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离子交换柱怎样换树脂

发布时间:2025-04-11 15:36:54

离子交换柱交换过程化学方程式

强酸型阳离子交换树脂:R-SO3H (有许多SO3H基团)
强碱型阴离子交换树脂:[R4N]OH (有许多内OH基团)
R-SO3H + M(+) = RSO3M + H(+) 将所有阳离容子吸附到树脂上,释放出H(+);
[R4N]OH + X(-) = [R4N]X + OH(-) 将所有阴离子吸附到树脂上,释放出OH(-);
H(+) + OH(-) = H2O 阳离子交换产生的H(+)与阴离子交换产生的OH(-)结合成水。

② d315阴离子交换树脂使用方法

1、树脂用50~60℃热水泡,不时搅拌,开始每隔15分钟换水一次,换4次,再每隔半小时换水一巧蔽次,换4次。此时水应为透明,若不透明还有其他颜色或浑浊,继续水洗。
2、树脂装柱。用1N盐酸缓纳竖慢流过树脂柱,大约每小时走1.5倍柱体积,共走3~4柱体积,换去洞宽大离子水冲柱至中性。

③ 离子交换柱的工作原理

离子交换柱的工作原理


离子交换柱是一种常用于离子交换技术中的设备,其工作原理主要基于离子交换树脂的功能。


一、离子交换柱的基本工作原理


离子交换柱内充满了离子交换树脂,这种树脂上含有固定相和可交换的离子。当含有多种离子的溶液通过离子交换柱时,溶液中的离子会与树脂上的可交换离子进行交换。这一过程是基于离子浓度差异和电荷平衡原理进行的。简单来说,就是高浓度的离子会向低浓度的方向扩散,以达到新的平衡状态。


二、离子交换树脂的作用


离子交换树脂的选择性是其核心特性。不同的树脂对不同离子的亲和力不同,因此可以在特定的条件下选择性地交换某些离子。这种特性使得离子交换技术在水处理、工业分离等领域得到广泛应用。


三、离子交换过程的细节


在离子通过离子交换柱时,溶液中的离子会与树脂上的可交换离子进行可逆性交换。例如,若树脂上带有H+和OH-的可交换位点,当含有Na+和Cl-的溶液通过时,H+会与Na+交换,同时OH-与Cl-交换。这样,原本溶液中的Na+和Cl-就被分离出来,实现了离子的分离和提纯。


四、应用与影响


离子交换柱广泛应用于各种工业领域的水处理、金属提纯、制药、食品工业等。其工作原理的掌握对于理解和应用离子交换技术至关重要。此外,随着科技的发展,离子交换柱的制造技术也在不断进步,其性能和应用范围也在不断扩大。


总的来说,离子交换柱的工作原理主要是基于离子交换树脂的选择性和离子浓度差异进行离子交换的过程。通过这一过程,可以实现离子的分离和提纯,广泛应用于各种工业领域。

④ 离交柱的工作原理

离子交换柱的原理:采用离子交换方法,可以把水中呈离子态的阳、阴离子去除,以氯化钠(NaCl)代表水中无机盐类。

水质除盐的基本反应可以用下列方程式表达:

1、阳离子交换树脂:R—H+Na+→R-Na+H+

2、阴离子交换树脂:R—OH+CL-→R-CL+OH+

阳、阴离子交换树脂总的反应式即可写成:RH+ROH+NaCL—RNa+RCL+H2O,由此可看出,水中的Nacl已分别被树脂上的H+和OH-所取代,而反应生成物只有H2O,故达到了去除水中盐的作用。

概念

离子交换柱是指用来进行离子交换反应的柱状压力容器,是管柱法离子交换的交换设备。采用圆筒形交换柱,溶液从柱的一端通入,与柱内呈密实状态的固定离子交换树脂层或流动状态离子交换树脂床充分接触,进行离子交换。

若交换后的溶液已达到预定要求,或离子交换树脂已呈“饱和状态”,就从生产线上切断柱交换,在同一柱中或其他柱内用解吸液解吸,离子交换树脂再生后用于下次交换。

以上内容参考:网络-离子交换柱

⑤ 离子交换柱的工作原理

离子交换柱的工作原理是通过离子交换树脂来去除水中的离子态阳离子和阴离子。其基本过程可用以下两个方程式概括:阳离子交换树脂(R-H+Na+)与氯化钠(NaCl)反应为R-Na+H+,阴离子交换树脂(R-OH+Cl-)则转变为R-Cl+OH+。合并后,NaCl被树脂上的H+和OH-取代,生成的只是水(H2O),从而实现去盐效果。

离子交换柱是一种柱状压力容器,内置离子交换树脂。常见的材料包括耐腐蚀的玻璃、不锈钢或有机玻璃。根据再生方式,离子交换柱主要分为三种类型:体内再生混床,体外再生混床,和阴树脂外移再生混床。

- 体外再生混床适合处理小流量且对环保要求高的情况,但因其设备复杂、操作繁琐,使用较少。

- 体内再生混床和阴树脂外移再生混床适用于大流量场合,需要专门的操作人员和废水处理设施。体内再生混床操作简单,再生过程在混合床内进行,所需附属设备较少。

- 阴树脂外移再生混床则类似小型逆流再生固定床,阴树脂再生柱的构造与混合床相似,但再生柱厚度较小,便于操作。

总结来说,离子交换柱通过树脂的离子交换作用,有效地去除水中的盐分,根据不同再生方式,满足不同规模和需求的水质处理。

⑥ 离子交换树脂的一搬使用方法是什么

离子交换树脂的使用方法

1.装柱(采用湿法装柱)

A 实验室

量取:将一定量的树脂与去离子水在烧杯中进行混合,然后将混合的树脂水溶液倒入量筒中,使树脂充分沉降,通过补加和移取,使树脂床层与相应刻度持平,即完成树脂的量取。

装填:关闭离子交换柱下端的出口阀门,用水将量筒中的树脂全部导入离子交换柱中,然后打开交换柱出口阀门,使树脂在柱内沉降压实,然后关闭交换柱出口阀门,待用。(注意:须保留液面高于树脂床层1-2cm,避免干柱。)

B 工业化

新树脂装柱前,应该使用清水和碱液对树脂交换柱相关管道进行清洗,清理出焊渣等固体废料和附着在柱壁和管壁上的尘土与其他杂质。然后,向柱内注入 1/3 体积的水,取少量树脂,将树脂从交换柱顶部人孔处装入柱内。关闭人孔,向柱内注水,同时打开交换柱下部排水阀门,用≥80 目筛网在排水口拦截,观察是否有树脂泄露,如果有个别小颗粒,属于正常现象;如果有大颗粒树脂出现,且量比较多,说明交换柱下滤板有问题,应把树脂和水放出,检查下滤板焊缝和水帽,查找原因,进行检修。检修完毕后,再按照上面的方法检测,直至确定符合要求,然后再将剩余的树脂加入交换柱内。

树脂装柱完成后,先用去离子水对树脂进行反向清洗,清洗流速控制在2-4BV/h,清洗约1h,停止水洗,让树脂自然沉降完全;然后用去离子水对树脂柱床进行正向清洗,清洗流速控制在4-6BV/h,清洗约1h后停止。

2.Seplite树脂预处理

首先用4%的盐酸溶液进行过柱处理,处理流速控制在1-2BV/h,处理量3-4BV;处理完毕后,用去离子水过柱清洗掉柱床及树脂孔道内残留的酸,至出口液pH≥4,停止水洗,树脂床层上至少保留20-30cm的液面层,防止干柱。

然后用4%的氢氧化钠溶液进行过柱处理,处理流速控制在1-2BV/h,处理量3-4BV;处理完毕后,用去离子水过柱清洗掉柱床及树脂孔道内残留的碱,至出口液pH≤10,停止水洗,树脂床层上至少保留20-30cm的液面层,防止干柱。

再用4%的盐酸溶液进行过柱处理,处理流速控制在1-2BV/h,处理量3-4BV;处理完毕后,用去离子水过柱清洗掉柱床及树脂孔道内残留的酸,至出口液pH≥4,停止水洗,树脂床层上至少保留20-30cm的液面层,防止干柱。

最后再用95%以上的乙醇或甲醇溶液以1BV/h的流速进行树脂过柱处理,至进出口醇浓度一致,停止进醇,浸泡2-4h,然后继续过柱处理,至流出液澄清无浑浊时停止,再用去离子水以1~2BV/h的流速过柱清洗树脂,至出口液中无明显的醇味,待用。

3.树脂吸附

料液上柱吸附前须经必要的过滤预处理,以去除料液中的固形物杂质,防止堵塞树脂孔道,影响树脂吸附效果。吸附过程一般采取正向过柱的方式,吸附流速一般建议控制在1-2BV/h,通过检测出口液中目的物(或杂质)的含量,以确定树脂的吸附状态。

1. 吸附后水洗

树脂吸附完成后,用去离子水正向过柱清洗树脂柱床,清洗流速一般控制在1-2BV/h,清洗1-2h,以清除柱床内残留的料液以及部分水溶性杂质。

2. 树脂解析

水洗完成后,可采用4-6%的盐酸溶液或硫酸溶液对树脂进行过柱解析再生,过柱流速一般控制在1-2BV/h,处理量控制在3BV以内。也可采用8-10%的氯化钠溶液进行解析再生,处理流速一般控制在1-2BV/h,处理量控制在3BV以内。

3. 解析后水洗

树脂解析再生完成后,用去离子水正向过柱清洗树脂柱床,清洗流速一般控制在1-2BV/h,清洗1-2h,以清除柱床内残留的解析剂(酸、盐溶液)。

4. 树脂深度再生处理

树脂运行一段时间后,如出现交换容量下降,可用下面的方法对树脂进行深度再生处理。

1.碱再生

用4%的氢氧化钠溶液正向过柱,对树脂进行碱再生处理,处理流速控制在1-2BV/h,处理约1.5h。热碱再生处理完毕后,用去离子水正向过柱清洗,清洗流速2-3BV/h,至出口液pH≤10。

1.酸再生

碱再生并水洗完成后,用4%的盐酸溶液进行正向过柱处理,处理流速控制在1-2BV/h,处理约1.5h。酸再生处理完毕后,用去离子水正向过柱清洗,清洗流速2-3BV/h,至出口液pH≥5。

注:树脂的具体使用方法与具体使用工况、工艺方案等有关,因此,树脂的具体使用方法及细则也可向蓝晓科技应用技术服务人员咨询。

离子交换树脂注意事项:

(1)使用中应尽量避免反复对树脂进行装卸,防止树脂床层不均匀导致偏流。

(2)短时间停运,应将树脂再生、清洗干净后置于清水中浸泡。

(3)长期停运或冬季室温低于5℃,则应将树脂浸泡于15%的NaCL或10%的氢氧化钠水溶液中,防止滋生

细菌与树脂冻结。

离子交换树脂储存方法:

(4)料液上柱前须经必要的过滤处理,以除去固形物杂质,防止堵塞树脂孔道,影响树脂吸附效果。

(1)树脂储运温度5℃—40℃,严禁雨淋、暴晒。

(2)保持树脂的内、外包装完整,防止树脂受污与失水。

(3)防止树脂受冻与受热,树脂一般要求室温避光保存。

(4)避免与有异味、有毒、氧化性物质混杂堆放。

⑦ 钼酸铵溶液用离子交换树脂交换的方法

一、树脂装填
1.在树脂装填前,先检查交换柱的底部、顶部和中部布水器,交换柱内衬和支撑层等是否损坏失效,各设备是否完好,交换柱中是否有焊头、螺帽等铁渣;同时检查水帽是否拧紧,并试水压,没有滴漏存在,如有故障应排除后装柱。
2.彻底清扫和清洗离子交换器和水力装卸器等,各流通部位要求不跑漏树脂,交换器水压试验合格,并测定正常流量下设备的压差,为测定树脂压差作准备。
3.在将树脂装填过程中还应避免包装袋、内袋、绳子及泥沙等带入交换柱中。
4.树脂的装柱体积应充分考虑转型膨胀引起的体积变化。
5.用水注入交换柱一半高度,以免树脂直接冲击交换器底部装置和垫层,然后逐渐加入树脂至规定高度。
二、树脂反洗
从交换柱底部进水将树脂进行反洗,控制反洗流速为5~10m/h,使树脂充分展开,以便除去可能产生的悬浮杂质,细碎颗粒。反洗时应注意控制流速,勿使正常颗粒树脂流失。通常反洗时间约20~30分钟。
三、树脂再生处理
以1.5~2.0BV/h的流速通入三倍树脂体积的约5%NaOH(或5~7%的氨水),用后一倍体积的氢氧化钠溶液(或氨水溶液)浸泡树脂4h,之后用清水洗到pH为9。
四、转型
以1.5~2.0BV/h的流速通入1.5 ~ 2.0倍树脂体积的约3N的盐酸溶液,树脂转成氯型并清洗干净后。
五、清洗
用水以3.0~5.0BV/h进行正洗,洗至流出液pH值约为5~7。
六、吸附
以我们争光牌D231-YT树脂为例,在用硝酸完全转成氯型并清洗干净后,就可用于吸附钼酸根溶液中的钒酸根,进料料液的pH值最好调至7.2~8.5,吸附流速为0.5~2BV/h。
七、清洗
树脂在吸附钒酸根能力下降后,先用清水进行正洗,在流出液澄清后,再用清水进行反洗,直至反洗出水澄清。
八、解吸
用5~7%NH3Cl + 2-3% NH3•H2O混合溶液以1.5~2.0BV/h的流速进行洗脱,洗脱的氨水氯化铵混合液用量为树脂体积的3.0~3.5倍。
九、清洗
树脂在解吸完后,再用纯水进行正洗,洗至流出液pH值为中性。
十、转型
以1.5~2.0BV/h的流速通入1.5 ~ 2.0倍树脂体积的约3N的盐酸溶液,树脂转成氯型并清洗干净后。
十一、清洗
用纯水以3.0~5.0BV/h进行正洗,洗至流出液pH值约为7。
十二、吸附
此时,树脂可投入运行,运行流速为树脂体积的0.5~2BV/h。

⑧ 离子交换柱的工作原理是什么

离子复交换柱的原理制

采用离子交换方法,可以把水中呈离子态的阳、阴离子去除,以氯化钠(NaCl)代表水中无机盐类,水质除盐的基本反应可以用下列方程式表达:

1、阳离子交换树脂:R—H+Na+→R-Na+H+

2、阴离子交换树脂:R—OH+CL-→R-CL+OH+

阳、阴离子交换树脂总的反应式即可写成:

RH+ROH+NaCL—RNa+RCL+H2O

由此可看出,水中的Nacl已分别被树脂上的H+和OH-所取代,而反应生成物只有H2O,故达到了去除水中盐的作用。

3、混合离子交换柱(混床):混床是装阳、阴树脂按一定比例(一般为1:2,以便阳、阴树脂同时达到交换终点而同时再生)装入混合柱而成,实际上它组合成了水中的H+和OH-立即生成电离度很小的水分子(H2O),几乎不存在阳床或阴床交换时产生的逆交换现象,故可以使交换反应进行得十分彻底,因而混合床的出水水质优于阳、阴床串联组成的复床所能达到的水质,能制取纯度相当高的成品水。

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