阳离子交换树脂吸附交换原理
强酸性阳离子树脂
这类树脂含有大量的强酸性基团,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中离解出H+,故呈强酸性。树脂离解后,本体所含的负电基团,如SO3-,能吸附结合溶液中的其他阳离子。这两个反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换。强酸性树脂的离解能力很强,在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。
树脂在使用一段时间后,要进行再生处理,即用化学药品使离子交换反应以相反方向进行,使树脂的官能基团回复原来状态,以供再次使用。如上述的阳离子树脂是用强酸进行再生处理,此时树脂放出被吸附的阳离子,再与H+结合而恢复原来的组成。
弱酸性阳离子树脂
这类树脂含弱酸性基团,如羧基-COOH,能在水中离解出H+ 而呈酸性。树脂离解后余下的负电基团,如R-COO-(R为碳氢基团),能与溶液中的其他阳离子吸附结合,从而产生阳离子交换作用。这种树脂的酸性即离解性较弱,在低pH下难以离解和进行离子交换,只能在碱性、中性或微酸性溶液中(如pH5~14)起作用。这类树脂亦是用酸进行再生(比强酸性树脂较易再生)。
其实阳离子交换树脂在我们实际使用过程中,一般都是将树脂变味其他离子形式进行运行,以满足各种场景使用需求。例如经常会将强酸性的阳离子交换树脂和NaCl一起转变为钠型的树脂后再投入使用,当树脂置换过程中就会放出Na+与溶液中的Ca2+、Mg2+等阳离子交换吸附,除去这些离子。反应时没有放出H+,可避免溶液pH下降和由此产生的副作用(如蔗糖转化和设备腐蚀等)。
而且这类树脂以钠型状态运行使用后,可直接用盐水对树脂进行再生(不用强酸)。
2. 脱盐水工艺处理
脱盐水处理工艺介绍:
1:离子交换工艺
早期人们所熟知的脱盐水处理工艺主要为预处理+阳床+阴床+混床的全离子交换工艺,即传统法处理流程。对于地表水,常规的预处理方法多是多介质过滤+活性炭过滤,用阳床+阴床+混床的全离子交换可确保出水水质稳定达标。长期实践已证明,传统法处理工艺是一种成熟有效的水处理工艺。但传统法因预处理和离子交换工艺的局限,存在着设备占地面积大、系统操作维护频繁复杂、出水水质呈周期性波动的缺陷,并且需要投加絮凝剂和耗费大量的酸碱,不利于环境保护;同时,离子交换器多为直径较大的罐体,体积大、重量大,不便于运输及安装调试,施工周期长。
2:膜法工艺
膜法工艺是指超滤+反渗透+混床除盐(EDI)的脱盐水处理工艺,该工艺主要采用膜分离技术制取脱盐水。
超滤原理是一种膜分离过程原理,超滤是利用一种压力活性膜,在外界推动力(压力)作用下截留水中胶体、颗粒和分子量相对较高的物质,而水和小的溶质颗粒透过膜的分离过程。通过膜表面的微孔筛选可截留分子量为3×10000~1×10000的物质。当被处理水借助于外界压力的作用以一定的流速通过膜表面时,水分子和分子量小于300~500的溶质透过膜,而大于膜孔的微粒、大分子等由于筛分作用被截留,从而使水得到净化。也就是说,当水通过超滤膜后,可将水中含有的大部分胶体硅除去,同时可去除大量的有机物等。超滤对原水的适应性好,浊度在200以下的地表水均可有效处理,对于胶体硅的去除率大大高于传统法的多介质和活性炭过滤。超滤的采用大大提升了预处理的效果,可保证其出水SDI值稳定在3以下,增强了对反渗透系统的产水率,膜的使用寿命更可从传统法保证的3年延长到5年。
3:EDI即连续电脱盐水处理工艺
是利用混合离子交换树脂吸附水中的阴阳离子,同时这些被吸附的离子又在直流电压的作用下,分别透过阴阳离子交换膜而被去除的过程。这一过程中离子交换树脂是被电连续再生的,因此不需要使用酸和碱对之再生。这一技术可以替代传统的离子交换装置,生产出电阻率高达18MΩ•cm的超纯水。该工艺技术被称为是水处理工业的革命。与传统的离子交换相比,EDI具有以下优点:EDI无需化学再生;EDI再生时不需要停机;提供稳定的水质;能耗低;操作方便,劳动强度小;运行费用低。
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3. 掉盐去盐
摘要 去离子水俗称脱盐水,又称纯水,或深度脱盐水。一般系指将水中易去除的强导电质去除又将水中难以去除的硅酸及二氧化碳等弱电解质去除至一定程度的水。
4. 阴离子交换树脂的作用原理是什么
阴离子交换树脂的工作原理是什么
离子交换树脂是一种高分子化合物,这种材料有着很好的机械强度。离子交换树脂的化学性质比较稳定,在没有意外的情况下阴离子交换树脂的使用可以有很长时间。那么,离子交换树脂的工作原理是什么?
既然是一种阴离子交换树脂厂家,那么它的作用环境就是溶液。水溶液中一般还有的是金属阳离子,这些金属阳离子可以与材料上的氢离子发生离子交换作用,这样溶液中的阳离子就会跑到材料上,这样阳离子就交换完毕。这个过程靠的就是离子交换树脂的原料的作用。
而阴离子的交换和上面的是一样的,就是水中的阴离子与材料上的OH-交换,交换到水中的H+与OH-反应生成水,这样就会使溶液脱盐。我们生产厂家在多年的生产中,提高了离子交换树脂 寿命,让人们从一定程度上节约了成本。离子交换树脂的定义就是脱盐,是溶液中的盐分脱离出来。
阴离子交换树脂厂家的工作原理是及其简单的,厂家关键是选择良好的材料才能将这种原理体现出来。如果你需要这种产品,可以到我们厂家进行挑选,保证使用方便,使用时间
一种生产纯化的过氧化氢水溶液的方法,包括使含金属离子杂质的过氧化氢水溶液和H+型阳离子交换树脂,第二和碳酸根离子(CO32-)型或碳酸氢根离子(HCO3-)型阴离子交换树脂,第三和H+型阳离子交换树脂进行接触另外,一种生产纯化的过氧化氢水溶液的方法,包括使含金属离子杂质的过氧化氢水溶液和H+型阳离子交换树脂,第二和氟离子(F-)型阴离子交换树脂,第三和碳酸根离子(CO32-)型或碳酸氢根离子(HCO3-)型阴离子交换树脂,第四和H+型阳离子交换树脂接触。
5. 脱盐树脂的类型及原理
因为水中的离子是分阴阳两种的,阴离子就要用阴离子树脂去除,阳离子就要用阳离子树脂去除,所以,就需要两两结合了。不过如果只是软化或者去除某些离子的话,那就只需要一种了。例如CH-90就是专门用来去除铜镍镁等阳离子的。
6. 离子交换树脂的原理
离子交换树脂是由空间网状结构骨架(即母体)与附属在骨架上的许多活性内基团所构成的容不溶性高分子化合物。活性基团遇水电离,分成二部分:(1)固定部分,仍与骨架牢固结合,不能自由移动,构成固定离子;(2)活动部分,能在一定空间内自由移动,并与其周围溶液中的其他同性离子进行交换反应,称为可交换离子或反离子。以强酸性阳离子交换树脂为例,可写成R-SO3-H+,其中R代表树脂母体即网状结构部分,-SO3- 代表活性基团的固定离子,H+为活性基团的可交换离子。有时更简单地写成R-H+。离子交换通过不溶性的电解质(树脂)与溶液中的另一种电解质进行化学反应。这一反应可以是中和反应、中性盐分解或复分解反应。譬如中和反应:
R-H+ + NaOH= RNa+H2O 利用这个反应可以去除水的碱度。
7. 离子交换树脂的工作原理
离子交换树脂原理即是离子交换树把溶液中的盐分脱离出来的过程:
离子交换树脂作用环境中的水溶液中,含有的金属阳离子(Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)与阳离子交换树脂(含有的磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基团,在水中易生成H+离子)上的H+进行离子交换,使得溶液中的阳离子被转移到树脂上,而树脂上的H+交换到水中,(即为阳离子交换树脂原理)。
水溶液中的阴离子(Cl-、HCO3-等)与阴离子交换树脂(含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亚胺基(—NH2)等碱性基团,在水中易生成OH-离子)上的OH-进行交换,水中阴离子被转移到树脂上,而树脂上的OH-交换到水中,(即为阴离子交换树脂原理)。而H+与OH-相结合生成水,从而达到脱盐的目的。
(7)脱盐树脂工作原理扩展阅读:
离子交换树脂使用方法:
1、预选。离子交换树脂的粒度一般控制在20-35目,有些可达到50目,因此在使用前要先干燥,粉碎,过筛,通常干燥时在烘箱中进行,亦可在装有五氧化二磷、氧化钙或者浓硫酸的干燥器中进行,粉碎时不要分得过细,否则影响实验收率。
2、预处理。强碱性离子交换树脂应先用20倍树脂体积的4%氢氧化钠水溶液处理,然后用10倍体积的水洗,再用10倍量4%盐酸处理,最后用蒸馏水洗至中性,然后将氯型转化成OH型,再转化成氯型,最后用10倍4%氢氧化钠水溶液处理。弱碱性离子交换树脂处理时只需用10倍量蒸馏水洗即可,不必洗至中性。
3、装柱。将处理好的树脂至于烧杯中,加水充分搅拌除掉气泡,静置几分钟待树脂大部分沉降后,倾去上层泥状颗粒;反复操作直至上层液澄清后,即可装柱。注意要在柱子底部放1cm后的玻璃丝,用玻璃棒将其压平,将树脂倒入柱子中,还要注意防止气泡产生。
4、树脂交换。将样品配制成一定浓度的水溶液,以适当流速通过柱子,亦可将样品溶液反复通过柱子,直到成分交换完全。用显色法检验成分是否交换彻底。
5、树脂洗脱。注意亲和力弱的成分先被洗下来,常用的离子交换树脂洗脱剂有强酸、强碱、盐类、不同pH缓冲溶液、有机溶液等,可选择梯度洗脱或者单一浓度洗脱。
6、树脂再生。
8. 脱盐水处理和反渗透处理工作原理
脱盐水处理的设备饭为很大,如下:
1、简单的脱除硬度钙镁离子的工艺,钠离子树脂交版换器,也叫权做软水器。
2、大面积脱盐的最早工艺:阳树脂+阴树脂+混床(阴阳树脂混合)
3、电渗析装置,脱盐率大概在60-80%
4、反渗透装置,脱盐率安反渗透膜 计算最高在99.7%
5、EDI装置也叫做连续电除盐。
以上是脱盐水的处理工艺,也有的把上面几种结合使用。具体原理相对较多,网络一下都可以找到。
9. 反渗透脱盐的原理是什么
我就简单的来说一下吧,反渗透的主要是它有一种特别的膜。这种模式可以内通过水分子,但容是并不能够通过水中的各种盐离子,例如氯离子,钠离子等等。并且在加压的情况下能够完成这样的渗透操作。
这样在压力的情况下,水分子就可以通过反渗透膜到达另一边。在那边的话就是得到了脱盐以后的淡水了。
10. 软水器的工作原理
软水器的工作原理:一种是通过离子交换树脂去除水中的钙、镁离子,降低水质硬度;另外内一种是纳容米晶TAC技术,即Template Asisted Crystallization(模块辅助结晶),利用纳米晶产生的高能量,把水中游离的钙、镁、碳酸氢根离子打包成纳米级的晶体,从而阻止游离离子生成水垢。
目前已广泛应用于各种蒸汽锅炉、热水锅炉、热交换器、蒸汽冷凝器、空调、直燃机等设备及系统的循环补给水中。此外还用作生活水处理,食品、电镀、医药、化工、印染、纺织、电子等工业水处理以及作为脱盐系统的前置处理。经过单级或多级软水器处理后的产水硬度可大幅度降低。
(10)脱盐树脂工作原理扩展阅读:
软水器主要特性:
1、 自动化程度高,供水工况稳定,使用寿命长,全程自动,只需定期加盐,不需人工干预。
2、高效率、低能耗、运行费用经济。
3、设备结构紧凑合理,操作维修方便,占地面积小,节省投资。
4、使用简便,安装、调试、操作简单易行,控制部件性能稳定,可使用户解决后顾之忧。
参考资料来源:网络—软水器