離子交換樹脂是由空間網狀結構骨架(即母體)與附屬在骨架上的許多活性內基團所構成的容不溶性高分子化合物。活性基團遇水電離,分成二部分:(1)固定部分,仍與骨架牢固結合,不能自由移動,構成固定離子;(2)活動部分,能在一定空間內自由移動,並與其周圍溶液中的其他同性離子進行交換反應,稱為可交換離子或反離子。以強酸性陽離子交換樹脂為例,可寫成R-SO3-H+,其中R代表樹脂母體即網狀結構部分,-SO3- 代表活性基團的固定離子,H+為活性基團的可交換離子。有時更簡單地寫成R-H+。離子交換通過不溶性的電解質(樹脂)與溶液中的另一種電解質進行化學反應。這一反應可以是中和反應、中性鹽分解或復分解反應。譬如中和反應:
R-H+ + NaOH= RNa+H2O 利用這個反應可以去除水的鹼度。
B. 「離子交換樹脂的再生」的意思是什麼
離子交換樹脂為什麼要再生?
離子交換樹脂在長時間使用之後,吸附能力逐漸會達到飽和,樹脂吸附能力達到飽和之後,就無法繼續吸附水中的雜質,就需要對樹脂進行再生處理,在實際運用中,為降低再生費用,要適當控制再生劑用量,使樹脂的性能恢復到最經濟合理的再生水平,通常控制性能恢復程度為70~80%左右。
離子交換樹脂的再生方法:
1、大孔吸附樹脂簡單再生的方法是用不同濃度的溶劑按極性從大到小剃度洗脫,再用2~3BV的稀酸、稀鹼溶液浸泡洗脫,水洗至PH值中性即可使用。
2、鈉型強酸性陽樹脂可用10%NaCl 溶液再生,用葯量為其交換容量的2倍 (用NaCl量為117g/ l 樹脂);氫型強酸性樹脂用強酸再生,用硫酸時要防止被樹脂吸附的鈣與硫酸反應生成硫酸鈣沉澱物。為此,宜先通入1~2%的稀硫酸再生。
3、氯型強鹼性樹脂,主要以NaCl 溶液來再生,但加入少量鹼有助於將樹脂吸附的色素和有機物溶解洗出,故通常使用含10%NaCl + 0.2%NaOH 的鹼鹽液再生,常規用量為每升樹脂用150~200g NaCl ,及3~4g NaOH。OH型強鹼陰樹脂則用4%NaOH溶液再生。
4、一些脫色樹脂 (特別是弱鹼性樹脂) 宜在微酸性下工作。此時可通入稀鹽酸,使樹脂 pH值下降至6左右,再用水正洗,反洗各一次。
C. 什麼叫做離子交換樹脂的再生
離子交換樹脂是一種聚合物,帶有相應的功能基團。一般情況下,常規的鈉離子交版換樹脂帶有大量的權鈉離子。當水中的鈣鎂離子含量高時,離子交換樹脂可以釋放出鈉離子,功能基團與鈣鎂離子結合,這樣水中的鈣鎂離子含量降低,水的硬度下降。硬水就變為軟水,這是軟化水設備的工作過程。
2.當樹脂上的大量功能基團與鈣鎂離子結合後,樹脂的軟化能力下降,可以用氯化鈉溶液流過樹脂,此時溶液中的鈉離子含量高,功能基團會釋放出鈣鎂離子而與鈉離子結合,這樣樹脂就恢復了交換能力,這個過程叫做「再生」。
D. 超純水用的樹脂工作原理和再生原理誰知道
將陽、陰離子交換樹脂放在同一個交換床,並在運行前混合均勻。混床就是由很多陽、陰離專子交換屬樹脂組合成的多級式復床。在混床中,陽、陰樹脂是相互混合均勻的,所以陽、陰離子交換反應幾乎是同時進行的。或者說水的陽離子交換和陰離子交換是多次交換進行的。即經H型陽離子交換所產生的H+和經OH型離子交換所產生的OH一不能積累起來,會立即生成離解度很低的水。這樣就基本上消除了反離子的影響,離子交換反應可以進行得很徹底,所以混床的出水質量很高。
E. 離子交換樹脂如何再生
離子交換樹脂再生方法:
一、陽離子交換樹脂再生
1.配酸,比重≥3,同時將陽床內水全部放空;
2.打開進酸閥、上排閥,其他閥門全部關閉,打開酸泵;
3.待進酸液面超過樹脂以上500px後,開啟下排,下排流量和進酸流量相同,此時流量控制在600-1000L/h,進酸時間不低於40分鍾。
4.陽床清洗進酸完畢後可直接進行清洗,先開啟砂過濾,精密過濾,精密過濾處於上排上進狀態。放掉陽床進酸管道、上進管道內的殘酸,方法是開啟上進下進,下排開啟進酸閥,此時將精密過濾出水閥打開、關閉上排閥,將進酸管道內的殘酸沖洗到酸槽後關閉進酸閥;關閉陽床下進閥,開始進行清洗,清洗時打開陽床上排閥,陽床內的水須始終漫過樹脂,注意不要使樹脂失水;清洗到下排閥出水PH值為7左右(接近中性)為止。
二、陰離子交換樹脂再生
1.配鹼,比重≥5,將陰床內水放空;
2.打開進鹼閥、上排閥,其他閥門全部關閉,然後開啟鹼泵;
3.待鹼液液面超過樹脂500px後,開啟下排,下排流量與進鹼流量一致,此時流量控制在600-1000L/h,進鹼時間不得少於60min,進鹼完畢後放空陰床內鹼液。
4.陰床清洗時需打開中間水箱泵、風機,防止鹼液倒流至中間水箱槽,然後將進鹼管道內殘鹼沖洗到鹼槽內及即可以開始陰床清洗;同陽床清洗一樣,清洗到下排排出水PH值約為7(中性),測試電導率小於5即可。
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F. 陽離子交換樹脂的工作原理是怎麼樣的
陽離子交換樹脂吸附交換原理
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)。
其實陽離子交換樹脂在我們實際使用過程中,一般都是將樹脂變味其他離子形式進行運行,以滿足各種場景使用需求。例如經常會將強酸性的陽離子交換樹脂和NaCl一起轉變為鈉型的樹脂後再投入使用,當樹脂置換過程中就會放出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)。
而且這類樹脂以鈉型狀態運行使用後,可直接用鹽水對樹脂進行再生(不用強酸)。
G. 離子交換樹脂使用多次後為什麼需要再生
離子交換樹脂吸咐飽和後就需啟動再生工藝,與使用多次無關。
1、決定離子交換樹脂是否專需要啟屬動再生工藝與使用次數無關,與交換樹脂是否已經吸咐飽和有關。
2、不論陽離子樹脂還是陰離子樹脂使用一段時間後被鈣鎂離子和碳酸根硫酸根等飽和,所以再生意義就在於從飽和樹脂中把結合上的陰陽離子拿下來,讓它恢復處理水的能力。
3、離子交換樹脂是一種聚合物,帶有相應的功能基團。一般情況下常規的鈉離子交換樹脂帶有大量的鈉離子。當水中的鈣鎂離子含量高時離子交換樹脂可以釋放出鈉離子,功能基團與鈣鎂離子結合,這樣水中的鈣鎂離子含量降低,水的硬度下降。硬水就變為軟水,這是軟化水設備的工作過程。
4、當樹脂上的大量功能基團與鈣鎂離子結合後樹脂的軟化能力下降,可以用氯化鈉溶液流過樹脂,此時溶液中的鈉離子含量高,功能基團會釋放出鈣鎂離子而與鈉離子結合,這樣樹脂就恢復了交換能力,這個過程叫作再生。
H. 樹脂處理水原理
軟水裝置工作原理是利用離子交換技術,通過樹脂上的功能離子與水中的鈣、鎂離子進行交換,從而吸附水中多餘的鈣、鎂離子,達到去除水垢的目的。
全自動軟水裝置中裝有軟化樹脂,這種人造的離子交換樹脂上有軟性礦物質鈉,可以與溶解在水中的鈣、鎂等硬性礦物質發生離子交換反應,而鈉離子不會以水垢的形式堆積在物體表面上,所以對與它接觸的物體危害很小。樹脂是一種多孔不可溶性交換材料。
在軟水裝置中裝有千百萬顆微細的塑料球,所有小球都含有許多吸收正離子的負電荷交換位置。當樹脂處在新生狀態時,這些電荷交換位置被帶正電荷的鈉離子占據。樹脂優先結合帶較強電荷的陽離子,鈣和鎂離子的電荷比鈉離子強,當含有鈣、鎂離子的水經過樹脂貯槽時,鈣、鎂離子與樹脂小珠接觸,從交換位置上取代鈉離子。經過離子交換後,鈣、鎂離子就被吸附在軟水機內的樹脂上,流出的水就變軟了。最後,所有樹脂都吸附滿鈣、鎂離子後,就不能再進行工作了,而需要再生處理。
軟水處理設備樹脂的再生是用氯化鈉和水的稀溶液進行的。在再生過程中,首先停止軟化水機的工作水流,從鹽水槽引出的鹽水與另外的稀釋水流混合,稀鹽水溶液流經樹脂,與附有鈣、鎂離子的樹脂接觸。盡管鈣和鎂離子帶有的電比鈉離子強,但濃鹽溶液含有千百萬個較弱電荷的鈉離子,有取代數目較少的鈣和鎂離子的能力。這樣,當鈣、鎂離子被取代交換後,樹脂就再生了,便為下一次軟化工作做好了准備。如此循環往復。
I. 關於離子交換樹脂的預處理的問題
這個應該是離子交換樹脂轉型才會使用。
離子交換樹脂能夠轉為哪些專類型?
1、陽離子樹屬脂可以使用氯化鈉,進行轉化成為鈉型樹脂,可以更好的對水中的鈣鎂等離子進行吸附,且樹脂反應時不會釋放出氫離子,再生時不需要使用強酸,而是使用食鹽水進行再生,更加的安全。
2、陰離子交換樹脂可以轉化為氯型樹脂,也可以轉變為碳酸氫型,在工作時可以更好的將陰離子吸附,而且不再具有強鹼性,但是卻仍然具有離解性強和工作的pH范圍寬廣等能力。
3、樹脂還可以使用氯化氫(HCl)轉化,將樹脂轉化成為氫型樹脂,其官能團中含有大量的氫離子,氫型樹脂的大小一般在0.3-1.2mm之間,主要的作用就是將硬水軟化,硬水中含有大量的鈣、鎂等離子,氫型樹脂中的氫離子能夠有效的將這些離子吸附、替換,將硬水軟化成為軟水,氫型樹脂能夠和納型樹脂相互轉換。
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