素水でバージンイオン交換樹脂材料をすすぐことを含み得る。イオン交換樹脂を安定化する方法は、約１ｐｐｂの溶存酸素濃度を有する脱酸素水でバージンイオン交換樹脂材料をすすぐことを含み得る。イオン交換樹脂を安定化する方法は、約１０ｐｐｂ未満の塩素濃度を有する脱酸素水でバージンイオン交換樹脂材料をすすぐことを含み得る。イオン交換樹脂を安定化する方法は、約１ｐｐｂの塩素濃度を有する脱酸素水でバージンイオン交換樹脂材料をすすぐことを含み得る。
【００４３】
特定の実施形態では、本明細書に開示される方法は、バージンイオン交換樹脂材料を有するガス不透過性容器に脱酸素水を導入することにより、バージンイオン交換樹脂材料をすすぐことと、容器から間隙脱酸素水を除去することと、を含み得る。脱酸素化されていない脱イオン水ですすぐことは、需要先で水を使用する直前にすすぎをしないことよりも、改善となり得る。事前すすぎは、樹脂に絡まった残留ポリマーや有機化合物の破片を取り除くように計画され得る。脱イオン水の脱酸素化は、脱イオンリンス水中の酸素の発生を最小限に抑え、樹脂自体を分解し得る。これは、一般に、イオン交換樹脂からの有機（全有機炭素-ＴＯＣで測定）不純物レベルの原因となり得る。
【００４４】
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される方法は、すすがれたバージンイオン交換樹脂材料中の含水率を維持することを含み得る。含水率の維持は、樹脂機能に必要なポリマーの架橋、有機化合物の浸出の最小化、および物理的強度の増加に関連し得る。例えば、いくつかの実施形態では、方法は、すすがれたバージンイオン交換樹脂材料において少なくとも約４０％の含水率を維持することを含み得る。いくつかの実施形態では、方法は、すすがれたバージンイオン交換樹脂材料において約５０％の含水率を維持することを含み得る。いくつかの実施形態では、方法は、すすがれたバージンイオン交換樹脂材料中の含水率を約４０％〜約５０％に維持することを含み得る。
【００４５】
特定の実施形態によれば、本明細書に開示される方法は、脱酸素水を生成することをさらに含み得る。例えば、脱酸素水は、非脱酸素水を脱酸素することによって生成され得る。非脱酸素水は、溶存酸素を除去するための処理によって脱酸素され得る。いくつかの実施形態では、非脱酸素水は、脱酸素膜を通過することによって脱酸素され得る。いくつかの実施形態では、非脱酸素水は、非脱酸素水に真空脱気を施すことによって脱酸素され得る。
【００４６】
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される方法は、バージンイオン交換樹脂材料の酸化劣化速度を低下させるのに有効な濃度の溶存酸素を有する脱酸素水で、バージンイオン交換樹脂材料をすすぐことを含み得る。例えば、バージンイオン交換樹脂材料によって処理された水の第１の体積が約１０ｐｐｂ未満の全有機炭素を備えるように、酸化劣化の速度を低下させ得る。いくつかの実施形態では、バージンイオン交換樹脂材料を容器内で所定の期間維持した後、バージンイオン交換樹脂材料によって処理される水の第１の体積が約１０ｐｐｂ未満の全有機炭素を備えるように、酸化劣化の速度を低下させ得る。
【００４７】
いくつかの実施形態では、バージンイオン交換樹脂材料によって処理された水の第１の体積が約１０ｐｐｂ未満の硫酸塩を備えるように、酸化劣化の速度を低下させ得る。いくつかの実施形態では、バージンイオン交換樹脂材料によって処理された水の第１の体積が約１０ｐｐｂ未満の塩化物を備えるように、酸化劣化の速度を低下させ得る。容器中にバージンイオン交換樹脂材料を所定の期間維持した後、バージンイオン交換樹脂材料によって処理された水の第１の体積が約１０ｐｐｂ未満の硫酸塩および／または約１０ｐｐｂ未満の塩化物を備えるように、酸化劣化の速度を低下させ得る。有機的に結合した塩化物および硫酸塩は、ＴＯＣとしてまとめて測定される。未処理のバージン樹脂に含まれる個々の有機硫酸塩および有機塩化物は、分解されてイオン性塩化物および硫酸塩を形成し得る。これらの化合物は、従来の方法を使用して分析できるイオン性塩化物および硫酸塩を残して、有機化合物を分解するＵＶ光によって分析的に測定され得る。
【００４８】
いくつかの実施形態では、バージンイオン交換樹脂材料を容器内で少なくとも約６か月間維持した後、バージンイオン交換樹脂材料によって処理された水の第１の体積が、約１０ｐｐｂ未満の全有機炭素、約１０ｐｐｂ未満の硫酸塩、および／または約１０ｐｐｂ未満の塩化物を備えるように、酸化劣化の速度を低下させ得る。
【００４９】
いくつかの実施形態では、本明細書で開示される方法は、容器を開封し、バージンイオン交換樹脂材料をすすぐことをさらに含み得る。この方法は、バージンイオン交換樹脂材料を容器内に所定の時間維持した後、容器を開封することと、バージンイオン交換樹脂材料をすすぐこととをさらに含み得る。例えば、方法は、バージンイオン交換樹脂材料を容器内に少なくとも約６ヶ月間維持した後、容器を開封し、バージンイオン交換樹脂材料をすすぐことをさらに含み得る。この方法はさらに、使用前に、容器を開封し、バージンイオン交換樹脂材料を脱酸素水および／または脱イオン水（脱酸素または非脱酸素）ですすぐことを含み得る。
【００５０】
別の態様によれば、水処理を容易にする方法がそれを必要とする場所で提供される。現場での水処理を容易にする方法は、バージンイオン交換樹脂材料を脱酸素水ですすいで、すすがれたバージンイオン交換樹脂材料を生成することを含み得る。水処理を容易にする方法は、すすがれたバージンイオン交換樹脂材料をガス不透過性容器に導入することを含み得る。この方法は、容器を密封することを含み得る。いくつかの実施形態では、方法は、すすがれたバージンイオン交換樹脂材料および残留水分を備えるガス不透過性容器を場所、例えば水処理場所に提供することを含み得る。残留含水率は、例えば、約４０％〜約５０％の含水率を含み得る。
【００５１】
いくつかの実施形態では、それを必要とする場所で水処理を促進する方法は、約１０ｐｐｂ未満の溶存酸素濃度を有する脱酸素水でバージンイオン交換樹脂材料をすすぐことを含み得る。水処理を容易にする方法は、約１ｐｐｂの溶存酸素濃度を有する脱酸素水でバージンイオン交換樹脂材料をすすぐことを含み得る。水処理を容易にする方法は、約１０ｐｐｂ未満の塩素濃度を有する脱酸素水でバージンイオン交換樹脂材料をすすぐことを含み得る。水処理を容易にする方法は、約１ｐｐｂの塩素濃度を有する脱酸素水でバージンイオン交換樹脂材料をすすぐことを含み得る。
【００５２】
特定の実施形態によれば、本明細書に開示される方法は、手順を提供することをさらに含み得る。方法は、バージンイオン交換樹脂材料を所定の期間、密封容器内に維持するための手順を提供することを含み得る。例えば、方法は、使用する準備ができるまで、密封容器内にバージンイオン交換樹脂材料を維持するための手順を提供することを含み得る。いくつかの実施形態では、方法は、例えば使用前に、容器を開封し、バージンイオン交換樹脂材料を脱酸素水ですすぐための手順をさらに提供することを含み得る。方法は、使用前、例えば水処理での使用前に容器を開封し、バージンイオン交換樹脂材料をすすぐための手順を提供することを含み得る。
【００５３】
別の態様によれば、バージンイオン交換樹脂材料および脱酸素水を備える容器が提供される。いくつかの実施形態では、容器は密封され得る。一部の実施形態では、容器は、約１０ｐｐｂ未満の溶存酸素を有する脱酸素水を備え得る。容器は、約１０ｐｐｂ未満の塩素を有する脱酸素水を備え得る。
【００５４】
いくつかの実施形態では、容器は、包装された乾燥媒体を備え得る。例えば、容器は、容器内に包装された乾燥媒体を備え得る。いくつかの実施形態では、容器は、ガス不透過性材料から構築され得る。例えば、容器は、ステンレス鋼およびエポキシライニング炭素鋼のうちの少なくとも１つから構築され得る。
【００５５】
いくつかの実施形態では、バージンイオン交換樹脂材料は、カチオン交換樹脂であり得る。いくつかの実施形態では、バージンイオン交換樹脂材料は、アニオン交換樹脂またはカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂との混合であり得る。
【００５６】
一態様によれば、バージンイオン交換樹脂材料を安定化する方法が提供される。この方法は、バージンイオン交換樹脂材料を脱酸素水ですすいで、すすがれたバージンイオン交換樹脂材料を生成することを含む。この方法は、すすがれたバージンイオン交換樹脂材料をガス不透過性容器に導入することをさらに含み得る。この方法は、すすがれたバージンイオン交換樹脂材料を、容器の指定された区画、例えば、液体不透過性区画に導入することを含み得る。この方法は、防腐剤、酸素除去材料、および／または酸素汚染の指標をガス不透過性容器に導入することを含み得る。この方法は、容器を密封することをさらに含み得る。この方法はさらに、ガス不透過性容器から酸素をパージすることを含み得る。特定の実施形態では、この方法は、イオン交換樹脂を使用する前に、防腐剤、酸素除去材料、および酸素汚染の指標を除去することを含み得る。
【００５７】
バージンイオン交換樹脂材料を安定化するシステムおよび方法が開示される。この方法は、バージンイオン交換樹脂材料を脱酸素水ですすいで、すすがれたバージンイオン交換樹脂材料を生成することを含み得る。方法は、すすがれたバージンイオン交換樹脂材料をガス不透過性容器の液体不透過性区画に導入することを含み得る。この方法は、容器を密封することを含み得る。
【００５８】
特定の実施形態によれば、方法は、酸素除去材料をガス不透過性容器に導入することをさらに含み得る。方法は、液体不透過性区画の外壁とガス不透過性容器の内壁との間に酸素除去材料を配置することを含み得る。
【００５９】
いくつかの実施形態では、方法は、すすがれたバージンイオン交換樹脂材料を、ポリエチレンテレフタレート、ステンレス鋼、およびエポキシライニング炭素鋼のうちの少なくとも１つを備えるガス不透過性容器に導入することを含み得る。
【００６０】
この方法は、約１０ｐｐｂ未満の溶存酸素濃度を有する脱酸素水で、バージンイオン交換樹脂材料をすすぐことを含み得る。
【００６１】
この方法は、ガス不透過性容器内のバージンイオン交換樹脂材料をすすぐことを含み得る。
【００６２】
別の態様によれば、バージンイオン交換樹脂材料を安定化する方法が提供される。この方法は、バージンイオン交換樹脂材料を脱酸素水ですすいで、すすがれたバージンイオン交換樹脂材料を生成することを含み得る。この方法は、すすがれたバージンイオン交換樹脂材料をガス不透過性容器に導入することを含み得る。方法は、酸素除去材料をガス不透過性容器に導入することを含み得、酸素除去材料は、水分と直接接触しないように配置される。この方法は、容器を密封することを含み得る。
【００６３】
いくつかの実施形態では、方法は、すすがれたバージンイオン交換樹脂材料をガス不透過性容器の液体不透過性区画に導入することをさらに含み得る。方法は、液体不透過性区画の外壁とガス不透過性容器の内壁との間に酸素除去材料を配置することを含み得る。
【００６４】
特定の実施形態によれば、酸素除去材料は、第一鉄化合物、カテコール、アスコルビン酸塩、アスコルビン酸、炭酸水素ナトリウム、柑橘類抽出物、酸化酵素、不飽和炭化水素、ポリアミド、またはそれらの組み合わせを含み得る。
【００６５】
この方法は、酸素汚染の指標を導入することをさらに含み得る。酸素汚染の指標は、ｐＨ７および２５°Ｃで約−０．０５Ｖ〜約＋０．０６Ｖの酸化還元中点電位Ｅ０を有する視覚的指標であり得る。
【００６６】
別の態様によれば、それを必要とする場所で水処理を容易にする方法が提供される。これらの方法は、脱酸素水中のすすがれたバージンイオン交換樹脂材料を提供することを含み得、すすがれたバージンイオン交換樹脂材料は、密封されたガス不透過性容器の液体不透過性区画に配置される。
【００６７】
いくつかの実施形態では、方法は、ガス不透過性容器内に、脱酸素水と直接接触しないように配置された、酸素除去材料を提供することをさらに含み得る。この方法は、液体不透過性区画の外壁とガス不透過性容器の内壁との間に配置された酸素除去材料を提供することを含み得る。この方法は、第一鉄化合物、カテコール、アスコルビン酸塩、アスコルビン酸、炭酸水素ナトリウム、柑橘類抽出物、酸化酵素、不飽和炭化水素、ポリアミド、およびそれらの組み合わせから選択される酸素除去材料を提供することを含み得る。
【００６８】
いくつかの実施形態では、方法は、バージンイオン交換樹脂材料の約４０％〜約５０％の量の脱酸素水を提供することを含み得る。
【００６９】
この方法は、約１０ｐｐｂ未満の溶存酸素を有する脱酸素水を提供することを含み得る。
【００７０】
いくつかの実施形態では、方法は、ガス不透過性容器内の酸素汚染の指標を提供することを含み得る。
【００７１】
別の態様によれば、密封容器が提供される。容器は、約１０ｐｐｂ未満の溶存酸素を有する脱酸素水中にバージンイオン交換樹脂材料を含み得る。容器はまた、酸素除去材料を含み得る。
【００７２】
いくつかの実施形態では、脱酸素水中のバージンイオン交換樹脂材料は、密封容器の液体不透過性区画に配置され得る。
【００７３】
酸素除去材料は、液体不透過性区画の外壁と容器の内壁との間に配置され得る。酸素除去材料は、第一鉄化合物、カテコール、アスコルビン酸塩、アスコルビン酸、炭酸水素ナトリウム、柑橘類抽出物、酸化酵素、不飽和炭化水素、ポリアミド、およびそれらの組み合わせを含み得る。
【００７４】
容器は、ポリエチレンテレフタレート、ステンレス鋼、およびエポキシライニング炭素鋼のうちの少なくとも１つを備える材料から構築され得る。
【００７５】
容器は、酸素汚染の指標をさらに備え得る。酸素汚染の指標は、ｐＨ７および２５°Ｃで約−０．０５Ｖ〜＋０．０６Ｖの酸化還元中点電位Ｅ０を有する視覚的指標を備え得る。
【００７６】
本明細書で使用される場合、「バージンイオン交換樹脂」材料は、未使用または未消耗のイオン交換樹脂材料を指し得る。バージンイオン交換樹脂材料は、新たに製造された樹脂および／または新たに使用するために必要な仕様を満たすように処理された使用済み樹脂を含み得る。例えば、原料または未精製の樹脂は、高純度の水で処理することにより、新しく使用するために処理され得る。使用済み樹脂はまた、強酸または強塩基で処理することにより、再利用のために再生され得る。バージンイオン交換樹脂材料は、カチオン交換樹脂、アニオン交換樹脂、およびカチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂との混合物を備え得る。
【００７７】
さらに別の態様によれば、バージンイオン交換樹脂材料を洗浄することを含む、バージンイオン交換樹脂材料を安定化するためのシステムおよび方法が提供される。バージンイオン交換樹脂材料は、適切な清浄剤を備える調製物で洗浄され得る。
【００７８】
本明細書で使用される場合、「洗浄済イオン交換樹脂」材料は、非水溶性酸素含有不純物の除去のために処理されたイオン交換樹脂材料を指し得る。特定の実施形態によれば、非水溶性酸素含有不純物は、約１０．０ｇ／Ｌ未満の水溶性を有する酸素分解汚染物質であり得る。非水溶性酸素含有不純物は、約７．０ｇ／Ｌ未満、約５．０ｇ／Ｌ未満、約４．０ｇ／Ｌ未満、約３．０ｇ／Ｌ未満、約２．０ｇ／Ｌ未満、約１．０ｇ／Ｌ未満、または約０．５ｇ／Ｌ未満の水溶性を有し得る。
【００７９】
洗浄済みイオン交換樹脂は、約５０ｐｐｂ未満の濃度の酸素含有不純物または汚染物質を有し得、これは酸素含有全有機炭素（ＴＯＣ）として測定できる。いくつかの実施形態では、洗浄済イオン交換樹脂は、４０ｐｐｂ未満の酸素含有ＴＯＣ、３０ｐｐｂ未満の酸素含有ＴＯＣ、２５ｐｐｂ未満の酸素含有ＴＯＣ、２０ｐｐｂ未満の酸素含有ＴＯＣ、１５ｐｐｂ未満の酸素含有ＴＯＣ、１０ｐｐｂ未満の酸素含有ＴＯＣ、または５ｐｐｂ未満の酸素含有ＴＯＣを有し得る。イオン交換樹脂中の酸素含有ＴＯＣの濃度は、一般に、特定の清浄剤、調製物中の清浄剤濃度、および使用される洗浄方法に依存し得る。
【００８０】
非水溶性酸素含有不純物は、一般に、樹脂材料の酸化誘導体分子であり得る。特定の実施形態によれば、イオン交換樹脂材料は、ポリスチレンベースの樹脂材料であり得る。ポリスチレンベースの樹脂材料の例示的な酸化誘導体分子には、ベンズアルデヒドおよびアセトフェノンが含まれる。他の誘導体分子は、ポリスチレンまたは他の材料の樹脂の酸化劣化から生じ得る。そのような酸化分子は、本明細書に開示される方法によって同様に除去され得る。
【００８１】
特定の実施形態において、イオン交換樹脂材料は、製造から１つ以上の抗酸化剤を含み得る。例えば、ポリスチレンベースの樹脂は、オルトキシレンを含み得る。そのような抗酸化剤の例示的な酸化誘導体分子には、５−メチル−３−ヘキサノン、メトキシフェニルオキシム、２−メチルベンズアルデヒド、ベンゼンメタンイミン、およびトリブチルアミンが含まれる。他の酸化誘導体分子は、オルトキシレンまたは他の樹脂分子種の酸化劣化から生じ得る。そのような酸化分子は、本明細書に開示される方法によって同様に除去され得る。
【００８２】
いくつかの実施形態では、酸素含有不純物は、５−メチル−３−ヘキサノン、メトキシフェニルオキシム、ベンズアルデヒド、アセトフェノン、２−メチルベンズアルデヒド、ベンゼンメタンイミン、およびトリブチルアミンの１つ以上を含み得る。
【００８３】
イオン交換樹脂材料を水ですすぐことにより、水溶性の酸素含有不純物や汚染物質を除去し得る。
【００８４】
本明細書に開示される実施形態は、脱イオン水ですすがれたイオン交換樹脂材料を組み込み得る。脱酸素水は、分子状酸素、例えば溶存酸素を除去するために処理された水である。一般に、非脱酸素水は、約１ｐｐｍを超える分子溶存酸素、および最大約２０ｐｐｍまでの溶存酸素を含み得る。水中の溶存酸素は、温度、塩分、ｐＨ、導電率、溶存固形物濃度、および圧力変化によって変動し得る。溶存酸素濃度は、メーター、センサー、ウィンクラー滴定、および比色法のうちの１つ以上で測定され得る。本明細書で開示される実施形態は、温度、圧力、塩分、ｐＨ、導電率、総溶解固形分（ＴＤＳ）濃度、および水の溶存酸素濃度の１つ以上を測定することを組み込み得る。
【００８５】
特定の実施形態によれば、本明細書に開示される方法は、脱酸素水を生成することをさらに含み得る。脱酸素水は、例えば、非脱酸素水の供給源から、非脱酸素水を脱酸素することによって生成され得る。脱酸素水は、非脱酸素水を処理して、溶存酸素を除去することによって生成され得る。一部の実施形態では、脱酸素化された非脱酸素水は、溶存酸素の少なくとも約７５％を除去され得る。非脱酸素水を脱酸素すると、溶存酸素の少なくとも約７５％、少なくとも約８０％、少なくとも約８５％、少なくとも約９０％、少なくとも約９５％、少なくとも約９９％、または約１００％が非脱酸素水から除去され得る。非脱酸素水を脱酸素化すると、非脱酸素水から溶存酸素の約９０％〜約１００％が除去され得る。非脱酸素水には、脱イオン水、超純水、高純度水、蒸留水、精密濾過水、限外濾過水、逆浸透または紫外線酸化を受けた水、粒状活性炭処理水、または汚染物質を取り除くためのその他の方法で処理された水が含まれ得る。
【００８６】
非脱酸素水は、脱酸素膜を通過することにより脱酸素され得る。例えば、脱酸素膜は、Ｌｉｑｕｉ−Ｃｅｌ（Ｒ）膜接触器（ミネソタ州メープルウッドの３Ｍインダストリアルグループにより製造）を備え得る。簡単に言えば、脱酸素膜は、物質移動推進力で液体から溶存ガスを除去し得る。ヘンリーの法則によれば、平衡状態で液体に溶存している気体の量は、液体と接触している気相の、気体の分圧に比例する。標準の温度と圧力（２５°Ｃと１ａｔｍ）の下で、平衡水は、約８．５ｐｐｍの溶存酸素、１４．５ｐｐｍの溶存窒素、およびいくらかの溶存二酸化炭素を含み得る。液体と接触しているガスの分圧を低減することにより、液体に溶存しているガスの量を相応に低減し得る。ガスの分圧は、ガス相の全圧を下げること、またはガス相中のガスの濃度を変えることにより減少し得る。これらの変更のそれぞれは、膜のガス側に適用され、溶存したガスを膜を通して液体から追い出し得る。
【００８７】
非脱酸素水は、真空脱気にかけることにより脱酸素化され得る。真空脱気は、真空脱気塔または専用の真空チャンバーで達成され得る。液体に溶存しているガスの濃度を真空脱気で下げるために、気相の全圧はガスに真空を施すことで下げられ得る。物質移動は、ガスと接触している液体から溶存ガスを追い出し得る。
【００８８】
非脱酸素水は、それを酸素除去樹脂にさらすことにより脱酸素化され得る。酸素除去樹脂は、カラムまたは他のデバイスに含まれ得る。いくつかの実施形態では、酸素除去樹脂は触媒を含み得る。触媒は金属ハロゲン化物を備え得る。いくつかの実施形態では、触媒は塩化ナトリウムを含み得る。触媒は、パラジウムまたはパラジウム化合物、例えば、塩化パラジウムを含み得る。
【００８９】
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される方法は、バージンイオン交換樹脂材料の酸化劣化速度を低下させるのに有効な濃度の溶存酸素を有する脱酸素水でバージンイオン交換樹脂材料をすすぐことを含む。一般に、酸化劣化速度の低下は、樹脂の安定性、液体の精製能力、架橋分解の速度の低下、不純物の発生率の低下、ビーズの清廉性の向上、および／または処理済液体中のイオン性汚染物質の濃度の低下に寄与し得る。例えば、いくつかの実施形態では、安定化イオン交換樹脂は、所定の貯蔵期間、例えば、少なくとも６ヶ月の貯蔵期間にわたって、約９０％から約７０％の低下した架橋分解速度を有し得る。安定化されたイオン交換樹脂は、架橋分解速度の約１００％低下、架橋分解速度の約９０％低下、架橋分解速度の約８０％低下、架橋分解速度の約７０％低下、または架橋分解速度の約６０％低下を有し得る。劣化（および脱架橋）の減少率（％）は、存在する酸化剤の濃度、および分解のための触媒として機能する樹脂内または樹脂上の鉄および他の金属の濃度に依存し得る。
【００９０】
非水溶性の酸素含有不純物および汚染物質は、界面活性剤でイオン交換樹脂材料を洗浄することにより除去され得る。いくつかの実施形態では、非水溶性酸素含有不純物および汚染物質は、洗浄剤、例えば、非イオン性洗浄剤で除去され得る。
【００９１】
本明細書に開示される実施形態は、非イオン性洗浄剤を備える調製物に洗浄イオン交換樹脂材料を組み得る。調製物は、水性調製物であり得るか、または緩衝剤あるいは他の溶媒を含み得る。洗浄剤は一般に、しばしば希釈溶液中に、洗浄特性を有する界面活性剤を含む。いくつかの実施形態では、非イオン性洗浄剤は、ポリオキシエチレン（ＰＯＥ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、ポリエチレンオキシド（ＰＥＯ）、または非荷電親水性頭部基を有するグリコシド主鎖を含み得る。適切な非イオン性洗浄剤には、例えば、エトキシル化オクチルフェノール、ポリソルベート、ポリオキシエチレンおよびそれらの代謝産物が含まれる。
【００９２】
洗浄剤はしばしば発泡剤である。界面活性剤または洗浄剤の臨界ミセル濃度（ＣＭＣ）は、それを超えるとミセルが形成される濃度である。したがって、ＣＭＣを超える濃度では、界面活性剤が気泡を形成し始める可能性があり、これはイオン交換樹脂の酸化劣化に寄与する。特定の実施形態によれば、調製物は、そのＣＭＣ未満の濃度で界面活性剤または洗浄剤を備え得る。例えば、特定の実施形態によれば、調製物は、約０．１２５ｇ／Ｌ未満の濃度でエトキシル化オクチルフェノールを備え得る。界面活性剤または洗浄剤のＣＭＣは、温度と圧力によって異なり得る。本明細書に開示されるように、例示的なＣＭＣは、ほぼ室温（２５°Ｃ）およびほぼ大気圧での調製のためのものである。
【００９３】
追加としてまたは代替として、非水溶性の酸素含有不純物および汚染物質は、イオン交換樹脂材料をアルコール溶媒で洗浄することによって除去することができる。
【００９４】
本明細書に開示される実施形態は、アルコール溶媒を備える調製物と共に洗浄イオン交換樹脂材料を組み込み得る。調製物は、水性調製物であり得るか、または緩衝剤あるいは他の溶媒を備え得る。アルコール溶媒はわずかに極性があり得、それらを非極性炭化水素、極性有機分子、および特定のイオン性化合物に適した溶媒にし得る。例示的なアルコール溶媒には、例えば、イソプロパノール、メタノール、エタノール、ｎ−ブタノール、イソオクタノール、メチルイソブチルカルビノール、イソアミルアルコール、イソブチルアルコール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、およびアンモニア水が含まれ得る。
【００９５】
イソプロパノールは、非水溶性の汚染物質を除去しながら、イオン交換樹脂にほとんど害を及ぼさないため、溶剤およびイオン交換樹脂の洗浄剤として使用できる。特定の実施形態によれば、調製物は、２．０％未満のイソプロパノールを備え得る。例えば、調製物は、約１．５％未満のイソプロパノール、約１．０％未満のイソプロパノール、約０．５％未満のイソプロパノール、または約０．２５％未満のイソプロパノールを備え得る。
【００９６】
いくつかの実施形態では、安定化イオン交換樹脂は、所定の貯蔵期間の後、例えば、少なくとも６ヶ月の貯蔵期間の後、例えばアルミニウム、銅、鉄、ナトリウム、および鉛を含む約１００ｐｐｍ未満の金属不純物（乾燥重量）、および／または、例えば全有機炭素（ＴＯＣ）、硫酸塩、および塩化物を含む約１０ｐｐｍ未満の有機不純物（浸漬物）を備え得る。具体的には、安定化されたイオン交換樹脂は、約５０ｐｐｍ以下、約４０ｐｐｍ以下、約３０ｐｐｍ以下、約２０ｐｐｍ以下、約１０ｐｐｍ以下、約５ｐｐｍ以下、または約１ｐｐｍ以下の鉄不純物を備え得る。安定化されたイオン交換樹脂は、約５ｐｐｍ以下のＴＯＣ、硫酸塩、または塩化物不純物を備え得、約４ｐｐｍ未満、約３ｐｐｍ未満、約２ｐｐｍ未満、約１ｐｐｍ未満、約０．５ｐｐｍ未満、約０．１  ｐｐｍ未満のＴＯＣ、硫酸塩、または塩化物不純物を備え得、または、約１ｐｐｂ未満のＴＯＣ、さらに約０．５ｐｐｂ未満のＴＯＣを備え得る。これらの濃度は、樹脂を通過するおよび／または樹脂を浸漬するリンス水において分析的に測定され、流出水中のＴＯＣを測定する。レベルは１ｐｐｂ未満、さらには０．５ｐｐｂ未満のＴＯＣまで測定される。いくつかの実施形態では、所定の貯蔵期間にわたって貯蔵された安定化イオン交換樹脂材料は、例えば、ビーズの清廉性、不純物の濃度、および／または処理済液体中のイオン性汚染物質の濃度、新しいまたは再生されたイオン交換樹脂材料に、実質的に類似し得る。
【００９７】
本明細書に開示される方法は、所定の貯蔵期間を含み得る。所定の貯蔵期間は、一般に、イオン交換樹脂が密封容器内に保持されるあらゆる時間を含み得る。貯蔵期間は、貯蔵、取り扱い、輸送、または密封容器内でイオン交換樹脂を維持するための任意の用途を含み得る。本明細書で使用される場合、所定の貯蔵期間は、少なくとも約１５日の貯蔵期間、少なくとも約３０日の貯蔵期間、少なくとも約１ヶ月の貯蔵期間、少なくとも約２ヶ月の貯蔵期間、少なくとも約３ヶ月の貯蔵期間、少なくとも約６ヶ月の貯蔵期間、少なくとも約９ヶ月の貯蔵期間、少なくとも約１２ヶ月の貯蔵期間、少なくとも約１８ヶ月の貯蔵期間、または少なくとも約２４ヶ月の貯蔵期間を含み得る。
【００９８】
いくつかの実施形態では、バージンイオン交換樹脂材料の酸化劣化速度は、バージンイオン交換樹脂材料によって処理された水の第１の体積が約１ｐｐｂ未満のＴＯＣ〜約１０ｐｐｂ未満のＴＯＣを含むように低減され得る。いくつかの実施形態では、バージンイオン交換樹脂材料を容器内に所定の期間維持した後、バージンイオン交換樹脂材料によって処理された水の第１の体積が約１ｐｐｂ未満のＴＯＣから約１０ｐｐｂ未満のＴＯＣを含むように、酸化劣化の速度を低下させ得る。例えば、処理される水の第１の体積は、約３０ｐｐｂ未満のＴＯＣ、約２０ｐｐｂ未満のＴＯＣ、約１０ｐｐｂ未満のＴＯＣ、約５ｐｐｂ未満のＴＯＣ、約１ｐｐｂ未満のＴＯＣ、約０．５ｐｐｂ未満のＴＯＣ、または約０．１ｐｐｂ未満のＴＯＣを備え得る。
【００９９】
本明細書で開示されるように、イオン交換樹脂材料によって処理される第１の体積の水は、一旦イオン交換樹脂材料が水を処理するためのラインに置かれると、初期に観察されるイオン交換樹脂材料の浸漬またはすすぎを含む。いくつかの実施形態では、処理される第１の体積の水における汚染物質の濃度は、イオン交換樹脂材料と接触している水から測定され得る。他の実施形態では、処理される第１の体積の水における汚染物質の濃度は、例えば水が下流のプロセスで希釈または濃縮されるように、イオン交換樹脂材料接触の下流で測定され得る。いくつかの実施形態では、水は、少なくとも約１００、約２００、または約３００倍に希釈または濃縮され得る。そのような実施形態では、希釈水または濃縮水中で測定された汚染物質の濃度から推定して、希釈されていないまたは濃縮されていない第１の体積の処理水中の汚染物質の濃度を求めることができる。したがって、本明細書に開示されるように、処理水の第１の体積中の汚染物質の濃度は、非希釈および非濃縮汚染物質の濃度を指し得る。第１の体積の処理水は、例えば、約２５ガロンから約１５０ガロンの間の処理水を含み得る。いくつかの実施形態では、希釈されていない、濃縮されていない第１の体積の処理水は、約２５ガロン、約５０ガロン、約７５ガロン、約１００ガロン、約１２５ガロン、または約１５０ガロンの処理水を備える。あるいは、イオン交換樹脂材料を通過するリンス水の最初の１５〜２０樹脂床容量は、有機硫酸塩および有機塩化物を含む、高ｐｐｂレベルまたは低ｐｐｍレベルの有機物を含み得る。
【０１００】
いくつかの実施形態では、バージンイオン交換樹脂材料によって処理された水の第１の体積が約１０ｐｐｂ未満の硫酸塩を含むように、酸化劣化の速度を低下させ得る。使用中の劣化速度は、温度、核放射線、酸化、および／または樹脂上に存在する金属の影響を受け得る。いくつかの実施形態では、バージンイオン交換樹脂材料によって処理された水の第１の体積が約１０ｐｐｂ未満の塩化物を備えるように、酸化劣化の速度を低下させ得る。所定の期間、容器内にバージンイオン交換樹脂材料を維持した後、バージンイオン交換樹脂材料によって処理された水の第１の体積が、約１０ｐｐｂ未満の硫酸塩および／または約１０ｐｐｂ未満の塩化物を備えるように、酸化劣化の速度を低下させ得る。例えば、処理される水の第１の体積は、約３０ｐｐｂ未満の硫酸塩または塩化物、約２０ｐｐｂ未満の硫酸塩または塩化物、約１０ｐｐｂ未満の硫酸塩または塩化物、約５ｐｐｂ未満の硫酸塩または塩化物、１ｐｐｂの硫酸塩または塩化物、約０．５ｐｐｂ未満の硫酸塩または塩化物、または約０．１ｐｐｂの硫酸塩または塩化物約を備え得る。
【０１０１】
いくつかの実施形態では、バージンイオン交換樹脂材料を容器内で所定の貯蔵期間、例えば少なくとも約６か月間維持した後のバージンイオン交換樹脂材料によって処理される水の第１の体積が約１０ｐｐｂ未満のＴＯＣ、約１０ｐｐｂ未満の硫酸塩、および／または約１０ｐｐｂ未満の塩化物を含むように、酸化劣化の速度を低下させ得る。
【０１０２】
一部の実施形態では、脱酸素水は、約０．１ｐｐｍ未満の溶存酸素を含み得る。例えば、脱酸素水は、約０．１ｐｐｍ未満、約５０ｐｐｂ未満、約４０ｐｐｂ未満、約３０ｐｐｂ未満、約２０ｐｐｂ未満、約１０ｐｐｂ未満、約８ｐｐｂ未満、約６ｐｐｂ未満、約５ｐｐｂ未満、約４ｐｐｂ未満、約３ｐｐｂ未満、約２ｐｐｂ未満、約１ｐｐｂ未満、または約０．５ｐｐｂ未満の溶存酸素を備え得る。
【０１０３】
脱酸素化により、水中のその他の溶存ガス、例えば溶存二酸化炭素、溶存窒素、およびその他の周囲の空気ガスが除去され得る。いくつかの実施形態では、脱酸素水は、約０．１ｐｐｍ未満の溶存二酸化炭素または溶存窒素を含み得る。例えば、脱酸素水は、約０．１ｐｐｍ未満、約５０ｐｐｂ未満、約４０ｐｐｂ未満、約３０ｐｐｂ未満、約２０ｐｐｂ未満、約１０ｐｐｂ未満、約８ｐｐｂ未満、約６ｐｐｂ未満、約５ｐｐｂ未満、約４ｐｐｂ未満、約３ｐｐｂ未満、約２ｐｐｂ未満、約１ｐｐｂ未満、または約０．５ｐｐｂ未満の溶存二酸化炭素または溶存窒素を備え得る。
【０１０４】
本明細書に開示される方法は、脱酸素水または非脱酸素水を処理して酸化性汚染物質を除去することを含み得る。脱酸素化または非脱酸素水は、少量の他の酸化性汚染物質、例えば塩素クロラミン、および／または過酸化水素を備え得る。脱酸素水または非脱酸素水は、膜濾過、逆浸透、高純度還元剤（重亜硫酸ナトリウムなど）、または粒状活性炭で処理して、塩素などの酸化性汚染物質を除去し得る。いくつかの実施形態では、脱酸素水または非脱酸素水は、約０．１ｐｐｍ未満の塩素を備え得る。例えば、脱酸素水は、約０．１ｐｐｍ未満、約５０ｐｐｂ未満、約４０ｐｐｂ未満、約３０ｐｐｂ未満、約２０ｐｐｂ未満、約１０ｐｐｂ未満、約８ｐｐｂ未満、約６ｐｐｂ未満、約５ｐｐｂ未満、約４ｐｐｂ未満、約３ｐｐｂ未満、約２ｐｐｂ未満、約１ｐｐｂ未満、または約０．５ｐｐｂ未満の塩素、クロラミン、および過酸化水素を備え得る。
【０１０５】
本明細書に開示される方法は、バージンイオン交換樹脂材料と共にガス不透過性容器に脱酸素水を導入することによりバージンイオン交換樹脂材料をすすぎ、そして容器から間隙（酸素）水を除去することを含み得る。例えば、バージンイオン交換樹脂材料を備える容器は、脱酸素水で満たされ、脱酸素水が実質的に排出され、脱酸素水で酸素水を置換し得る。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される方法は、すすがれたバージンイオン交換樹脂材料中の含水率を維持することを含み得る。本明細書で開示されるように、含水率は、材料に含まれる液体または水の量を指し得る。含水率は、サンプル中の液体（例えば、水）の質量と、サンプル中の固体（例えば、イオン交換樹脂）の質量との比率として定義され得る。間質性水分とは、個々の樹脂ビーズ間の空隙の水である。ビーズ自体の水分は、パーセント水分で測定される樹脂ビーズ内の水分または水和である。ほとんどのプラスチック（および他の材料）は、乾燥し得る材料内に固有の水分量を有し、重量の違いが測定される。本明細書に開示される方法の脱酸素化部分は、酸素水の両方の場所を置換し、さもなくば除去する。
【０１０６】
いくつかの実施形態では、方法は、すすがれたバージンイオン交換樹脂材料中に、少なくとも約２０％の含水率を維持することを含む。方法は、すすがれたイオン交換樹脂材料中の少なくとも約２０％、少なくとも約３０％、少なくとも約４０％、少なくとも約５０％、少なくとも約６０％、または少なくとも約７０％の含水率を維持することを含み得る。いくつかの実施形態では、方法は、すすがれたバージンイオン交換樹脂材料内の含水率を約５０％未満に維持することを含む。この方法は、すすがれたイオン交換樹脂材料中の含水率を約８０％未満、約７０％未満、約６０％未満、約５０％未満、約４０％未満、または約３０％未満に維持することを含み得る。いくつかの実施形態では、方法は、すすがれたバージンイオン交換樹脂材料中の含水率を約２０％〜約８０％、約３０％〜約６０％、または約４０％〜約５０％に維持することを含む。容器が密閉されている間、例えば、すすがれたバージンイオン交換樹脂材料を含む容器が取り扱われ、貯蔵され、または輸送されている間、残留含水率はバージンイオン交換樹脂材料中に維持され得る。いくつかの実施形態では、含水率は、すすがれたバージンイオン交換樹脂材料の経時的な安定化に寄与し得る。例えば、含水率は、バージンイオン交換樹脂材料の酸化劣化の速度の低下に寄与し得る。
【０１０７】
より高い架橋度の樹脂は、酸化劣化の優位性を阻み得る。高い架橋度は、絡み合った有機物が含まれているため、一定期間、ＴＯＣレベルが低下する。この影響は、樹脂への酸化剤の曝露を継続することで無効にされ得る。
【０１０８】
いくつかの実施形態では、本明細書で開示される方法は、容器を開封し、バージンイオン交換樹脂材料をすすぐことをさらに含み得る。この方法はさらに、前述のように、バージンイオン交換樹脂材料を容器内に所定の期間維持した後、容器を開封し、バージンイオン交換樹脂材料をすすぐことを含み得る。例えば、方法は、バージンイオン交換樹脂材料を容器内に少なくとも約６ヶ月間維持した後、容器を開封することと、バージンイオン交換樹脂材料をすすぐこととをさらに含み得る。この方法は、容器を開封し、使用前にバージンイオン交換樹脂材料をすすぐことをさらに含み得る。バージンイオン交換樹脂材料は、使用前に脱酸素水ですすがれ得る。いくつかの実施形態では、バージンイオン交換樹脂材料は、使用前に、本明細書で以前に開示した任意の濃度の溶存酸素、溶存ガス、または酸化性汚染物質を有する脱酸素水ですすがれ得る。バージンイオン交換樹脂材料は、使用前に、本明細書で以前に開示された方法のいずれかによって生成された脱酸素水ですすがれ得る。
【０１０９】
別の態様によれば、それを必要とする場所で水処理を容易にする方法が提供される。それを必要とする場所は、例えば、原子力発電、マイクロエレクトロニクス製造、半導体製造、食品製造、医薬品製造、化学処理、および金属抽出、またはイオン交換水処理技術から利益を得る可能性がある水処理を必要とする任意の場所に関連し得る。
【０１１０】
現場での水処理を容易にする方法は、本明細書で前述したように、脱酸素水中ですすがれたバージンイオン交換樹脂材料を提供することを含み得る。すすがれたバージンイオン交換樹脂材料は、密封されたガス不透過性容器内に提供され得る。いくつかの実施形態では、すすがれたバージンイオン交換樹脂材料は、密封容器の液体不透過性区画に提供され得る。この方法はさらに、防腐剤、酸素除去材料、または酸素汚染の指標のうちの１つ以上を密封容器内に提供することを含み得る。
【０１１１】
現場での水処理を容易にする方法は、本明細書で前述したように、脱酸素水中で洗浄済バージンイオン交換樹脂材料を提供することを含み得る。洗浄済バージンイオン交換樹脂材料は、ポリスチレンベースのイオン交換樹脂材料であり得る。前述のように、ポリスチレンベースの樹脂材料は分解され、酸素含有不純物および汚染物質を全有機炭素（ＴＯＣ）の形で形成し得る。いくつかの実施形態では、提供される洗浄済バージンイオン交換樹脂材料は、約２５ｐｐｂ未満の酸素含有ＴＯＣ種を有し得る。例えば、提供される洗浄済バージンイオン交換樹脂材料は、約２０ｐｐｂ未満の酸素含有ＴＯＣ、約１５ｐｐｂ未満の酸素含有ＴＯＣ、約１０ｐｐｂ未満の酸素含有ＴＯＣ、または約５ｐｐｂ未満の酸素含有ＴＯＣを有し得る。
【０１１２】
洗浄済バージンイオン交換樹脂材料は、密封されたガス不透過性容器に入れられ得る。いくつかの実施形態では、洗浄済バージンイオン交換樹脂材料は、密封容器の液体不透過性区画に提供され得る。この方法はさらに、密封容器内に防腐剤、酸素除去材料、または酸素汚染の指標のうちの１つ以上を提供することを含み得る。洗浄済バージンイオン交換材料は、洗浄前または洗浄後に脱酸素水ですすがれ得る。
【０１１３】
一般に、現場での水処理を容易にする方法は、バージンイオン交換樹脂材料を脱酸素水で洗浄して、すすがれたバージンイオン交換樹脂材料を生成することを含み得る。追加としてまたは代替として、この方法は、バージンイオン交換樹脂材料を界面活性剤、洗浄剤、またはアルコール溶媒で洗浄することを含み得る。この方法は、本明細書で前述したように、バージンイオン交換樹脂材料をガス不透過性容器に導入し、容器を密封し、酸素を容器からパージすることを含み得る。水処理を容易にする方法は、すすぎおよび／または洗浄済バージンイオン交換樹脂材料および残留水分を備えるガス不透過性容器を、例えば水処理場所などの場所に提供することを含み得る。いくつかの実施形態では、水処理を容易にする方法は、バージンイオン交換樹脂材料を備える容器の使用に関する手順を提供することをさらに含み得る。
【０１１４】
前述のように、残留含水率は、すすがれたイオン交換樹脂の含水率の維持を含み得る。例えば、残留含水率は、約４０％〜約５０％の水分含有量を含み得る。残留含水率は、すすがれたバージンイオン交換樹脂材料中の約２０％〜約８０％、約３０％〜約６０％、または約４０％〜約５０％の含水率、または前述の含水率のいずれかを含み得る。
【０１１５】
いくつかの実施形態では、それを必要とする場所で水処理を促進する方法は、脱イオン水、例えば約１０ｐｐｂ未満の溶存酸素濃度を有する脱イオン水で、バージンイオン交換樹脂材料をすすぐことを含み得る。いくつかの実施形態では、バージンイオン交換樹脂材料は、本明細書で以前に開示されたような、任意の濃度の溶存酸素、溶存ガス、または酸化性汚染物質を有する脱酸素水ですすがれ得る。
【０１１６】
いくつかの実施形態では、それを必要とする場所で水処理を促進する方法は、例えば、そのＣＭＣより低い濃度の非イオン性洗浄剤を有する調製物でバージンイオン交換樹脂材料を洗浄することを含み得る。例えば、この方法は、約０．１２５ｇ／Ｌ未満の濃度のエトキシル化オクチルフェノールを有する調製物でバージンイオン交換樹脂材料を洗浄することを含み得る。いくつかの実施形態では、方法は、例えばアルコール溶媒を備える調製物でバージンイオン交換樹脂材料を洗浄することを含み得る。例えば、この方法は、約０．５％未満の濃度のイソプロパノールを有する調製物でバージンイオン交換樹脂材料を洗浄することを含み得る。いくつかの実施形態では、バージンイオン交換樹脂材料は、本明細書で以前に開示されたような任意の濃度の界面活性剤、洗浄剤、またはアルコール溶媒を有する調製物で洗浄され得る。
【０１１７】
特定の実施形態によれば、本明細書に開示される方法は、手順を提供することをさらに含み得る。方法は、バージンイオン交換樹脂材料を、所定の期間、密封容器内に維持するための手順を提供することを含み得る。例えば、方法は、使用する準備ができるまで、密封容器内にバージンイオン交換樹脂材料を維持するための手順を提供することを含み得る。所定の期間は、イオン交換樹脂の使用前に必要とされる任意の長さの貯蔵時間、取り扱い時間、および／または輸送時間を含み得る。所定の期間は、本明細書で前述したように、任意の所定の期間を含み得る。
【０１１８】
本明細書に開示される方法は、特定の条件下で密封容器を維持するための手順を提供することを含み得る。例えば、方法は、カチオン交換樹脂を備える容器を少なくとも約２１０°Ｆ（９９°Ｃ）未満、少なくとも約２００°Ｆ（９３°Ｃ）未満、または少なくとも約１９０°Ｆ（８８°Ｃ）未満の温度に維持するための手順を提供することを含み得る。方法は、アニオン交換樹脂またはアニオン交換樹脂とカチオン交換樹脂との混合を含む容器を、少なくとも約１３０°Ｆ（５４°Ｃ）未満または少なくとも約１２０°Ｆ（４９°Ｃ）未満の温度に維持し、周囲の温度まで下げるための手順を提供することを含み得る。方法は、密封容器を周囲の圧力に維持するための手順を提供することを含み得る。方法は、１０°Ｃを超える温度上昇、例えば７°Ｃを超えるまたは５°Ｃを超える温度上昇を避けるための手順を提供することを含み得る。
【０１１９】
いくつかの実施形態では、方法は、容器を開封し、例えば使用前に、バージンイオン交換樹脂材料を脱酸素水ですすぐための手順を提供することをさらに含み得る。本明細書で前述したように、バージンイオン交換樹脂材料を、任意の濃度の溶存酸素、溶存ガス、または酸化性汚染物質を含む脱酸素水ですすぎ得る。本明細書に開示される方法は、使用直前にバージンイオン交換樹脂材料をすすぐための手順を含み得る。いくつかの実施形態では、方法は、イオン交換樹脂がまだ容器内に含まれている間に、使用直前にバージンイオン交換樹脂材料をすすぐための手順を提供することを含み得る。例えば、方法は、脱酸素水で容器を満たし、容器から間隙水を除去し、このようにしてバージンイオン交換樹脂材料をすすぐための手順を提供することを含み得る。方法は、例えば水処理で使用する前に、容器を開封し、バージンイオン交換樹脂材料をすすぐための手順を提供することを含み得る。
【０１２０】
いくつかの実施形態では、水処理を容易にする方法は、イオン交換樹脂材料の除去後に容器を戻すための手順を含み得る。そのような手順は、容器の無駄を減らし、操作時間を減らし得る。
【０１２１】
別の態様によれば、バージンイオン交換樹脂材料および脱酸素水を備える容器が提供される。いくつかの実施形態では、容器は密封され得る。容器は、密封シールを有する開口部を備え得る。容器は、入口および出口をさらに備え得る。入口および出口は、気密シールを備え得る。入口は、イオン交換樹脂材料の供給源または脱酸素水の供給源に接続され得る。出口は、脱酸素水の排水管またはイオン交換樹脂材料の使用場所に接続され得る。例えば、出口は、イオン交換樹脂材料を使用場所に送達するように構成されたホースに接続され得る。
【０１２２】
容器は、イオン交換樹脂および脱酸素水を保持するように構成されたコンテナ、タンク、バレル、たらい、チャンバー、またはレセプタクルであり得る。容器は、一般に、約２０立方フィート（０．５７ｍ３）〜約５０立方フィート（１．４２ｍ３）の容積を有し得る。例えば、容器の容積は約２０立方フィート（０．５７ｍ３）、２５立方フィート（０．７１ｍ３）、３０立方フィート（０．８５ｍ３）、３５立方フィート（１．０ｍ３）、４０立方フィート（１．１３ｍ３）、４５立方フィート（１．２７ｍ３）、または５０立方フィート（１．４２ｍ３）であり得る。容器は、一般に、イオン交換樹脂材料を必要とする場所に関連する空頭制限を観察することができる容積を有し得る。
【０１２３】
いくつかの実施形態では、容器は、ガス不透過性材料から構築され得る。容器は、引火点が高い材料で構成され得る。例えば、容器は、ステンレス鋼およびエポキシライニング炭素鋼のうちの少なくとも１つから構築され得るか、またはそれらで裏張りされ得る。容器は、ポリエチレンテレフタレートから構築され得るか、またはそれで裏張りされ得る。従来、イオン交換樹脂の貯蔵および輸送容器は、繊維、プラスチック、または木材から構築され得る。そのような材料は、比較的安価であるが、ガス不透過性ではなく、容器内のイオン交換樹脂材料の酸化劣化に寄与し得る。さらに、従来の材料は、引火点が低い場合があり、イオン交換樹脂材料を必要とする特定の場所では、安全でないおよび／または望ましくない場合がある。
【０１２４】
容器は、１つ以上の区画を備え得る。特定の実施形態によれば、容器は、液体不透過性区画を備え得る。バージンイオン交換樹脂と脱酸素水とは、液体不透過性区画に詰められ得る。液体不透過性区画は、樹脂ビーズと含水との間にヘッドスペースまたは間隙空間を実質的に備えなくてもよい。いくつかの実施形態では、液体不透過性区画は、脱酸素水の形態で約４０％〜約５０％の含水率を備え得る。いくつかの実施形態では、液体不透過性区画はまた、ガス不透過性でもあり得る。液体不透過性区画は、上記のガス不透過性材料から構築され得る。あるいは、液体不透過性区画は、液体不透過性であるポリマー材料または金属材料から構築され得る。いくつかの実施形態では、１つ以上の区画は、容器と一体である。他の実施形態では、１つ以上の区画は、容器から取り外し可能である。例えば、イオン交換樹脂を含む液体不透過性区画は、容器から取り外し可能なイオン交換樹脂包装であり得る。
【０１２５】
いくつかの実施形態では、容器は、本明細書で前述したように、任意の濃度の溶存酸素、溶存ガス、または酸化性汚染物質を有する脱酸素水を備え得る。いくつかの実施形態では、容器は、間隙体積の脱酸素水を備え得る。いくつかの実施形態では、容器は、残留水分として、例えば、本明細書で前に説明した含水量として、脱酸素水を備え得る。
【０１２６】
容器またはその区画は、所定の体積のボイドスペースを備え得、例えば、容器または区画は、イオン交換樹脂ビーズおよび／またはヘッドスペースの間の間隙ボイドスペースを備え得る。いくつかの実施形態では、ボイドスペースは制限されている。容器または区画は、実質的に樹脂ビーズ間にヘッドスペースを備えなくてもよく、および／または限られた間隙空間を備え得る。空隙を制限することは、容器内で貯蔵、取り扱い、または輸送されるイオン交換樹脂の安定性に寄与し得る。
【０１２７】
いくつかの実施形態では、容器は防腐剤を備え得る。容器は、包装された乾燥媒体を備え得る。例えば、容器は、容器内に含まれる包装された乾燥媒体を備え得る。包装された乾燥媒体は、容器内のボイドスペースから酸素を除去するように構成され得る。いくつかの実施形態では、乾燥剤／脱酸素媒体は、酸素交換を可能にできる多孔性設計を有する繊維枕中に包装される。
【０１２８】
保存剤または乾燥剤／脱酸素媒体は、酸素除去材料であり得る。容器は、酸素除去材料を備え得る。酸素除去材料は、密封容器内の酸素のレベルを除去または減少させることが可能であり得る。いくつかの実施形態では、酸素除去材料は、酸素捕捉化合物の形態であり得る。例えば、酸素除去材料は、酸化性化合物であり得る。いくつかの実施形態では、酸素除去材料は、第一鉄化合物、カテコール、アスコルビン酸塩、アスコルビン酸、炭酸水素ナトリウム、柑橘類抽出物、酸化酵素、不飽和炭化水素、ポリアミド、またはそれらの組み合わせを備える。酸素除去材料は、酸化を促進する触媒をさらに含み得る。例えば、酸素除去材料は、金属ハロゲン化物触媒を含み得る。酸素除去材料は、塩化ナトリウムまたはパラジウムを含み得る。
【０１２９】
酸素除去材料は、ガス透過性容器中に包装され得る。ガス透過性容器は、水透過性または水不透過性であり得る。ガス透過性容器は、ガス透過性小袋、有孔容器、布製容器、厚紙容器または紙容器、またはポリマー容器を備え得る。他の実施形態では、酸素除去材料は、包装用フィルムまたは構造の一部であり得る。例えば、酸素除去材料は、容器構造を裏張りするか、またはその一部であり得る。ガス透過性容器は、イオン交換樹脂を保持する液体不透過性区画に取り付けられ得る。いくつかの実施形態では、ガス透過性容器は、液体不透過性区画の周りの層状ストリップ上に含まれ得る。いくつかの実施形態では、液体不透過性区画の一部は、酸素除去材料を露出させるために取り外し可能であり得る。
【０１３０】
容器は、酸素汚染の指標を備え得る。いくつかの実施形態では、指標は、透明パッケージ内に酸化還元指示薬を備え得る。還元体の場合、酸化還元指示薬は第１の色になり得る。所定濃度の酸化剤、例えば酸素に曝されると、酸化還元指示薬は酸化され、第２の色に変わり得る。したがって、酸化還元指示薬は、容器内の酸素汚染の視覚的指標を提供し得る。酸素汚染の指標は、それが容器内の潜在的な酸化剤と反応するが、容器の外部から、例えば窓を通して、見えるように配置され得る。したがって、指標は、容器の密封シールを開かなくても可視され得る。
【０１３１】
酸素汚染の指標は、ｐＨ７および２５°Ｃで約−０．０５Ｖ〜約＋０．０６Ｖの酸化還元中点電位Ｅ０を有し得る。例えば、酸素汚染の指標は、ｐＨ７および２５°Ｃで約−０．０５Ｖから約−０．０４Ｖ、約−０．０２Ｖから約＋０．０２Ｖ、または約＋０．０５Ｖから＋０．０６Ｖの酸化還元中点電位Ｅ０を有し得る。酸素汚染の指標は、例えば、インジゴテトラスルホン酸、メチレンブルー、またはチオニンを備え得る。
【０１３２】
保存剤、酸素除去材料、または酸素汚染の指標は、独立してまたは共に、容器内の指定された区画に配置され得る。いくつかの実施形態では、防腐剤、酸素除去材料、または酸素汚染の指標は、ガス不透過性容器内であるが、イオン交換樹脂および脱酸素水を保持する液体不透過性区画の外側に、配置され得る。一般に、防腐剤、酸素除去材料、または酸素汚染の指標は、水分と直接接触しないように配置され得る。したがって、いくつかの実施形態では、防腐剤、酸素除去材料、または酸素汚染の指標は、イオン交換樹脂および脱酸素水を保持する液体不透過性区画の外壁とガス不透過性容器の内壁との間に配置され得る。
【０１３３】
いくつかの実施形態では、バージンイオン交換樹脂材料は、カチオン交換樹脂であり得る。いくつかの実施形態では、バージンイオン交換樹脂材料は、アニオン交換樹脂であり得る。さらに他の実施形態では、バージンイオン交換樹脂材料は、カチオン交換樹脂とアニオン交換樹脂との混合であり得る。容器の貯蔵条件、例えば、温度、圧力、および／または脱酸素水中の溶存ガスの濃度は、容器内に含まれるイオン交換樹脂の種類に応じて異なり得る。例えば、一般に、約０．０５ｐｐｍを超える遊離塩素へのアニオン樹脂の連続的な暴露は避けるべきである。約５°Ｃ〜約１０°Ｃの供給温度では、標準の架橋アニオン樹脂は最大約０．３ｐｐｍまでの遊離塩素レベルに耐えることが可能であり得、高度に架橋されたアニオン樹脂は最大約０．５ｐｐｍまでの遊離塩素レベルに耐えることが可能であり得、マクロポーラスアニオン樹脂は、最大約１ｐｐｍまでの遊離塩素レベルに耐えることが可能であり得る。約２０°Ｃ〜約３０°Ｃの供給温度では、標準の架橋アニオン樹脂は０．１ｐｐｍ未満のみの遊離塩素レベルに耐えることが可能であり得、高度に架橋されたアニオン樹脂は最大約０．１ｐｐｍまでの遊離塩素レベルに耐えることが可能であり得、マクロポーラスアニオン樹脂は、最大約０．５ｐｐｍまでの遊離塩素レベルに耐えることが可能であり得る。一部のカチオン交換樹脂、例えば、三菱化学株式会社から入手可能なＤＩＡＩＯＮ（Ｒ）  ＳＫ１Ｂ樹脂は、約５°Ｃ〜約１０°Ｃの温度で約０．６ｍｇ／Ｌの遊離塩素耐性と、約２０°Ｃ〜約２５°Ｃの間の温度で約０．１ｍｇ／Ｌの遊離塩素耐性とを有し得る。例えば鉄または銅などの触媒作用の存在は、樹脂を大幅に劣化させることなく樹脂が曝露し得る酸化剤レベルを低下させ得る。
【０１３４】
別の態様によれば、バージンイオン交換樹脂材料および脱酸素水を含む容器を備えるシステムが提供される。容器は、前述のように、ガス不透過性であり得、密封可能であり得る。容器は、脱酸素水の供給源の下流に接続され得、または接続可能であり得る。容器は、イオン交換樹脂材料の供給源の下流に接続され得、または接続可能であり得る。いくつかの実施形態では、容器は、使用済脱酸素水の排水管の上流に接続され得、または接続可能であり得る。容器は、例えばホースを介して、バージンイオン交換樹脂材料の使用箇所の上流に接続され得、接続可能であり得る。
【０１３５】
いくつかの実施形態では、システムは酸素モニターを備える。酸素モニターは、容器に接続され得、容器内の酸素濃度を測定するように構成され得る。システムは、脱気装置、例えば、インライン脱気装置を備え得る。脱気装置は、脱酸素膜であり得る。例えば、脱酸素膜は、Ｌｉｑｕｉ−Ｃｅｌ（Ｒ）膜接触器（３Ｍインダストリアルグループ、メープルウッド、ミネソタ州）によって提供され得る。脱気装置は、真空脱気装置であり得る。脱気装置は、酸素除去樹脂を含むカラムまたは他の装置であり得る。酸素除去樹脂は、前述のように酸素除去材料を含み得る。いくつかの実施形態では、酸素除去樹脂は触媒を含み得る。触媒は金属ハロゲン化物を含み得る。いくつかの実施形態では、触媒は塩化ナトリウムを含み得る。触媒は、パラジウムまたはパラジウム化合物、例えば、塩化パラジウムを含み得る。脱気装置は、容器の上流で流体的に接続され得、または接続可能であり得る。脱気装置は、非脱酸素水の供給源の下流に流体接続され得、または接続可能であり得、非脱酸素水の脱酸素を行うように構成され得る。
【０１３６】
システムはさらに、例えば圧力センサーまたは温度計などの、センサーまたはモニターを備え得る。センサーおよび／またはモニターは、容器の上流に配置され、脱酸素水または非脱酸素水の温度、圧力、ｐＨ、伝導率、および／または組成を測定するように構成され得る。センサーおよび／またはモニターは、制御モジュールに電気的に接続され得る。制御モジュールは、センサーおよび／またはモニターから受け取った測定値に応答して、インライン脱気装置の１つ以上のパラメータを制御するように構成され得る。制御モジュールは酸素モニターに接続され得る。制御モジュールは、酸素モニターから受け取った測定値に応じて、インライン脱気装置の１つ以上のパラメータを制御するように構成され得る。
【０１３７】
図１に示すように、容器１００は、バージンイオン交換樹脂材料および脱酸素水を備え得る。容器１００は、開口部１１０、入口１２０、および出口１３０を有し得る。開口部、入口、および／または出口は、密封が可能であり得る。入口は、脱酸素水の供給源１４０またはイオン交換樹脂材料１５０の供給源に接続可能であり得る。出口は、排水管１６０またはイオン交換樹脂材料１７０の使用場所に接続可能であり得る。
【０１３８】
図２に示すように、システム２００は、開口部１１０、入口１２０、および出口１３０を有する容器１００を備え得る。システムは、酸素モニター２１０、脱気装置２２０、センサーまたはモニター２３０、および制御モジュール２４０をさらに備え得る。
【０１３９】
図３に示すように、容器１００は、バージンイオン交換樹脂材料および脱酸素水を保持するように構成された区画１０５を有し得る。保存剤または酸素除去材料を保持する容器１８０は、区画１０５の外部の間隙空間に配置され得る。酸素汚染の指標１９０は、容器１００の観察窓１９５を通して見ることができる。図３の容器は、容器１８０と流体連通する入口および出口（図示せず）を有し得る。例えば、容器は、イオン交換樹脂および脱酸素水を保持する液体不透過性容器と流体連通する入口または出口を含み得る。
【実施例】
【０１４０】
（実施例１：カチオン樹脂を備えるガス不透過性容器の適用）
１つの例示的な用途では、脱窒用途で使用されるカチオン交換樹脂は、使用前に樹脂から硫酸塩が浸出するという問題があった。従来、樹脂は稼働状態にされる前にすすがれ、洗浄水は放射性ホットウェルに排出される。放射性ホットウェルは、受け入れ可能なリンス水の量に制限がある。さらに、ホットウェルからの放射性水の処理は高価である。
【０１４１】
イオン交換樹脂材料と脱酸素水とを備えるガス不透過性容器を使用すると、例えば、生成されたリンス水の量に制限がない、プラントの非高温領域で使用する前に、イオン交換樹脂をすすぐことが可能になり得る。リンス水は共通の排水管に流れ得、樹脂はホースによって放射性領域の容器に輸送され得る。
【０１４２】
（実施例２：貯蔵されたバージンイオン交換樹脂材料の安定性）
さまざまな方法がイオン交換樹脂の劣化を軽減または防止するかどうかをテストする実験が行われた。イオン交換樹脂を処理し、指定された期間保管した後、樹脂の劣化をテストした。有機硫酸化合物（ＳＯ４）濃度は、樹脂の劣化の程度を決定するために、ＵＶ光吸着によって測定された。結果を表１に示す。
【０１４３】
上述のように、実験ロット（Ｅ）を脱酸素水ですすぎ、脱酸素小袋を備えたガス不透過性容器に詰めた。比較ロット（Ｃ）は、さまざまな従来の方法で処理および貯蔵された。
【０１４４】
【表１】
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【０１４５】
結果は、本明細書に開示される方法によってイオン交換樹脂を処理および保管する際の劣化速度の低下を示す。実験サンプルは、測定された比較サンプルよりも大幅に低いＳＯ４増加速度を示した。したがって、実験サンプルは、従来のイオン交換樹脂サンプルと比較して測定すると、２０〜１５００倍安定していることがわかった。したがって、本明細書に開示される方法は、長期間の貯蔵後のイオン交換樹脂の安定性を向上させる。
【０１４６】
（実施例３：貯蔵されたバージンイオン交換樹脂材料に対する温度の影響）
実験は、温度の上昇に伴うイオン交換樹脂の劣化速度をテストするために行われた。イオン交換樹脂は、溶液に空気をバブリングしながら５００ｍＬの水で１週間加熱した後、全有機炭素（ＴＯＣ）を測定することでテストされた。表２は、室温で維持されたイオン交換樹脂の相当分解量を示している。
【０１４７】
【表２】
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【０１４８】
イオン交換樹脂を室温で同じ時間保持する場合と比較して、１０°Ｃの温度上昇ごとに、分解速度が２倍に上昇した。したがって、温度はイオン交換樹脂の分解速度に悪影響を及ぼすように見える。したがって、本明細書に開示されるように、１０°Ｃを超える温度の上昇を控えることにより、劣化を低減または防止することができる。
【０１４９】
（実施例４：ＴＯＣ削減試験）
イオン交換樹脂の適切な清浄剤を決定するために、バッチ試験が行われた。サンプルには、４００ｍＬの脱イオン水中に１５０ｍＬの工業グレードの塩化物形態のポリスチレンベースのアニオン交換樹脂およびサンプル清浄剤（さまざまな濃度）が含まれていた。サンプルを６０°Ｃ、１５０ｒｐｍで２時間攪拌した。撹拌後、イオン交換樹脂サンプルを脱イオン水ですすいだ。試料を１時間および２時間の撹拌で紫外／可視分光法によりスキャンし、その後ガスクロマトグラフィー／質量分析によりテストした。
【０１５０】
テストした清浄剤は、イソプロパノール、アンモニア、エトキシル化オクチルフェノール（ＴｒｉｔｏｎＴＭ  Ｘ−１００、ミズーリ州セントルイスのシグマアルドリッチ販売）、過酸化アンモニア（酸化剤対照）、エタノールアミン、メタノール、および過炭酸ナトリウムであった。追加対照は、高純度の脱イオン水でテストされた。処理後に見つかった酸素含有ＴＯＣ種の濃度を追加して、洗浄後の樹脂中のＴＯＣの最終濃度を求めた。結果は、図４および５Ａ−Ｃのグラフに示されている。
【０１５１】
簡単に言えば、図４に示すように、イソプロパノールでの処理は、水対照と比較して酸素含有ＴＯＣの濃度を減少させ、アンモニアでの処理は、水対照と比較して酸素含有ＴＯＣの濃度を減少させ、エトキシル化オクチルフェノールでの処理は、水対照と同様の結果をもたらし、過酸化アンモニア対照での処理もまた、水対照と同様の結果をもたらし、エタノールアミンでの処理は、水対照と比較して酸素含有ＴＯＣの濃度をわずかに増加させ、メタノールでの処理は、水対照と比較して酸素含有ＴＯＣの濃度をわずかに増加させ、過炭酸塩による処理は、水対照と比較して酸素含有ＴＯＣの濃度を大幅に増加させた。
【０１５２】
試験濃度は、特定の清浄剤の臨界ミセル濃度（ＣＭＣ）を上回っていたことに留意されたい。したがって、エトキシル化オクチルフェノール、エタノールアミン、およびメタノールの各清浄剤は、低濃度、例えば、臨界ミセル濃度未満の濃度（洗浄剤の場合）で使用した場合、水対照よりも優れた結果を提供できると考えられている。
【０１５３】
図５Ａ−Ｃに示すように、過炭酸塩、イソプロパノール、およびエトキシル化オクチルフェノールは、比較のためにそれぞれ２つの濃度でテストされた。１ｇおよび１．９１ｇ（それぞれ２．５ｇ／Ｌおよび４．７７５ｇ／Ｌ）の過炭酸塩を有する洗浄調製物の結果が図５Ａに示されている。過炭酸塩は、すべての試験および外挿濃度でイオン交換樹脂の酸化劣化を増加させると考えられている。
【０１５４】
１ｍＬおよび１．３２５ｍＬ（それぞれ０．２５％および０．３３％）のイソプロパノールを有する洗浄調製物の結果を図５Ｂに示す。試験したイソプロパノール濃度はどちらも優れた結果をもたらした。しかしながら、イソプロパノールの濃度がより低いと、よりわずかに良好な結果が得られた。例えば、０．３３％のイソプロパノールで洗浄すると、０．１６μｇのアセトフェノンが検出された。０．２５％イソプロパノールで洗浄すると、０．１４μｇのアセトフェノンが検出された。
【０１５５】
０．１ｇおよび０．２ｇ（それぞれ０．２５ｇ／Ｌおよび０．５ｇ／Ｌ）のエトキシル化オクチルフェノールを有する洗浄調製物の結果が図５Ｃに示されている。より低い濃度のエトキシル化オクチルフェノールは、より良い結果をもたらした。例えば、０．５ｇ／Ｌのエトキシル化オクチルフェノールで洗浄すると、０．３μｇのアセトフェノンが検出された。０．２５ｇ／Ｌのエトキシル化オクチルフェノールで洗浄すると、０．１２μｇのアセトフェノンが検出された。図５Ｃに示されるデータを０．０５ｇ（０．１２５ｇ／Ｌ）の濃度のエトキシル化オクチルフェノールに外挿すると、酸素含有ＴＯＣの濃度は大幅に低下し、ほとんど無視できるようになる。０．１２５ｇ／Ｌのエトキシル化オクチルフェノールはその臨界ミセル濃度であることに留意されたい。
【０１５６】
したがって、試験された清浄剤の多くは、イオン交換樹脂から酸素含有不純物を除去することが可能である。イソプロパノールとエトキシオクチルフェノールは、より低濃度で不純物をよりよく除去する。特に、エトキシオクチルフェノールは、その臨界ミセル濃度以下で優れた不純物の除去を提供すると考えられている。テストした清浄剤に基づいて、他の可溶性アルコールおよび非イオン性洗浄剤は、希釈濃度で同様の結果を提供することが期待されている。
【０１５７】
本明細書で使用される語法および用語は、説明を目的とするものであり、限定するものと見なされるべきではない。本明細書で使用される場合、「複数」という用語は、２つ以上のアイテムまたは構成要素を指す。「備える」、「含む」、「実行する」、「有する」、「含有する」、および「包含する」という用語は、明細書または特許請求の範囲などにかかわらず、オープンエンドの用語であり、すなわち「含むがこれに限定されない」を意味する。したがって、そのような用語の使用は、その後に列挙される項目およびその均等物、ならびに追加の項目を包含することを意味する。請求項に関して、「からなる」および「実質的に〜からなる」という移行句のみが、それぞれ、クローズドまたはセミクローズド移行句である。クレーム要素を変更するためのクレーム内の「第１」、「第２」、「第３」などの序数用語の使用は、それ自体では、あるクレーム要素の優先順位、優位、または順序を、他の要素またはある手順の動作が実行される時間順序より優先することを意味するものではないが、特定の名前のあるクレーム要素と同じ名前の別の要素を区別して（ただし、通常の用語を使用するため）、クレーム要素を区別するためのラベルとしてのみ使用される。
【０１５８】
当業者は、本明細書に記載されるパラメータおよび構成が例示的であり、実際のパラメータおよび／または構成が、開示される方法および材料が使用される特定の用途に依存することを理解するべきである。当業者はまた、通常の実験を超えるものを使用せずに、開示された特定の実施形態と同等のものを認識するべきであり、または把握可能であるべきである。例えば、当業者は、本開示による方法およびその構成要素が、本明細書に開示されるイオン交換樹脂またはガス不透過性容器を含むネットワークまたはシステムをさらに備え得ることを認識し得る。したがって、本明細書で説明される実施形態は、例としてのみ提示され、添付の特許請求の範囲およびその均等物の範囲内であることを理解されたい。開示された実施形態は、具体的に説明された以外の方法で実施され得る。本システムおよび方法は、本明細書で説明される個々の特徴、システム、または方法のそれぞれを対象とする。さらに、２つ以上のそのような特徴、システム、または方法の任意の組み合わせは、そのような特徴、システム、または方法が相互に矛盾しない場合、本開示の範囲内に含まれる。本明細書に開示される方法のステップは、図示された順序または代替の順序で実行され得、方法は、追加または代替の行為を含み得、または図示された行為の１つ以上を省略して実施され得る。
【０１５９】
さらに、当業者は様々な変更、修正、および改善を容易に思いつくであろうことを理解されたい。そのような変更、修正、および改善は、本開示の一部であることが意図されており、本開示の意図および範囲内であることが意図されている。他の例では、既存の設備は、本明細書で説明されている方法およびシステムの任意の１つ以上の態様を利用するまたは組み込むように修正され得る。したがって、いくつかの例では、システムは、既存の設備を接続または構成して、イオン交換樹脂の酸化劣化の速度を低下させる方法を実行するか、または本明細書に記載するように、イオン交換樹脂またはガス不透過性容器を収容または利用することを含み得る。したがって、前述の説明および図は、例としてのみのものである。さらに、図中の描写は、開示を特定の図示された表現に限定しない。
【０１６０】
本開示の例示的な実施形態が開示されたが、以下の特許請求の範囲に記載されるように、本開示の意図および範囲およびその均等物から逸脱することなく、多くの修正、追加、および削除が行われ得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【国際調査報告】
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