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離子交換樹脂的處理量

發布時間:2020-12-14 23:55:15

A. 陽離子交換樹脂交換容量的國家標準是多少

一般按900-1000mmol/L。

離子交換樹脂工作交換容量的測試方法:版

1、陽樹脂工作交換容量計算公權式:Qa=(A+S)V/ VR

Qa:陽樹脂的工作交換容量,單位為mol/m³

A:陽床平均進水鹼度,單位為mmol/l

S: 陽床平均出水酸度,單位為mmol/l

V: 周期制水總量, 單位為m³

VR:床內樹脂體積(逆流再生則不含壓脂層體積),單位為m³

2、陰樹脂工作交換容量計算公式:Qk=(S+〔CO2〕+〔SiO2〕)V/ VR

Qk:陰樹脂工作交換容量,

〔CO2〕:陰床進水平均CO2濃度,單位為mmol/l;

〔SiO2〕:陰床進水平均SiO2濃度,單位為mmol/l;

S、V、 VR同陽樹脂工作交換容量公式;

詳情點擊:網頁鏈接

B. 用離子交換樹脂處理水

不是一定要混合起來。
製取去離子水的工藝有:單床、復床、混合床等幾種。
單床:就是用一個陽離子柱或是陰離子柱,只能製取除去陽離子或陰離子的水;
復床:陽柱——陰柱;可以製得去離子水;
混合床:陽柱——陰柱——混合柱,製得的去離子水純度高於復床,可製得高純水,一般用於要求比較高的工業生產或科研上。
操作步驟:樹脂的預處理——裝柱——清洗——出水——樹脂再生
一、樹脂的預處理:
1、陽離子交換樹脂的預處理:將樹脂置於潔凈的容器中,用清水漂洗,直到排水清晰為止。用水浸泡樹脂12~24小時,使樹脂充分膨脹。如為干樹脂,應先用飽和氯化鈉溶液浸泡,再逐步稀釋氯化鈉溶液,以免樹脂突然急劇膨脹而破碎。用樹脂體積2倍量的2~5%HCl溶液浸泡樹脂2~4小時,並不時攪拌。然後用低純水洗滌樹脂,直至溶液PH接近於4,再用2~5%NaOH溶液處理,處理後用水洗至微鹼性,再一次用5%HCl溶液處理,使樹脂變為氫型,最後用純水洗至PH=4,無Cl-即可。
2、陰離子交換樹脂預處理:與陽離子樹脂相同,只是在樹脂用NaOH處理時,可用5~8%NaOH溶液,用量增加一些,使樹脂變為OH型後不要再用HCl處理。
如果樹脂量少,及要求較高時,在水洗後,增加一步醇洗,效果會更好一些。
二、裝柱
將交換柱洗去油污雜質,用去離子水沖洗干凈,在柱中先裝入半柱水,然後將樹脂和水一起倒入柱中。裝柱時應注意柱中的水不能漏干,否則,樹脂間形成氣泡,影響交換效率。
三、清洗、出水。
裝柱完成後,先用純水按出水順序流過交換柱,初出水含有裝柱過程混入的雜質應棄去,待出水達到要求後,即可通入原水,進行正常的制水。
四、樹脂的再生
離子交換樹脂使用失效後,可用酸鹼再生處理,重新使用。
1、陽柱再生:
逆洗:將水從交換柱底部通入,廢水從頂部排出,將被壓緊的樹脂松動,洗去樹脂碎粒及其他雜質,排除樹脂層內的氣泡,洗至水清澈。
加酸:將4~5%HCl水溶液從柱的頂部加入,控制流速,約30~45分鍾加完。
正洗:將水從柱頂部通入,廢水從柱下端流出,控制流速為約2倍於加酸的流速,開始的15分鍾可慢些。洗至PH3~4,此時用鉻黑T檢驗應無陽離子。
2、陰柱再生:
逆洗:用陽柱水逆洗,可將陽柱出水口連接至陰柱下端,通入陽柱水。條件同陽柱。
加鹼:將5%NaOH溶液從柱頂部加入,控制一定流速,使鹼液在1~1.5小時加完。
正洗:從柱頂部通入陽柱水,下端放出廢水,流速可以是加鹼時的2倍,開始15分鍾可慢些,洗至PH11~12,用硝酸銀溶液檢驗無氯離子。
注意:以上操作均不可將柱中水放至樹脂層以下。

C. 離子交換樹脂利用率可達到多少

離子交換樹脂是帶有官能團(有交換離子的活性基團)、具有網狀結構、不溶性的高分子化合物。通常是球形顆粒物。
目錄
1基本介紹
2基本分類
3命名方式
4製造廠家
5基本類型
▪ 強酸性陽離子樹脂
▪ 弱酸性陽離子樹脂
▪ 強鹼性陰離子樹脂
▪ 弱鹼性陰離子樹脂
▪ 離子樹脂的轉型
6基體組成
7物理結構
8交換容量
9吸附選擇
▪ 對陽離子的吸附
▪ 對陰離子的吸附
▪ 對有色物的吸附
10物理性質
▪ 樹脂顆粒尺寸
▪ 樹脂的密度
▪ 樹脂的溶解性
▪ 膨脹度
▪ 耐用性
11應用領域
12其他補充
13保存方法
14物化信息
1基本介紹編輯

離子交換樹脂形態
離子交換樹脂的全名稱由分類名稱、骨架(或基因)名稱、基本名稱組成。孔隙結構分凝膠型和大孔型兩種,凡具有物理孔結構的稱大孔型樹脂,在全名稱前加「大孔」。分類屬酸性的應在名稱前加「陽」,分類屬鹼性的,在名稱前加「陰」。如:大孔強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂。
2基本分類編輯
離子交換樹脂還可以根據其基體的種類分為苯乙烯系樹脂和丙烯酸系樹脂。樹脂中化學活性基團的種類決定了樹脂的主要性質和類別。首先區分為陽離子樹脂和陰離子樹脂兩大類,它們可分別與溶液中的陽離子和陰離子進行離子交換。陽離子樹脂又分為強酸性和弱酸性兩類,陰離子樹脂又分為強鹼性和弱鹼性兩類 (或再分出中強酸和中強鹼性類)。

離子交換樹脂 基本形態
3命名方式編輯
離子交換樹脂的命名方式:
離子交換產品的型號以三位阿拉伯數字組成,第一位數字代表產品的分類,第二位數字代表骨架的差異,第三位數字為順序號用以區別基因、交聯劑等的差異。第一、第二位

濕離子交換樹脂
數字的意義,見表8-1。
表8-1 樹脂型號中的一、二位數字的意義
代號 0 1 2 3 4 5 6
分類名稱 強酸性 弱酸性 強鹼性 弱鹼性 螫合性 兩性 氧化還原性
骨架名稱 苯乙烯系丙烯酸系 醋酸系 環氧系 乙烯吡啶系 脲醛系 氯乙烯系
大孔樹脂在型號前加「D」,凝膠型樹脂的交聯度值可在型號後用「×」號連接阿拉伯數字表示。如D011×7,表示大孔強酸性丙烯酸系陽離子交換樹脂,其交聯度為7。
國外一些產品用字母C代表陽離子樹脂(C為cation的第一個字母),A代表陰離子樹脂(A為Anion的第一個字母),如Amberlite的IRC和IRA分別為陽樹脂和陰樹脂,亦分別代表陽樹脂和陰樹脂。
4製造廠家編輯
離子交換樹脂在國內外都有很多製造廠家和很多品種。國內製造廠有數十家,主要的有上海樹脂有限公司、南開化工廠、安徽皖東化工有限人司,浙江爭光實業股份有限公司、晨光化工研究院樹脂廠、江蘇色可賽思樹脂有限公司等;國外較著名的如美國Rohm & Hass公司生產的Amberlite系列、Success公司生產Ionresin系列、Dow化學公司的Dowex系列、法國Duolite系列和Asmit系列、日本的Diaion系列,還有Ionac系列、Allassion系列等。樹脂的牌號多數由各製造廠或所在國自行規定。
5基本類型編輯
強酸性陽離子樹脂
這類樹脂含有大量的強酸性基團,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中離解出H+,故呈強酸性。樹脂離解後,本體所含的負電基團,如SO3-,能吸附結合溶液中的其他陽離子。這兩個

離子交換樹脂
反應使樹脂中的H+與溶液中的陽離子互相交換。強酸性樹脂的離解能力很強,在酸性或鹼性溶液中均能離解和產生離子交換作用。
樹脂在使用一段時間後,要進行再生處理,即用化學葯品使離子交換反應以相反方向進行,使樹脂的官能基團回復原來狀態,以供再次使用。如上述的陽離子樹脂是用強酸進行再生處理,此時樹脂放出被吸附的陽離子,再與H+結合而恢復原來的組成。
弱酸性陽離子樹脂
這類樹脂含弱酸性基團,如羧基-COOH,能在水中離解出H+ 而呈酸性。樹脂離解後餘下的負電基團,如R-COO-(R為碳氫基團),能與溶液中的其他陽離子吸附結合,從而產生陽離子交換作用。這種樹脂的酸性即離解性較弱,在低pH下難以離解和進行離子交換,只能在鹼性、中性或微酸性溶液中(如pH5~14)起作用。這類樹脂亦是用酸進行再生(比強酸性樹脂較易再生)。
強鹼性陰離子樹脂
這類樹脂含有強鹼性基團,如季胺基(亦稱四級胺基)-NR3OH(R為碳氫基團),能在水中離解出OH-而呈強鹼性。這種樹脂的正電基團能與溶液中的陰離子吸附結合,從而產生陰離子交換作用。
這種樹脂的離解性很強,在不同pH下都能正常工作。它用強鹼(如NaOH)進行再生。
弱鹼性陰離子樹脂
這類樹脂含有弱鹼性基團,如伯胺基(亦稱一級胺基)-NH2、仲胺基(二級胺基)-NHR、或叔胺基(三級胺基)-NR2,它們在水中能離解出OH-而呈弱鹼性。這種樹脂的正電基團能與溶液

離子交換樹脂
中的陰離子吸附結合,從而產生陰離子交換作用。這種樹脂在多數情況下是將溶液中的整個其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性條件(如pH1~9)下工作。它可用Na2CO3、NH4OH進行再生。
離子樹脂的轉型
以上是樹脂的四種基本類型。在實際使用上,常將這些樹脂轉變為其他離子型式運行,以適應各種需要。例如常將強酸性陽離子樹脂與NaCl作用,轉變為鈉型樹脂再使用。工作時鈉型樹脂放出Na+與溶液中的Ca2+、Mg2+等陽離子交換吸附,除去這些離子。反應時沒有放出H+,可避免溶液pH下降和由此產生的副作用(如蔗糖轉化和設備腐蝕等)。這種樹脂以鈉型運行使用後,可用鹽水再生(不用強酸)。又如陰離子樹脂可轉變為氯型再使用,工作時放出Cl-而吸附交換其他陰離子,它的再生只需用食鹽水溶液。氯型樹脂也可轉變為碳酸氫型(HCO3-)運行。強酸性樹脂及強鹼性樹脂在轉變為鈉型和氯型後,就不再具有強酸性及強鹼性,但它們仍然有這些樹脂的其他典型性能,如離解性強和工作的pH范圍寬廣等。
6基體組成編輯
離子交換樹脂(ionresin)的基體(matrix),製造原料主要有苯乙烯和丙烯酸(酯)兩大類,它們分別與交聯劑二乙烯苯產生聚合反應,形成具有長分子主鏈及交聯橫鏈的網路骨

離子交換樹脂
架結構的聚合物。苯乙烯系樹脂是先使用的,丙烯酸系樹脂則用得較後。
這兩類樹脂的吸附性能都很好,但有不同特點。丙烯酸系樹脂能交換吸附大多數離子型色素,脫色容量大,而且吸附物較易洗脫,便於再生,在糖廠中可用作主要的脫色樹脂。苯乙烯系樹脂擅長吸附芳香族物質,善於吸附糖汁中的多酚類色素(包括帶負電的或不帶電的);但在再生時較難洗脫。因此,糖液先用丙烯酸樹脂進行粗脫色,再用苯乙烯樹脂進行精脫色,可充分發揮兩者的長處。
樹脂的交聯度,即樹脂基體聚合時所用二乙烯苯的百分數,對樹脂的性質有很大影響。通常,交聯度高的樹脂聚合得比較緊密,堅牢而耐用,密度較高,內部空隙較少,對離子的選擇性較強;而交聯度低的樹脂孔隙較大,脫色能力較強,反應速度較快,但在工作時的膨脹性較大,機械強度稍低,比較脆而易碎。工業應用的離子樹脂的交聯度一般不低於4%;用於脫色的樹脂的交聯度一般不高於8%;單純用於吸附無機離子的樹脂,其交聯度可較高。
除上述苯乙烯系和丙烯酸系這兩大系列以外,離子交換樹脂還可由其他有機單體聚合製成。如酚醛系(FP)、環氧系(EPA)、乙烯吡啶系(VP)、脲醛系(UA)等。
7物理結構編輯
離子樹脂常分為凝膠型和大孔型兩類。
凝膠型樹脂的高分子骨架,在乾燥的情況下內部沒有毛細孔。它在吸水時潤脹,在大分子鏈節間形成很微細的孔隙,通常稱為顯微孔(micro-pore)。濕潤樹脂的平均孔徑為2~4nm(2×10-6 ~4×10-6mm)。

離子交換樹脂
這類樹脂較適合用於吸附無機離子,它們的直徑較小,一般為0.3~0.6nm。這類樹脂不能吸附大分子有機物質,因後者的尺寸較大,如蛋白質分子直徑為5~20nm,不能進入這類樹脂的顯微孔隙中。
大孔型樹脂是在聚合反應時加入致孔劑,形成多孔海綿狀構造的骨架,內部有大量永久性的微孔,再導入交換基團製成。它並存有微細孔和大網孔(macro-pore),潤濕樹脂的孔徑達100~500nm,其大小和數量都可以在製造時控制。孔道的表面積可以增大到超過1000m2/g。這不僅為離子交換提供了良好的接觸條件,縮短了離子擴散的路程,還增加了許多鏈節活性中心,通過分子間的范德華引力(van de Waals force)產生分子吸附作用,能夠象活性炭那樣吸附各種非離子性物質,擴大它的功能。一些不帶交換功能團的大孔型樹脂也能夠吸附、分離多種物質,例如化工廠廢水中的酚類物。
大孔樹脂內部的孔隙又多又大,表面積很大,活性中心多,離子擴散速度快,離子交換速度也快很多,約比凝膠型樹脂快約十倍。使用時的作用快、效率高,所需處理時間縮短。大孔樹脂還有多種優點:耐溶脹,不易碎裂,耐氧化,耐磨損,耐熱及耐溫度變化,以及對有機大分子物質較易吸附和交換,因而抗污染力強,並較容易再生。
8交換容量編輯
離子交換樹脂進行離子交換反應的性能,表現在它的「離子交換容量」,即每克干樹脂或每毫升濕樹脂所能交換的離子的毫克當量數,meq/g(干)或 meq/mL(濕);當離子為一價時,毫克當量數即是毫克分子數(對二價或多價離子,前者為後者乘離子價數)。它又有「總交換容量」、「工作交換容量」和「再生交換容量」等三種表示方式。
1、總交換容量,表示每單位數量(重量或體積)樹脂能進行離子交換反應的化學基團的總量。

離子交換樹脂塔
2、工作交換容量,表示樹脂在某一定條件下的離子交換能力,它與樹脂種類和總交換容量,以及具體工作條件如溶液的組成、流速、溫度等因素有關。
3、再生交換容量,表示在一定的再生劑量條件下所取得的再生樹脂的交換容量,表明樹脂中原有化學基團再生復原的程度。
通常,再生交換容量為總交換容量的50~90%(一般控制70~80%),而工作交換容量為再生交換容量的30~90%(對再生樹脂而言),後一比率亦稱為樹脂的利用率。
在實際使用中,離子交換樹脂的交換容量包括了吸附容量,但後者所佔的比例因樹脂結構不同而異。現仍未能分別進行計算,在具體設計中,需憑經驗數據進行修正,並在實際運行時復核之。
離子樹脂交換容量的測定一般以無機離子進行。這些離子尺寸較小,能自由擴散到樹脂體內,與它內部的全部交換基團起反應。而在實際應用時,溶液中常含有高分子有機物,它們的尺寸較大,難以進入樹脂的顯微孔中,因而實際的交換容量會低於用無機離子測出的數值。這種情況與樹脂的類型、孔的結構尺寸及所處理的物質有關。
9吸附選擇編輯
離子交換樹脂對溶液中的不同離子有不同的親和力,對它們的吸附有選擇性。各種離子受樹脂交換吸附作用的強弱程度有一般的規律,但不同的樹脂可能略有差異。主要規律如下:
對陽離子的吸附
高價離子通常被優先吸附,而低價離子的吸附較弱。在同價的同類離子中,直徑較大的離子的被吸附較強。一些陽離子被吸附的順序如下:
Fe3+ > Al3+ > Pb2+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+ > H+
對陰離子的吸附
強鹼性陰離子樹脂對無機酸根的吸附的一般順序為:
SO42-> NO3- > Cl- > HCO3- > OH-
弱鹼性陰離子樹脂對陰離子的吸附的一般順序如下:
OH-> 檸檬酸根3- > SO42- > 酒石酸根2- >;草酸根2- > PO43- >NO2- > Cl- >;醋酸根- > HCO3-
對有色物的吸附
糖液脫色常使用強鹼性陰離子樹脂,它對擬黑色素(還原糖與氨基酸反應產物)和還原糖的鹼性分解產物的吸附較強,而對焦糖色素的吸附較弱。這被認為是由於前兩者通常帶負電,而焦糖的電荷很弱。
通常,交聯度高的樹脂對離子的選擇性較強,大孔結構樹脂的選擇性小於凝膠型樹脂。這種選擇性在稀溶液中較大,在濃溶液中較小。
10物理性質編輯
離子交換樹脂的顆粒尺寸和有關的物理性質對它的工作和性能有很大影響。
樹脂顆粒尺寸
離子交換樹脂通常製成珠狀的小顆粒,它的尺寸也很重要。樹脂顆粒較細者,反應速度較大,但細顆粒對液體通過的阻力較大,需要較高的工作壓力;特別是濃糖液粘度高,這種影響更顯著。因此,樹脂顆粒的大小應選擇適當。如果樹脂粒徑在0.2mm(約為70目)以下,會明顯增大流體通過的阻力,降低流量和生產能力。
樹脂顆粒大小的測定通常用濕篩法,將樹脂在充分吸水膨脹後進行篩分,累計其在20、30、40、50……目篩網上的留存量,以90%粒子可以通過其相對應的篩孔直徑,稱為樹脂的「有效粒徑」。多數通用的樹脂產品的有效粒徑在0.4~0.6mm之間。
樹脂顆粒是否均勻以均勻系數表示。它是在測定樹脂的「有效粒徑」坐標圖上取累計留存量為40%粒子,相對應的篩孔直徑與有效粒徑的比例。如一種樹脂(IR-120)的有效粒徑為0.4~0.6mm,它在20目篩、30目篩及40目篩上留存粒子分別為:18.3%、41.1%、及31.3%,則計算得均勻系數為2.0。
樹脂的密度
樹脂在乾燥時的密度稱為真密度。濕樹脂每單位體積(連顆粒間空隙)的重量稱為視密度。樹脂的密度與它的交聯度和交換基團的性質有關。通常,交聯度高的樹脂的密度較高,強酸性或強鹼性樹脂的密度高於弱酸或弱鹼性者,而大孔型樹脂的密度則較低。例如,苯乙烯系凝膠型強酸陽離子樹脂的真密度為1.26g/mL,視密度為0.85g/mL;而丙烯酸系凝膠型弱酸陽離子樹脂的真密度為1.19g/mL,視密度為0.75g/mL。
樹脂的溶解性
離子交換樹脂應為不溶性物質。但樹脂在合成過程中夾雜的聚合度較低的物質,及樹脂分解生成的物質,會在工作運行時溶解出來。交聯度較低和含活性基團多的樹脂,溶解傾向較大。
膨脹度
離子交換樹脂含有大量親水基團,與水接觸即吸水膨脹。當樹脂中的離子變換時,如陽離子樹脂由H+轉為Na+,陰樹脂由Cl-轉為OH-,都因離子直徑增大而發生膨脹,增大樹脂的體積。通常,交聯度低的樹脂的膨脹度較大。在設計離子交換裝置時,必須考慮樹脂的膨脹度,以適應生產運行時樹脂中的離子轉換發生的樹脂體積變化。
耐用性
樹脂顆粒使用時有轉移、摩擦、膨脹和收縮等變化,長期使用後會有少量損耗和破碎,故樹脂要有較高的機械強度和耐磨性。通常,交聯度低的樹脂較易碎裂,但樹脂的耐用性更主要地決定於交聯結構的均勻程度及其強度。如大孔樹脂,具有較高的交聯度者,結構穩定,能耐反復再生。
11應用領域編輯
1)水處理
水處理領域離子交換樹脂的需求量很大,約占離子交換樹脂產量的90%,用於水中的各種陰陽離子的去除。目前,離子交換樹脂的最大消耗量是用在火力發電廠的純水處理上,其次是原子能、半導體、電子工業等。
2)食品工業
離子交換樹脂可用於製糖、味精、酒的精製、生物製品等工業裝置上。例如:高果糖漿的製造是由玉米中萃出澱粉後,再經水解反應,產生葡萄糖與果糖,而後經離子交換處理,可以生成高果糖漿。離子交換樹脂在食品工業中的消耗量僅次於水處理。
3)制葯行業
制葯工業離子交換樹脂對發展新一代的抗菌素及對原有抗菌素的質量改良具有重要作用。鏈黴素的開發成功即是突出的例子。近年還在中葯提成等方面有所研究。
4)合成化學和石油化學工業
在有機合成中常用酸和鹼作催化劑進行酯化、水解、酯交換、水合等反應。用離子交換樹脂代替無機酸、鹼,同樣可進行上述反應,且優點更多。如樹脂可反復使用,產品容易分離,反應器不會被腐蝕,不污染環境,反應容易控制等。
甲基叔丁基醚(MTBE)的制備,就是用大孔型離子交換樹脂作催化劑,由異丁烯與甲醇反應而成,代替了原有的可對環境造成嚴重污染的四乙基鉛。
5)環境保護
離子交換樹脂已應用在許多非常受關注的環境保護問題上。目前,許多水溶液或非水溶液中含有有毒離子或非離子物質,這些可用樹脂進行回收使用。如去除電鍍廢液中的金屬離子,回收電影製片廢液里的有用物質等。
6)濕法冶金及其他
離子交換樹脂可以從貧鈾礦里分離、濃縮、提純鈾及提取稀土元素和貴金屬。
12其他補充編輯
離子交換技術有相當長的歷史,某些天然物質如泡沸石和用煤經過磺化製得的磺化煤都可用作離子交換劑。但是,隨著現代有機合成工業技術的迅速發展,研究製成了許多種性能優良的離子交換樹脂,並開發了多種新的應用方法,離子交換技術迅速發展,在許多行業特別是高新科技產業和科研領域中廣泛應用。近年國內外生產的樹脂品種達數百種,年產量數十萬噸。
在工業應用中,離子交換樹脂的優點主要是處理能力大,脫色范圍廣,脫色容量高,能除去各種不同的離子,可以反復再生使用,工作壽命長,運行費用較低(雖然一次投入費用較大)。以離子交換樹脂為基礎的多種新技術,如色譜分離法、離子排斥法、電滲析法等,各具獨特的功能,可以進行各種特殊的工作,是其他方法難以做到的。離子交換技術的開發和應用還在迅速發展之中。
離子交換樹脂的應用,是近年國內外製糖工業的一個重點研究課題,是糖業現代化的重要標志。膜分離技術在糖業的應用也受到廣泛的研究。
離子交換樹脂都是用有機合成方法製成。常用的原料為苯乙烯或丙烯酸(酯),通過聚合反應生成具有三維空間立體網路結構的骨架,再在骨架上導入不同類型的化學活性基團(通常為酸性或鹼性基團)而製成。
離子交換樹脂不溶於水和一般溶劑。大多數製成顆粒狀,也有一些製成纖維狀或粉狀。樹脂顆粒的尺寸一般在0.3~1.2mm 范圍內,大部分在0.4~0.6mm之間。它們有較高的機械強度(堅牢性),化學性質也很穩定,在正常情況下有較長的使用壽命。
離子交換樹脂中含有一種(或幾種)化學活性基團,它即是交換官能團,在水溶液中能離解出某些陽離子(如H+或Na+)或陰離子(如OH-或Cl-),同時吸附溶液中原來存有的其他陽離子或陰離子。即樹脂中的離子與溶液中的離子互相交換,從而將溶液中的離子分離出來。
離子交換樹脂的品種很多,因化學組成和結構不同而具有不同的功能和特性,適應於不同的用途。應用樹脂要根據工藝要求和物料的性質選用適當的類型和品種。
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離子交換樹脂再生
離子交換樹脂預處理
注意事項:
1、 離子交換樹脂含有一定水份,不宜露天存放,儲運過程中應保持濕潤,以免風干脫水,使樹脂破碎,如貯存過程中樹脂脫水了,應先用濃食鹽水(10%)浸泡,再逐漸稀釋,不得直接放入水中,以免樹脂急劇膨脹而破碎。
2、 冬季儲運使用中,應保持在5-40℃的溫度環境中,避免過冷或過熱,影響質量,若冬季沒有保溫設備時,可將樹脂貯存在食鹽水中,食鹽水濃度可根據氣溫而定。
3、 離子交換樹脂的工業產品中,常含有少量低聚合物和未參加反應的單體,還含有鐵、鉛、銅等無機雜質,當樹脂與水、酸、鹼或其它溶液接觸時,上述物質就會轉入溶液中,影響出水質量,因此,新樹脂在使用前必須進行預處理,一般先用水使樹脂充分膨脹,然後,對其中的無機雜質(主要是鐵的化合物)可用4-5%的稀鹽酸除去,有機雜質可用2-4%稀氫氧化鈉溶液除去,洗到近中性即可。如在醫葯制備中使用,須用乙醇浸泡處理。
4、 樹脂在使用中,防止與金屬(如鐵、銅等)油污、有機分子微生物、強氧化劑等接觸,免使離子交換能力降低,甚至失去功能,因此,須根據情況對樹脂進行不定期的活化處理,活化方法可根據污染情況和條件而定,一般陽樹脂在軟化中易受Fe的污染可用鹽酸浸泡,然後逐步稀釋,陰樹脂易受有機物污染,可用10%NaC1+2-5%NaOH混合溶液浸泡或淋洗,必要時可用1%雙氧水溶液泡數分鍾,其它,也可採用酸鹼交替處理法,漂白處理法,酒精處理及各種滅菌法等等。
5、 新樹脂的預處理:離子交換樹脂的工業產品中,常含有少量低聚物和未參加反應的單體,還含有鐵、鉛、銅等無機雜質。當樹脂與水、酸、鹼或其它溶液接觸時,上述物質就會轉入溶液中,影響出水質量。因此,新樹脂在使用前必須進行預處理。一般先用水使樹脂膨脹,然後,對其中的無機雜質(主要是鐵的化合物)可用4-5%的稀鹽酸除去,有機雜質可用2-4%稀氫氧化鈉溶液除去洗到近中性即可。
13保存方法編輯
離子交換樹脂不能露天存放,存放處的溫度為0-40℃,當存放處溫度稍低於0℃時,應向包裝袋內加入澄清的飽和食鹽水、浸泡樹脂。此外,當存放處溫度過高時,不但使樹脂易於脫水,還會加速陰樹脂的降解。一旦樹脂失水,使用時不能直接加水,可用澄清的飽和食鹽水浸泡,然後再逐步加水稀釋,洗去鹽分,貯存期間應使其保持濕潤。
14物化信息編輯
中文名稱:離子交換樹脂
英文名稱:Amberlite XAD-16
英文別名:Amberlite(r) xad-16; amberlite(r) xad-16 nonionic polymeric adsorbent; supelclean envi-chrom p, 50 grams; amberchrom 161c, 50gm; amberchrom 161c 100ml; amberlite xad-16, -7, -4 resin; amberlite xad-15 nonionic polymeric adsorbent; amberlitet la-2, ion exchange resin, liquid grade; amberlite la-2; ion exchange resin[1]
CAS:104219-63-8;11128-96-4

D. 離子交換樹脂的問題

樹脂在未使用之前,可能會含有一定的雜質,當樹脂使用的時候,雜質也會隨著樹脂一起進入溶液中,影響產水的水質,嚴重可能會導致樹脂失效,為了防止這些有機物和無機的雜質影響出水質量效率,因此對新樹脂要進行預處理。還可以考慮在離子交換樹脂後,再加混床樹脂,如果要求達到18兆歐,可以使用拋光樹脂。


樹脂預處理的方法有哪些?1.對出廠很久的離子交換樹脂,需要用飽和食鹽浸泡處理,處理後沖洗至清,再進行再生。2.弱鹼樹脂預處理,將樹脂用溫水浸泡4-8小時後,用水洗至PH=6再用,2-4%氫氧化鈉浸泡4-8小時,用水洗至中性,待用。3.應用於醫葯、食品行業的樹脂,預處理最好先用乙醇浸泡,而後再用酸鹼進行交替處理,大量清水淋洗至中性待用。4.預處理中最後一次通過交換柱的是酸還是鹼,決定於使用時所要求的離子型式。5.為了保證所要求的離子型式的徹底轉換,所用的酸、鹼應是過量的。6.各種樹脂因品種、用途不一,預處理的方法也有區別,預處理時的酸鹼濃度及接觸時間等,可具體參考各型號樹脂的介紹。


預處理有哪些注意事項?

1.預處理時的用水必須使用干凈的水,一般使用除鹽水或者軟化水,因為如果使用生活用水清洗樹脂,生活用水中含有一定的污染物,這些污染物也會對樹脂造成污染,樹脂的預處理就沒有意義了,而且陰樹脂非常容易被污染。

2.預處理浸泡時,使用的液體體積一般是樹脂體積的兩倍,防止樹脂浸泡不完全的情況出現,也必須要使用干凈的水。

3.如果是小型制水制備,樹脂可以不用進行預處理,直接使用再生制水,使用2倍的再生劑,對樹脂進行再生,然後用干凈的水清洗樹脂就可以了。

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E. 離子交換樹脂的還原方式

離子交換樹脂的還原一般是使用再生劑進行再生,從而達到還原的目的。

陽離子交換樹脂的再生方法:
首先要將陽離子交換樹脂床裡面的水放空,然後關閉全部閥門,只需要打開進酸閥、上排閥,然後將酸泵打開,然後放入酸液,在液面超過樹脂20厘米以上,打開下排,流速和進酸速度相同,流量一般在600-1000L/H左右,酸洗時間最好不要低於40分鍾,酸洗之後可以直接清洗樹脂,首先打開砂過濾和精密過濾,然後放掉酸液,再打開上進和下進,清除掉殘留的酸液,然後關閉樹脂床下進閥,開始進行清洗,清洗時打開樹脂床上排閥,陽床內的水須始終漫過樹脂,不要使樹脂失水。清洗到下排閥出水接近中性為止。
對於污染較嚴重的樹脂,可用鹼性食鹽溶液反復處理,一些報道有提到:某些絡合劑、沉澱劑、增溶劑、氧化劑以及外力等能夠改變樹脂污染物的化學物理環境。在鹽鹼復甦液的基礎上,加入一定濃度的腐殖酸絡合劑、腐殖酸增溶劑、有機物的抗氧化劑及抗靜電作用屏蔽劑等,陰離子吸附樹脂復甦效果有所提高。當採用上述方式再生後制水量任無法達到原來制水置一半時,應考慮更換新樹脂。


陽離子交換樹脂再生劑:
1.再生劑的純度
再生用的葯品質量對陽離子交換樹脂的再生效果有很大的影響,陰陽離子交換樹脂再生採用高純鹼有利於對陰樹脂的再生。根據離子交換平衡原理,對工業鹼與高純鹼質量的理論分析得出,採用高純鹼再生時,其陰床出水Cl一含量僅為工業鹼再生時的1/46。實踐證明,採用高純鹼再生時,樹脂的再生度提高了約77%,樹脂的工作交換容量提高了約13%,同時設備的周期制水量提高了約16 %。
2.再生劑量
離子交換是可逆的,離子交換劑失效後理論上再生1 mol離子量需要再生劑的摩爾量稱為再生比耗(或稱再生水平),以100%純度再生劑表示。也可用實際再生劑的消耗量與理論需要量的比值來表示,如強鹼陰樹脂需要100%純度NaOH的再生比耗為1.5,即實際再生lmol離子量需要的NaOH量1.5×40是60g(1molNaOH是40g),也可以說強鹼陰樹脂需要100%純度NaOH的再生比耗(再生水平)為60g/mol。再生比耗與進水水質、樹脂質量、再生方式等因數有關。陽離子交換樹脂首次再生,其再生劑量應是設計再生劑量的1.5~2倍,逆流再生設備在大反洗後的再生劑量要增加10%-50%。

F. 如何使用離子交換樹脂處理廢水

離子來交換樹脂法是一種應用廣源泛的方法,樹脂中含有的氨基、羥基等活性基團可以與重金屬離子進行螯合、交換反應,從而去除廢水中重金屬離子的方法,同時還可以用於濃縮和回收溶液中痕量的重金屬,其優點是樹脂具有可逆性,可通過再生重復使用,且交換選擇性好,缺點是價格昂貴。因此研究和選擇成本低、選擇性高、交換容量大、吸附-解吸過程可逆性好的離子交換樹脂,對於處理重金屬廢水有著重要意義

G. 離子交換樹脂多長時間需要再生處理

陽離子交換樹脂再生周期一般有多久?

陽離子交換樹脂的版質量主要表現在權交換容量,交換速度,機械強度。陽離子交換樹脂的理論使用壽命都是永久的,可以達到40-50年,樹脂最怕的是鐵中毒(也就是鐵污染)和活性氯中毒,在我們中國,由於漂白粉、氯氣和鐵管的使用,最好的樹脂能用20年左右,差的只有2、3年。

陽離子交換樹脂的還原點也是一個重要問題,每一種樹脂在實際使用過程中,都會有一個臨界點,對於這個臨界點的把握,也只有廠家在多年的深入研究中才能得到,也只有業內專業的廠家能繪制出自己使用樹脂的「樹脂還原率-耗鹽量曲線」,這樣能最大限度的提高機器工作效率,在省鹽,省水方面有更好的表現。對於樹脂還原點的設置,如果還原時間未達到樹脂的臨界點,就會造成水與鹽的極大浪費,如果時間大於樹脂臨界點要求,需要更多的鹽和水去還原,並會縮短樹脂的使用壽命。

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H. 離子交換樹脂的處理方法

新購樹脂常殘存較多有機溶劑,低分子聚合物及有機雜質,使用前必須盡量除去,否則將影響樹脂的使用壽命。

1.將樹脂放在一大桶內,先用清水漂洗干凈,濾干。

2.用80%~90%工業乙醇浸泡24小時,洗去樹脂內的乙醇溶性有機物然後抽干(濾液供回收乙醇)。

3.用40~50℃的熱水浸泡2小時,洗滌幾次後,再浮選或篩選出粒度合適的樹脂。目的是洗去樹脂內的水溶性雜質和乙醇味。然後抽干。

4.用4倍於樹脂量的2摩爾/升鹽酸(1:5)溶液浸泡處理2小時(要經常翻動),目的是洗去酸溶性雜質。用蒸餾水或自來水洗至中性,抽干。

5.用4倍於樹脂量的2摩爾/升(8%)氫氧化鈉溶液浸泡2小時(需經常翻動),目的是洗去鹼溶性雜物。用蒸餾水或自來水洗至中性,抽干,備用。

6.如果是陰離子樹脂,可轉型為C1型或OH型,用鹽酸按上法處理一次即可;如是陽離子樹脂,可轉為H型或Na型,用氫氧化鈉按上法處理一次即可。

再生,用過的樹脂。如希望陽離子樹脂為H型、Na型或NH4型,則可分別用鹽酸、氫氧化鈉或氫氧化銨處理;要使陰離子樹脂為C1型、OH型,則可用鹽酸或氫氧化鈉分別處理。

樹脂宜保存於陰涼處,但不宜深凍,因深凍會破壞樹脂的內部結構。短期存放可置於1摩爾/升鹽酸或氫氧化鈉溶液中。長期存放可加入適量防腐劑封存。遇到樹脂長霉,可用1%甲醛浸泡1小時後,再漂洗干凈,然後進行再行處理。

詳見http://power.nengyuan.net/2008/0122/20404.html

I. 離子交換樹脂的周期如何計算,工作交換容量如何確定

這要看你所使用的設備規格和能力,你最好是查一下水處理設計手冊,其中有一單元專門對離子交換樹脂的使用周期性的計算。

J. 1公斤陽離子交換樹脂大約能處理多少水

單獨使用陽樹脂一般用作軟化,通常一升樹脂能交換4摩爾每升的硬度,要先知道待處理水的硬度多少,直接計算一下就可以了。
離子交換樹脂可以用於硬水軟化、除鹼度、除鹽(這里的鹽指的是除去水中的離子,降低電導率).如果用於硬水軟化,則只要使用陽離子(RNa或RH)交換樹脂即可,根據進出水質要求,採用單級鈉離子或二級鈉離子或氫離子交換樹脂,對於壓力要求不高,正常壓力0.0.3MPa左右就行了.如果用於海水淡化,也可以採用陰陽離子混合床或者陰陽離子串連床的離子交換樹脂,但是比較浪費,因為要再生交換樹脂耗費NaOH和HCl的,還要排污,其實海水淡化直接用反深透就好了,這也是通常的做法,反深透是利用較高的反深透壓來維持淡化的,一般要好幾MPa的壓力甚至幾十MPa才行,一般是用卷材的反深透膜,內管套外管.溫度要求不高,因為沒有生化反應,一般在25~35度都是可以的.反深透的濾速主要取決於壓力和出流量,離子交換一般在幾厘米每秒的樣子.

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