❶ 18.離子交換樹脂包括那些類型,在化學成分分離方面有何特點
一、離子交換樹脂基礎介紹
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。
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,表示大孔強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂,其交聯度為7。
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、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。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。我國化工部規定(HG2-884-76),離子交換樹脂的型號由三位阿拉伯數字組成。第一位數字代表產品的分類:0 代表強酸性,1代表弱酸性,2代表強鹼性,3代表弱鹼性,4代表螯合性,5代表兩性,6代表氧化還原。第二位數字代表不同的骨架結構:0代表苯乙烯系,1代表丙烯酸系,2代表酚醛系,3代表環氧系等。第三位數字為順序號,用以區別基體、交聯基等的差異。 此外大孔型樹脂在數字前加字母D。因此,D001是大孔強酸性苯乙烯系樹脂。
二、離子交換樹脂的基本類型
(1) 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。
(2) 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)。
(3) 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。
(4) 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。
(5) 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。
三、離子交換樹脂基體的組成
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。
❷ 有關陽離子交換樹脂轉型
1、001×7陽離子交換樹脂H型和鈉型,是不是可以根據再生條件相互轉型 是的。那其他離子交換樹脂是否也這樣 也是可以相互轉型。
2、樹脂有個參數是「運行流速:10-40m/h」 ,為什麼不是體積流速如:L/h?兩者之間怎麼換算,根據離子交換器的接觸面積有關。
3、根據水質、離子交換器來選擇
4、國內001X7和732是同樣樹脂,說法不一樣,DOWEX 50看參數交聯度
中國國際樹脂網:http://www.shu.net
中國樹脂論壇: http://www.shu.com.cn/bbs 資料提供
❸ 陽離子交換樹脂的物理性質
1、離子交換樹脂顆粒尺寸:
離子交換樹脂一般呈顆粒狀,樹脂顆粒的尺寸是非常重要的,如果樹脂顆粒尺寸大的話,反應速度就比較慢一些,而樹脂顆粒尺寸小,反應速度較快,但是液體通過的阻力也比較大,需要較高的工作壓力,所以樹脂顆粒的大小一般是經過嚴格篩選才能夠確定,大多數的樹脂的尺寸的有效粒徑在0.4~0.6mm左右。
2、離子交換樹脂的密度:
離子交換樹脂的密度有兩種,一種是樹脂乾燥時的密度,被稱為真密度,另外一種是樹脂濕潤時的密度,被稱為視密度。樹脂的密度和樹脂的交聯度是息息相關的,交聯度高的樹脂密度一般也較高,而強酸性或強鹼性的樹脂要比弱酸性或弱鹼性樹脂的密度高一些。
3、離子交換樹脂的溶解性:
離子交換樹脂一般情況下是不溶性物質,不過樹脂在合成的過程中,可能會加入一些聚合度較低的物質,就會導致樹脂在工作時將這些物質溶解出來,根據統計交聯度較低和含活性基團多的樹脂,溶解傾向較大,我們在選擇樹脂時也要考慮到樹脂溶解性能不能符合自己的要求。
4、離子交換樹脂的耐用性:
離子交換樹脂在運輸、儲存、使用時,樹脂可能會發生摩擦、膨脹或者收縮等變化,長期使用後,還可以會發生樹脂破損等現象,所以在選擇樹脂時,樹脂的機械強度和耐磨性也是非常重要的一點,一般交聯度低的樹脂,耐磨性也較低。
5、離子交換樹脂的膨脹度:
離子交換樹脂體內本身就含有一定的水分,還有其他的親水基團,使用樹脂在與水接觸時,就會發生樹脂膨脹的現象,樹脂在轉型時,也會發生膨脹,比如樹脂由氫型轉為鈉型時,樹脂就會發生膨脹,一般情況下,樹脂的交聯度越低,膨脹度就越大,所以在樹脂在裝填時需要根據樹脂膨脹的大小,確認樹脂裝填的高度。
6、離子交換樹脂的水分:
一定離子型態的樹脂其顆粒內所含的平衡水量是該樹脂的固有特性。同種樹脂,不同的離子型態,其含水量也是不同的。為此,國家標准也規定了各種樹脂在特定的離子型態下的含水量。樹脂在使用的過程中,隨著各種因素對樹脂的損害,其含水量也會發生變化。因此,樹脂含水量的變化大小,也是判斷樹脂受損性程度的依據之一。
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❹ 型號001*7陽離子交換樹脂是食品級的嗎
001x7是一款凝膠型強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂的統稱,其中可以根據使用工況的需求,大致分類為:
1、鍋爐軟化陽樹脂:鈉型001x7(上世紀80、90時年代也稱為732);
2、純鹽水用陽樹脂:001x7(固定床用)、001x7FC(浮動床用)和001x7MB(混床用)。
所以單單從001x7這個型號上,是不能區分是否為食品級。目前國內離子交換樹脂行業尤其混亂,國產樹脂因為受市場十多年的招投標坑害,已經淪為偷工減料的海洋,而國外洋品牌,又通過國內樹脂生產企業(不排除一些中小型生產企業)貼牌加工生產,搖身一變成了進口產品,而國人的崇洋媚外思想和國內企業的惡性低價競爭,進一步推高了國外品牌的影響力,這是國人的悲哀,更是國內實體經濟的悲哀。
比如你現在問的食品級陽樹脂為例,國內食品級陽樹脂很多都是將工業級陽樹脂用熱水沖洗後,作為食品級樹脂銷售,其實應該還需要蒸汽淋洗和加葯抑制細菌處理。而在國內市場流通的一些國外品牌,也一樣存在這樣的問題(因為很多時候,都是貼牌包裝,或者外購產品質量本來就不過關)。個人推薦兩個食品級樹脂,一款是羅門哈斯的Amberlit SR1LNa,一款是爭光的ZGC108DQ。這兩款樹脂正常使用不出黃水,而其餘很多品牌都存在浸泡後水溶液變黃的現象。
另外,目前國內市場上流通的陽樹脂產品001x7,那些號稱「水標」的產品(我實在不知道國內什麼時候有這么一個標准,也不知道它是意味著軟化水的標准?還是自我坦白屬於「水貨標准」,這類產品從專業角度分析,應該屬於二次聚合低交聯高水分陽樹脂(不少河北、上海等地的銷售企業還往裡面加入不少的回收舊樹脂),其特點就是:1、價格低廉;2、使用壽命較短;3、周期制水量低;4、再生頻繁,水耗鹽耗高;5、出水硬度指標不達標,或有波動不理想。說白了,就是低成本采購,高成本使用的道理。希望廣大用戶能引起關注,好好去學習、對比什麼樣的產品,才是具有真正的性價比的。我可以很負責任的告訴大家,就這個軟化樹脂而言,國內洋品牌就沒有什麼進口一說,如果他們在國內有工廠,獲許還是其生產線生產,但是8成以上都是從國外小樹脂廠貼牌包裝的,試問,你們的品牌意識真的靠譜嗎?崇洋媚外的思想真的該醒醒了。當你自認為自己追求高品質的時候,或許那些洋人喝著紅酒笑話著你的傻,而你的一些同胞卻在聲聲呼籲後嘆出一聲無奈!!!
❺ 新樹脂再生後能膨脹多少
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弱鹼性陰離子交換樹脂
提金樹脂
弱鹼性陰離子交換樹脂
D301陰離子交換樹脂
陰離子交換樹脂
超純水拋光樹脂
D001陽離子交換樹脂
D113大孔陽離子交換樹脂
001*7陽離子交換樹脂
D201大孔陰離子交換樹脂
氫型變色樹脂
混床MB陰陽離子交換樹脂
螯合樹脂
鍋爐軟化水樹脂
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定冷水樹脂的膨脹率與運行
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定冷水樹脂的膨脹率與運行
發電機內冷水樹脂是我公司根據我國目前發電廠的小混床裝置,出水要求精心,精製研發生產的一種即用型樹脂,現場在電廠系統設備完善,除鹽水達到補水要求,即可達到電力標准。用於發電機內冷循環水的處理。適用於發電機內冷水的離子交換處理及微鹼性離子交換處理。該技術較補加凝結水水法及緩蝕劑處理法有明顯的技術優勢,通過提高內冷水的PH值,使空心導線處於相對鈍化狀態,降低了銅的腐蝕速率,同時離交混床還起到了旁路過濾的作用,截留系統中原有的氧化銅顆粒和其他腐蝕產物,減少了線棒堵塞的可能性。經處理後的出水能同時滿足DL/T801-2010《大型發電機內冷卻水質及系統技術要求》中關於PH、電導率及含銅量的要求。用於發電機內冷循環水的處理,進水電導≤0.5μs/cm出水電導可達到≤0.15μs/cm。內冷水通過樹脂後電阻率在15MΩ以上,按要求裝填方法使用可達到18 MΩ。*發電機內冷水指標要求。適用於發電機內冷水的離子交換處理及微鹼性離子交換處理。
定冷水樹脂的膨脹率與運行
一、反洗樹脂膨脹率
順流再生設備反洗與逆流再生設備反洗(包括小反洗與大反洗)都是從樹脂層下部進水,使樹脂層松動並沖洗去除截留在樹脂層表面的懸浮物和碎樹脂,以提高樹脂的再生效率。混床通過反洗使陽、陰樹脂分層。反洗時,樹脂層處於懸浮狀u",增加了樹脂層的孔隙度,相應層高要比原來增加,設計設備本體總高度要考慮反洗樹脂膨脹高度。不同樹脂、不同水溫在同樣反洗強度下,樹脂膨脹率(也稱展開率)是不同的,目前一般反洗樹脂膨脹率都控制在80%~左右。為了防止反洗流量控制不當,造成樹脂流失可採取在反洗排水管上裝反先流量控制器的措施。由於離子交換器的反洗流量小於運行進、出水量,因此可在進、出水裝置上裝設濾網或採用雙流量水帽,這種水帽內裝有一個小球,反洗時小球上浮改變出水面積,控制反洗流量。反洗結束後,樹脂還處於懸浮狀態,需要重力沉降後進行再生。對陽樹脂約需5min,陰樹脂約需10min。一般為避免稀釋再生劑採用放水沉降。鈉離子交換器採用鹽溶解器再生時,不採用放水沉降,因鹽溶解器匆期鹽液體濃度很高。
離子交換樹脂
二、離子交換器的運行周期
運行周期為單台離子交換器從再生投人運行後到失效為止所經過的時間。運行周期與每台離子交換器的出力、系統組合(並聯母管制與串聯單元制)、再生需要時間、再生方式等因素有關。除鹽系統再生總需時間約4h,每台離子交換器的運行周期不應小於8h(具體根據自動操作或手動操作條件決定),這樣單台離子交換器一天再生不超過2次。
離子交換樹脂
三、弱型樹脂的工作交換容量
1、弱酸陽離子交換樹脂
弱酸陽離子交換樹脂的工作交換容量受再生劑比耗、平均出水硬度、Na+濃度(平均出水Na+濃度約等於進水Na+濃度)、鈣硬比(在一般天然水質條件下,平均出水鈣離子濃度與硬度之比小於0-3)、進水pH值(進水pH值降到6.5時,工作交換容脂適用條件。在經濟比耗下,弱酸樹脂的工作交換容量可達到2000-2600,實際應用中選擇范圍為1800~2300mol/m3。在脫鹼軟化系統中的單流式陽離子交換器採用D113弱酸陽離子交換HN,再生劑用量有一個限度,如再生劑用量偏低會造成底層樹脂的反交換,使出水硬度持續偏高而不合格,需要延長清洗時間,D113工作交換容量與自用水率關系。
離子交換樹脂
2、弱鹼陰離子交換樹脂
弱鹼陰離子交換樹脂工作交換容量受再生劑比耗(為使樹脂免受有機物污染,不應小於1. 2)、進水有機物污染指數(污染指數高即有機物含量高而酸度低)、進水COZ濃度、樹脂顆粒直徑等因素影響。弱鹼樹脂層周期出水平均Si0和COZ濃度與進水基本相等。正洗水耗過大,會使工作交換容量降低。使用中,因污染和交換基因降解,工作交換容量會逐年下降,弱鹼陰離子交換樹脂的工作交換容量實際應用中選擇范圍為800^-1200mol/m³。
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❻ 什麼叫做交聯度,對樹脂的性質有何影響
是有影響的,交聯度是決定離子交換樹脂許多性能的重要因素:交聯度越高,樹脂網狀結構越緊密,轉型膨脹率越小,比重越大。
❼ 在離子交換樹脂的轉型中,如果假如酸的量不夠,樹脂沒
在離子交換抄樹脂的轉型中,如果假如酸的量不夠,樹脂沒
離子交換樹脂使用前的預處理一般使用稀鹽酸(2%—5%濃度)樹脂經預處理轉成所需離子型能起到活化樹脂的作用,步驟如下:1、樹脂裝柱後,以約10米/小時流速自下而上,使樹脂體積膨脹,(註:視交換器留有體積空間而定控制...
❽ 什麼是離子交換樹脂的轉型
離子交換樹脂來轉型有什麼好處?
1、方便自運輸,有效的減少運輸時樹脂被污染的可能。
2、可以避免PH值下降,不會出現副作用,且可用鹽水再生。
3、能夠更好、更快的對水中的離子進行吸附,使效率加快。
4、不會釋放出強酸性的離子,不需要使用其他物質將強酸性的離子進行置換。
離子交換樹脂能夠轉為哪些類型?
1、陽離子樹脂可以使用氯化鈉,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。
❾ 什麼叫做交聯度,對樹脂的性質有何影響
含水率:是指樹脂孔隙間所含的水份,一般在40%~69%之間。交聯度:是指樹脂在合成時,交聯劑的用量,一般在7%~10%之間。(如:二乙烯苯)關系:交聯度低,含水率高;交聯度高,含水率低。原因:交聯度的高低與樹脂孔隙率成反比,可理解為接觸面積大,孔隙就少。而孔隙率就直接和含水量成正比,因為水份都是在孔隙之中。所以,交聯度與含水率是反比關系。
❿ 什麼是離子交換樹脂的轉型
離子交換樹脂轉型有什麼好處?
1、方便運輸,有效的減少運輸時樹脂被污染版的可能。
2、可以避權免PH值下降,不會出現副作用,且可用鹽水再生。
3、能夠更好、更快的對水中的離子進行吸附,使效率加快。
4、不會釋放出強酸性的離子,不需要使用其他物質將強酸性的離子進行置換。
離子交換樹脂能夠轉為哪些類型?
1、陽離子樹脂可以使用氯化鈉,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。