離子交換樹脂的基本類型_第1頁
已閱讀1頁,還剩17頁未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡介

1、<p>  離子交換樹脂的基本類型離子交換樹脂還可以根據(jù)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(xué)活性基團(tuán)的種類決定了樹脂的主要性質(zhì)和類別。首先區(qū)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(jìn)行離子交換。陽離子樹脂又分為強(qiáng)酸性和弱酸性兩類,陰離子樹脂又分為強(qiáng)堿性和弱堿性兩類 (或再分出中強(qiáng)酸和中強(qiáng)堿性類)?! ?1) 強(qiáng)酸性陽離子樹脂   這類樹脂含有大量的強(qiáng)酸性基團(tuán),如磺酸基-SO3

2、H,容易在溶液中離解出H+,故呈強(qiáng)酸性。樹脂離解后,本體所含的負(fù)電基團(tuán),如SO3-,能吸附結(jié)合溶液中的其他陽離子。這兩個反應(yīng)使樹脂中的H+與溶液中的陽離子互相交換。強(qiáng)酸性樹脂的離解能力很強(qiáng),在酸性或堿性溶液中均能離解和產(chǎn)生離子交換作用。   樹脂在使用一段時間后,要進(jìn)行再生處理,即用化學(xué)藥品使離子交換反應(yīng)以相反方向進(jìn)行,使樹脂的官能基團(tuán)回復(fù)原來狀態(tài),以供再次使用。如上述的陽離子樹脂是用強(qiáng)酸進(jìn)行再生處理,此時樹脂放出被吸附的陽離子,再與

3、H+結(jié)合而恢復(fù)原來的組成?! ?2) 弱酸性陽離子樹脂  這類樹脂含弱酸性基團(tuán),如羧基-COOH,能在水中離解出H+ 而呈酸性。樹脂離解后</p><p>  離子交換樹脂的物理結(jié)構(gòu) </p><p>  離子樹脂常分為凝膠型和大孔型兩類。 </p><p>  凝膠型樹脂的高分子骨架,在干燥的情況下內(nèi)部沒有毛細(xì)孔。它在吸水時潤脹,在大分子鏈節(jié)間形成很微細(xì)的孔隙

4、,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)。 </p><p>  這類樹脂較適合用于吸附無機(jī)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(jī)物質(zhì),因后者的尺寸較大,如蛋白質(zhì)分子直徑為5~20nm,不能進(jìn)入這類樹脂的顯微孔隙中。 </p><p>  大孔型樹脂是在聚合反應(yīng)時加入

5、致孔劑,形成多孔海綿狀構(gòu)造的骨架,內(nèi)部有大量永久性的微孔,再導(dǎo)入交換基團(tuán)制成。它并存有微細(xì)孔和大網(wǎng)孔(macro-pore),潤濕樹脂的孔徑達(dá)100~500nm,其大小和數(shù)量都可以在制造時控制??椎赖谋砻娣e可以增大到超過1000m2/g。江蘇色可賽思樹脂有限公司整理這不僅為離子交換提供了良好的接觸條件,縮短了離子擴(kuò)散的路程,還增加了許多鏈節(jié)活性中心,通過分子間的范德華引力(van de Waals force)產(chǎn)生分子吸附作用,能夠象活

6、性炭那樣吸附各種非離子性物質(zhì),擴(kuò)大它的功能。一些不帶交換功能團(tuán)的大孔型樹脂也能夠吸附、分離多種物質(zhì),例如化工廠廢水中的酚類物。 </p><p>  大孔樹脂內(nèi)部的孔隙又多又大,表面積很大,活性中心多,離子擴(kuò)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(yōu)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(jī)大分子物質(zhì)較易吸附和交換,

7、因而抗污染力強(qiáng),并較容易再生。</p><p>  離子交換樹脂的離子交換容量 </p><p>  離子交換樹脂進(jìn)行離子交換反應(yīng)的性能,表現(xiàn)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(dāng)量數(shù),meq/g(干)或 meq/mL(濕);當(dāng)離子為一價時,毫克當(dāng)量數(shù)即是毫克分子數(shù)(對二價或多價離子,前者為后者乘離子價數(shù))。它又有“總交換容量”、“工作交換容量”和“再生交

8、換容量”等三種表示方式。</p><p>  1、總交換容量,表示每單位數(shù)量(重量或體積)樹脂能進(jìn)行離子交換反應(yīng)的化學(xué)基團(tuán)的總量。 </p><p> ?。?、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(guān)。</p><p>  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

9、脂的交換容量,表明樹脂中原有化學(xué)基團(tuán)再生復(fù)原的程度。 </p><p>  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),后一比率亦稱為樹脂的利用率。 </p><p>  在實際使用中,離子交換樹脂的交換容量包括了吸附容量,但后者所占的比例因樹脂結(jié)構(gòu)不同而異?,F(xiàn)仍未能分別進(jìn)行計算,在具體設(shè)計中,需憑經(jīng)驗

10、數(shù)據(jù)進(jìn)行修正,并在實際運(yùn)行時復(fù)核之。 </p><p>  離子樹脂交換容量的測定一般以無機(jī)離子進(jìn)行。這些離子尺寸較小,能自由擴(kuò)散到樹脂體內(nèi),與它內(nèi)部的全部交換基團(tuán)起反應(yīng)。而在實際應(yīng)用時,溶液中常含有高分子有機(jī)物,它們的尺寸較大,難以進(jìn)入樹脂的顯微孔中,因而實際的交換容量會低于用無機(jī)離子測出的數(shù)值。這種情況與樹脂的類型、孔的結(jié)構(gòu)尺寸及所處理的物質(zhì)有關(guān)。</p><p>  離子交換樹脂的吸

11、附選擇性 </p><p>  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(qiáng)弱程度有一般的規(guī)律,但不同的樹脂可能略有差異。主要規(guī)律如下:</p><p>  (1) 對陽離子的吸附 </p><p>  高價離子通常被優(yōu)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(qiáng)。一些陽離子被吸附

12、的順序如下: </p><p>  Fe3+ > Al3+ > Pb2+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+ > H+ </p><p>  (2) 對陰離子的吸附 </p><p>  強(qiáng)堿性陰離子樹脂對無機(jī)酸根的吸附的一般順序為: </p><p>  SO42-> NO3-

13、> Cl- > HCO3- > OH- </p><p>  弱堿性陰離子樹脂對陰離子的吸附的一般順序如下:</p><p>  OH-> 檸檬酸根3- > SO42- > 酒石酸根2- >草酸根2- > PO43- >NO2- > Cl- >醋酸根- > HCO3- </p><p>  (3

14、) 對有色物的吸附</p><p>  糖液脫色常使用強(qiáng)堿性陰離子樹脂,它對擬黑色素(還原糖與氨基酸反應(yīng)產(chǎn)物)和還原糖的堿性分解產(chǎn)物的吸附較強(qiáng),而對焦糖色素的吸附較弱。這被認(rèn)為是由于前兩者通常帶負(fù)電,而焦糖的電荷很弱。 </p><p>  通常,交聯(lián)度高的樹脂對離子的選擇性較強(qiáng),大孔結(jié)構(gòu)樹脂的選擇性小于凝膠型樹脂。這種選擇性在稀溶液中較大,在濃溶液中較小。</p><

15、p>  離子交換樹脂分為陰陽兩種類型,陽離子交換樹脂又分為強(qiáng)酸性和弱酸性,陰離子交換樹脂分為強(qiáng)堿性和弱堿性。水通過陽離子交換樹脂時變?yōu)樗嵝裕偻ㄟ^陰離子交換樹脂變?yōu)橹行院蠡氐剿逑渲?,因此使用離子交換樹脂時,要強(qiáng)酸性與強(qiáng)堿性、弱酸性與弱堿性配對使用,離子交換樹脂依其聽附對象的不同又分為H型,OH型CI型和NA型,水族箱適用NA型,(鈉型)其目的是軟化水質(zhì)。陽離子交換樹脂的再生可用5%--10%鹽酸、0.5%--5%硫酸、10%的食

16、鹽水或海水其中之一種,陰離子交換樹脂的再生可用2%--10%氫氧化鈉、2%--4%氨水或10%食鹽水其中之一種,均浸泡24小時。離子交換樹脂也是一種化學(xué)濾材。</p><p>  離子交換樹脂的物理性質(zhì) </p><p>  離子交換樹脂的顆粒尺寸和有關(guān)的物理性質(zhì)對它的工作和性能有很大影響。 </p><p>  (1) 樹脂顆粒尺寸 </p><

17、;p>  離子交換樹脂通常制成珠狀的小顆粒,它的尺寸也很重要。樹脂顆粒較細(xì)者,反應(yīng)速度較大,但細(xì)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(yīng)選擇適當(dāng)。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(chǎn)能力。 </p><p>  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后進(jìn)行篩分,累計其在20、30、4

18、0、50……目篩網(wǎng)上的留存量,以90%粒子可以通過其相對應(yīng)的篩孔直徑,稱為樹脂的“有效粒徑”。多數(shù)通用的樹脂產(chǎn)品的有效粒徑在0.4~0.6mm之間。</p><p>  樹脂顆粒是否均勻以均勻系數(shù)表示。它是在測定樹脂的“有效粒徑”坐標(biāo)圖上取累計留存量為40%粒子,相對應(yīng)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%

19、、41.1%、及31.3%,則計算得均勻系數(shù)為2.0。 </p><p>  (2) 樹脂的密度 </p><p>  樹脂在干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(lián)度和交換基團(tuán)的性質(zhì)有關(guān)。通常,交聯(lián)度高的樹脂的密度較高,強(qiáng)酸性或強(qiáng)堿性樹脂的密度高于弱酸或弱堿性者,而大孔型樹脂的密度則較低。江蘇色可賽思樹脂有限公司整理例如,苯乙烯系凝膠

20、型強(qiáng)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。 </p><p>  (3) 樹脂的溶解性 </p><p>  離子交換樹脂應(yīng)為不溶性物質(zhì)。但樹脂在合成過程中夾雜的聚合度較低的物質(zhì),及樹脂分解生成的物質(zhì),會在工作運(yùn)行時溶解出來。交聯(lián)度較低和含活性基團(tuán)多的樹脂,溶解傾向較大。 &l

21、t;/p><p><b>  (4) 膨脹度 </b></p><p>  離子交換樹脂含有大量親水基團(tuán),與水接觸即吸水膨脹。當(dāng)樹脂中的離子變換時,如陽離子樹脂由H+轉(zhuǎn)為Na+,陰樹脂由Cl-轉(zhuǎn)為OH-,都因離子直徑增大而發(fā)生膨脹,增大樹脂的體積。通常,交聯(lián)度低的樹脂的膨脹度較大。在設(shè)計離子交換裝置時,必須考慮樹脂的膨脹度,以適應(yīng)生產(chǎn)運(yùn)行時樹脂中的離子轉(zhuǎn)換發(fā)生的樹脂體積變

22、化。 </p><p><b>  (5) 耐用性 </b></p><p>  樹脂顆粒使用時有轉(zhuǎn)移、摩擦、膨脹和收縮等變化,長期使用后會有少量損耗和破碎,故樹脂要有較高的機(jī)械強(qiáng)度和耐磨性。通常,交聯(lián)度低的樹脂較易碎裂,但樹脂的耐用性更主要地決定于交聯(lián)結(jié)構(gòu)的均勻程度及其強(qiáng)度。如大孔樹脂,具有較高的交聯(lián)度者,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,能耐反復(fù)再生。</p><p

23、>  離子交換軟化法主要是依靠鈉離子交換器中的交換樹脂進(jìn)行軟化處理。由于交換樹脂吸附能力強(qiáng),能將游離在水中的鈣、鎂離子吸附,從而把水軟化。離子交換法目前廣泛采用的是離子交換法,即用離子交換劑來軟化硬水的方法。過去曾用過磺化煤、泡沸石來軟化硬水,目前普遍使用的離子交換劑是高分子離子交換樹月旨,它是有交換離子能力的高分子化合物。它是由不溶于水的交換劑本體及能在水中解離的活性交換基團(tuán)兩個基本部分組成。根據(jù)可交換的離子是陽離子或陰離子

24、而分別稱為陌離子交換樹脂和陰離子交換樹脂,如通常使用的苯乙烯型離子交換樹脂,它的交換劑本體是由苯乙烯與部分對苯二乙烯共聚而成的不溶性高聚物。當(dāng)本體上連有磺酸基(一SO-3Na+)或季銨基[一N+ (CH3)3Cl-]后則分別具有交換陽離子或陰離子的能力。用離子交換樹脂軟化硬水分為兩步:處理工程和再生工程。當(dāng)硬水通過陽離子交換樹脂時,水中的鈣、鎂離子與陽離子交換樹脂上的活性基團(tuán)鈉離 —B子發(fā)生交換并被吸附,使水軟化:口一(S03Na

25、)2+Ca2+——>口一(SO3)2·Ca+2Na+ (處理工程) 當(dāng)陽離子交換樹脂上的鈉離子幾乎全部被鈣、鎂離子所交換時就失去了</p><p>  離子交換樹脂分為陰陽兩種類型,陽離子交換樹脂又分為強(qiáng)酸性和弱酸性,陰離子交換樹脂分為強(qiáng)堿性和弱堿性。水通過陽離子交換樹脂時變?yōu)樗嵝?,再通過陰離子交換樹脂變?yōu)橹行院蠡氐剿逑渲校虼耸褂秒x子交換樹脂時,要強(qiáng)酸性與強(qiáng)堿性、弱酸性與弱堿性配對使用,離子

26、交換樹脂依其聽附對象的不同又分為H型,OH型CI型和NA型,水族箱適用NA型,(鈉型)其目的是軟化水質(zhì)。陽離子交換樹脂的再生可用5%--10%鹽酸、0.5%--5%硫酸、10%的食鹽水或海水其中之一種,陰離子交換樹脂的再生可用2%--10%氫氧化鈉、2%--4%氨水或10%食鹽水其中之一種,均浸泡24小時。離子交換樹脂也是一種化學(xué)濾材。</p><p>  陽樹脂分弱樹脂和強(qiáng)樹脂兩大類。分子式H-R(當(dāng)然也可以是

27、Na-R型), H就是氫離子。樹脂高度約0.8米到1.6米。當(dāng)水從上向下,通過樹脂層時,水中的陽離子與樹脂的H離子發(fā)生交換,樹脂最上層是鐵鈣鎂離子,接著是鉀鈉氨離子。出水水質(zhì)是酸性的,PH值一般小于3。當(dāng)運(yùn)行約一天左右時,出水開始出現(xiàn)鈉離子,表示反應(yīng)到了終點,需要用酸(HCl)反洗,將鈉鈣離子再置換出來。</p><p><b>  陽離子交換樹脂</b></p><p

28、>  離子交換法(ion exchange process)是液相中的離子和固相中離子間所進(jìn)行的的一種可逆性化學(xué)反應(yīng),當(dāng)液相中的某些離子較為離子交換固體所喜好時,便會被離子交換固體吸附,為維持水溶液的電中性,所以離子交換固體必須釋出等價離子回溶液中。 </p><p>  離子交換樹脂一般呈現(xiàn)多孔狀或顆粒狀,其大小約為0.1~1mm,其離子交換能力依其交換能力特征可分: </p><p&

29、gt;  1. 強(qiáng)酸型陽離子交換樹脂:主要含有強(qiáng)酸性的反應(yīng)基如磺酸基(-SO3H),此離子交換樹脂可以交換所有的陽離子。 </p><p>  2. 弱酸型陽離子交換樹脂:具有較弱的反應(yīng)基如羧基(-COOH基),此離子交換樹脂僅可交換弱堿中的陽離子如Ca2+、Mg2+,對于強(qiáng)堿中的離子如Na+、K+等無法進(jìn)行交換。</p><p>  陽樹脂分弱樹脂和強(qiáng)樹脂兩大類。分子式H-R(當(dāng)然也可以

30、是Na-R型), H就是氫離子。樹脂高度約0.8米到1.6米。當(dāng)水從上向下,通過樹脂層時,水中的陽離子與樹脂的H離子發(fā)生交換,樹脂最上層是鐵鈣鎂離子,接著是鉀鈉氨離子。出水水質(zhì)是酸性的,PH值一般小于3。當(dāng)運(yùn)行約一天左右時,出水開始出現(xiàn)鈉離子,表示反應(yīng)到了終點,需要用酸(HCl)反洗,將鈉鈣離子再置換出來。</p><p><b>  陰離子交換樹脂</b></p><

31、p>  前言離子交換法(ion exchange process)是液相中的離子和固相中離子間所進(jìn)行的的一種可逆性化學(xué)反應(yīng),當(dāng)液相中的某些離子較為離子交換固體所喜好時,便會被離子交換固體吸附,為維持水溶液的電中性,所以離子交換固體必須釋出等價離子回溶液中。 </p><p>  離子交換樹脂一般呈現(xiàn)多孔狀或顆粒狀,其大小約為0.1~1mm,其離子交換能力依其交換能力特征可分: </p>&l

32、t;p> ?。? 強(qiáng)堿型陰離子交換樹脂:主要是含有較強(qiáng)的反應(yīng)基如具有四面體銨鹽官能基之-N+(CH3)3,在氫氧形式下,-N+(CH3)3OH-中的氫氧離子可以迅速釋出,以進(jìn)行交換,強(qiáng)堿型陰離子交換樹脂可以和所有的陰離子進(jìn)行交換去除。 </p><p> ?。? 弱堿型陰離子交換樹脂:具有較弱的反應(yīng)基如氨基,僅能去除強(qiáng)酸中的陰離子如SO42-,Cl-或NO3-,對于HCO3-,CO32-或SiO42-則無法

33、去除。 </p><p>  離子交換法(ion exchange process)是液相中的離子和固相中離子間所進(jìn)行的的一種可逆性化學(xué)反應(yīng),當(dāng)液相中的某些離子較為離子交換固體所喜好時,便會被離子交換固體吸附,為維持水溶液的電中性,所以離子交換固體必須釋出等價離子回溶液中。離子交換樹脂一般呈現(xiàn)多孔狀或顆粒狀,其大小約為0.1~1mm,其離子交換能力依其交換能力特征可分: 1. 強(qiáng)酸型陽離子交換樹脂:主要含有

34、強(qiáng)酸性的反應(yīng)基如磺酸基(-SO3H),此離子交換樹脂可以交換所有的陽離子。 2. 弱酸型陽離子交換樹脂:具有較弱的反應(yīng)基如羧基(-COOH基),此離子交換樹脂僅可交換弱堿中的陽離子如Ca2+、Mg2+,對于強(qiáng)堿中的離子如Ca2+、K+等無法進(jìn)行交換。 3. 強(qiáng)堿型陰離子交換樹脂:主要是含有較強(qiáng)的反應(yīng)基如具有四面體銨鹽官能基之-N+(CH3)3,在氫氧形式下,-N+(CH3)3OH-中的氫氧離子可以迅速釋出,以進(jìn)行交換,強(qiáng)堿型陰離

35、子交換樹脂可以和所有的陰離子進(jìn)行交換去除。 4. 弱堿型陰離子交換樹脂:具有較弱的反應(yīng)基如氨基,僅能去除強(qiáng)酸中的陰離子如SO42-,Cl-或NO3-,對于HCO3-,CO</p><p>  如何分辯陰陽離子交換樹脂?取少量樹脂,在稀NaCl溶液中浸泡,再用試紙測pH,酸性為陽離子交換樹脂,堿性為陰離子交換樹脂。</p><p>  離子交換樹脂是什么,樹脂的保存方法、樹脂的預(yù)處理和再

36、生方法</p><p>  用化學(xué)合成法將高分子共聚物制成的有機(jī)單體顆粒的離子交換劑,稱為離子交換樹脂。離子交換樹脂是由交聯(lián)的結(jié)構(gòu)骨架、以化學(xué)鍵結(jié)合在朵架上的固定離子基團(tuán)和以離子鍵為固定基團(tuán)以相反符號電荷結(jié)合的可交換離子。離子交換樹脂分類如下。(1)按功能分:強(qiáng)酸性樹脂其交換基團(tuán)如磺酸基-SO3H。強(qiáng)堿性樹脂其交換基團(tuán)如季銨基(I)型-CH2N(CH3)3OH;季銨基(Ⅱ)型-CH2N(CH3)2C2

37、H4OH?OH。弱酸性樹脂其交換基團(tuán)如伯胺基-CH2NH2;仲胺基-CH2NHR(R為烴基);叔胺基-CH2NR2。氧化還原樹脂其交換基團(tuán)如-CH2SH;Ar(OH)。兩性樹脂其交換基團(tuán)如-NR2;-COOH。 CH2COOH 鰲合樹脂其交換基團(tuán)如-CH2-N CH2COOH。(2)按結(jié)構(gòu)分:凝膠型和大孔型樹脂。(3)按聚合物的單體分:苯乙烯類;丙烯酸類;酚醛類;環(huán)氧類;乙烯基吡啶類;脲醛類和氯乙烯類等。(4)按用途

38、分:工業(yè)級;食品級;分析級;核子級;雙層床用樹脂;高流速混床用樹脂;移動床用和覆蓋過濾器用樹脂等類?!?樹脂保存方法: 離子交換樹脂不能露天存放,存放處的溫度為0-4</p><p>  樹脂預(yù)處理:  將準(zhǔn)備裝柱使用的新樹脂,先用熱水(清潔的自來水即可)反復(fù)清洗,陽離子交換樹脂可用70-80°C的熱水,陰離子交換樹脂的耐熱性能較差一些,可用50-60°C熱水。開始浸洗時,每隔約15分

39、鐘換水一次,浸洗時要不時攪動,換水4-5次后,可隔約30分鐘換水一次,總共換水7-8次,浸洗至浸洗水不帶褐色,泡沫很少時為止。水洗后,再經(jīng)酸堿處理,陽離子交換樹脂可按下述步驟處理:  1、用1N鹽酸緩慢流過樹脂,用量約為強(qiáng)酸陽樹脂體積的2-3倍,弱酸陽樹脂的3-5倍,每小時1.5倍床層體積流過?!?2、用水沖洗,出水PH為5左右,用3倍樹脂體積5%的NaCl溶液流過樹脂,流速與1相同。  3、用1N NaOH流過樹脂,用量及流速

40、與1相同。  4、用水沖洗至出水PH為9左右?!?5、用1N鹽酸或硫酸,將樹脂轉(zhuǎn)成H-型,用量為樹脂體積的3-5倍,流速與1相同?!?6、酸流完后,用去離子水沖洗至出水PH值為6以上時,即可投入使用。對于陰離子交換樹脂水洗后的酸、堿處理次序,可采用堿→酸→堿次序,酸、堿用量及流速,強(qiáng)堿樹脂與強(qiáng)酸樹脂相對應(yīng),弱堿樹脂與弱酸樹脂相對應(yīng)?!?樹脂的復(fù)活</p><p>  離子交換樹脂再生方法詳細(xì)說明<

41、/p><p>  一、常規(guī)的再生處理  離子交換樹脂(IONRESIN)使用一段時間后,吸附的雜質(zhì)接近飽和狀態(tài),就要進(jìn)行再生處理,用化學(xué)藥劑將樹脂所吸附的離子和其他雜質(zhì)洗脫除去,使之恢復(fù)原來的組成和性能。在實際運(yùn)用中,為降低再生費(fèi)用,要適當(dāng)控制再生劑用量,使樹脂的性能恢復(fù)到最經(jīng)濟(jì)合理的再生水平,通??刂菩阅芑謴?fù)程度為70~80%。如果要達(dá)到更高的再生水平,則再生劑量要大量增加,再生劑的利用率則下降。</p&g

42、t;<p>  樹脂的再生應(yīng)當(dāng)根據(jù)樹脂的種類、特性,以及運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性,選擇適當(dāng)?shù)脑偕巹┖凸ぷ鳁l件。</p><p>  樹脂的再生特性與它的類型和結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系。強(qiáng)酸性和強(qiáng)堿性樹脂的再生比較困難,需用再生劑量比理論值高相當(dāng)多;而弱酸性或弱堿性樹脂則較易再生,所用再生劑量只需稍多于理論值。此外,大孔型和交聯(lián)度低的樹脂較易再生,而凝膠型和交聯(lián)度高的樹脂則要較長的再生反應(yīng)時間?! ≡偕鷦┑姆N類應(yīng)根據(jù)樹

43、脂的離子類型來選用,并適當(dāng)?shù)剡x擇價格較低的酸、堿或鹽。例如:鈉型強(qiáng)酸性陽樹脂可用10%NaCl  溶液再生,用藥量為其交換容量的2倍  (用NaCl量為117g/ l  樹脂);氫型強(qiáng)酸性樹脂用強(qiáng)酸再生,用硫酸時要防止被樹脂吸附的鈣與硫酸反應(yīng)生成硫酸鈣沉淀物。為此,宜先通入1~2%的稀硫酸再生。</p><p>  氯型強(qiáng)堿性樹脂,主要以NaCl

44、0; 溶液來再生,但加入少量堿有助于將樹脂吸附的色素和有機(jī)物溶解洗出,故通常使用含10%NaCl + 0.2%NaOH  的堿鹽液再生,常規(guī)用量為每升樹脂用150~200g NaCl  ,及3~4g NaOH。OH型強(qiáng)堿陰樹脂則用4%NaOH溶液再生。</p><p>  樹脂再生時的化學(xué)反應(yīng)是樹脂原先的交換吸附的逆反應(yīng)。按化學(xué)反應(yīng)平衡原理,提高化學(xué)反應(yīng)某一方物質(zhì)

45、的濃度,可促進(jìn)反應(yīng)向另一方進(jìn)行,故提高再生液濃度可加速再生反應(yīng),并達(dá)到較高的再生水平?! 榧铀僭偕瘜W(xué)反應(yīng),通常先將再生液加熱至70~80℃。它通過樹脂的流速一般為1~2 BV/h。也可采用先快后慢的方法,以充分發(fā)揮再生劑的效能。再生時間約為一小時。隨后用軟水順流沖洗樹脂約一小時(水量約4BV),待洗水排清之后,再用水反洗,至洗出液無色、無混濁為止?! ∫恍渲谠偕头聪粗?,要調(diào)校pH值。因為再生液常含有堿,樹脂再生后即使經(jīng)水

46、洗,也常帶堿性。而一些脫色樹脂  (特別是弱堿性樹脂)  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。</p><p>  (IONRESIN)樹脂在使用較長時間后,由于它所吸附的一部分雜質(zhì)(特別是大分子有機(jī)膠體物質(zhì))不易被常規(guī)的再生處理所洗脫,逐漸積累而將樹脂污染,使樹脂效能降低。此時要用特殊的方法處理。例

47、如:陽離子樹脂受含氮的兩性化合物污染,可用4%NaOH  溶液處理,將它溶解而排掉;陰離子樹脂受有機(jī)物污染,可提高堿鹽溶液中的NaOH  濃度至0.5~1.0%,以溶解有機(jī)物?! 《?、特殊的再生處理  污染較嚴(yán)重的樹脂,可用酸或堿性食鹽溶液反復(fù)處理,如先用10%NaCl +1%NaOH堿鹽溶液溶解有機(jī)物,再用4%HCl  或分別用10%NaOH  及1%

48、HCl  溶解無機(jī)物,隨后再用10%NaCl +1%NaOH處理,在約70℃下進(jìn)行。</p><p>  如果上述處理的效果未達(dá)要求,可用氧化法處理。即用水洗滌樹脂后,通入濃度為0.5%的次氯酸鈉溶液,控制流速2~4BV/h,通過量10~20BV,隨即用水洗滌,再用鹽水處理。應(yīng)當(dāng)注意,氧化處理可能將樹脂結(jié)構(gòu)中的大分子的連接鍵氧化,造成樹脂的降解,膨脹度增大,容易碎裂,故不宜常用。通常使用50周

49、期后才進(jìn)行一次氧化處理。由于氯型樹脂有較強(qiáng)的耐氧化性,故樹脂在氧化處理前應(yīng)用鹽水處理,變?yōu)槁刃?,這還可避免處理過程中的pH值變化,并使氧化作用比較穩(wěn)定。</p><p>  對于初次使用需要激活或者說完全再生的樹脂而言,整理網(wǎng)友的資料如下:</p><p> ?。?)新的離子交換樹脂常含有反應(yīng)溶劑、未參加反應(yīng)的物質(zhì)和少量低分子量的聚合物、鐵、鉛、銅等雜質(zhì)。當(dāng)樹脂與水、酸、堿或其它溶液相接觸

50、時,上述可溶性雜質(zhì)就會轉(zhuǎn)入溶液中,在使用初期污染出水水質(zhì)。因此,新樹脂在投運(yùn)前要進(jìn)行預(yù)處理,轉(zhuǎn)換為指定的離子型式。</p><p>  (2)陽離子交換樹脂(含堿性基團(tuán)的強(qiáng)酸陽樹脂)的預(yù)處理步驟:首先用清水對樹脂進(jìn)行沖洗(最好為反洗)洗至出水清澈無混濁、無雜質(zhì)為止。然后用4~5%的HCl和NaOH在交換柱中依次交替浸泡2~4小時,在酸堿之間用大量清水淋洗(最好用混合床高純度去離子水進(jìn)行淋洗)至出水接近中性,如此重

51、復(fù)2~3次,每次酸堿用量為樹脂體積的2倍。最后一次處理應(yīng)用4~5%的HCl溶液進(jìn)行,用量加倍效果更好。放盡酸液,用清水淋洗至中性即可待用。</p><p> ?。?)陰離子交換樹脂(含酸性基團(tuán)的強(qiáng)堿陰樹脂)的預(yù)處理步驟:同上,只是酸堿的使用交換位置。</p><p>  (4)應(yīng)用于醫(yī)藥、食品行業(yè)的樹脂,預(yù)處理最好先用乙醇浸泡,而后再用酸堿進(jìn)行交替處理,大量清水淋洗至中性待用。</p

52、><p> ?。?)各種樹脂因品種、用途不一,預(yù)處理的方法也有區(qū)別,預(yù)處理時的酸堿濃度及接觸時間等,可具體參考各型號樹脂的介紹。</p><p>  (6)預(yù)處理中最后一次通過交換柱的是酸還是堿,決定于使用時所要求的離子型式。</p><p> ?。?)為了保證所要求的離子型式的徹底轉(zhuǎn)換,所用的酸、堿應(yīng)是過量的。有網(wǎng)友提出如何檢測樹脂失效的問題。整理答案:新樹脂必須先

53、送到有關(guān)部門檢測合格后再使用。樹脂必須符合陰陽樹脂的驗收標(biāo)準(zhǔn),主要檢測指標(biāo):全交換容量、含水率、耐磨率、有效粒徑、濕真密度、濕視密度、不均勻系數(shù)等。</p><p>  根據(jù)廠家提供的再生裝置及離子交換樹脂再生的需要可以得知,這次,我們采用的樹脂應(yīng)該是強(qiáng)酸性陽離子(Na+)交換樹脂。因為它的再生裝置只有一個鹽箱,用的是NaCl(當(dāng)然不是吃的那種),聽說是工業(yè)專用的粗鹽。弱酸性的陽離子交換樹脂也用NaCl再生,但它

54、需要在堿性條件下才能有較高的交換能力,而這套設(shè)備不提供堿性條件。</p><p><b>  樹脂的預(yù)處理</b></p><p>  在離子交換樹脂的工業(yè)產(chǎn)品中,常含有少量有機(jī)低聚物及一引起無機(jī)雜質(zhì)。在使用初期會逐漸溶解釋放,影響出水水質(zhì)或產(chǎn)品質(zhì)量。因此,新樹脂在使用前必須進(jìn)行預(yù)處理,具體方法如下: 1、樹脂裝入交換器后,用潔凈水反洗樹脂層,展開率為50-70%,

55、直至出水清晰,無氣味、無細(xì)碎樹脂為止。 2、用約2倍樹脂體積的4-5%HCl溶液,以2m/h流速通過樹脂層。全部通入后,浸泡4-8小時,排去酸液,用潔凈水沖洗至出水呈中性。沖洗流速為10-20m/h。 3、用約2倍樹脂體積的2-5%NaOH溶液,按上面進(jìn)HCl的方法通入和浸泡。排去堿液,用潔凈水沖洗至出水呈中性。流速同上。 酸、堿液若能重復(fù)進(jìn)行2-3次,則效果更佳。 經(jīng)預(yù)處理后的樹脂,在第一次投入運(yùn)行時應(yīng)適當(dāng)增加再生劑用量,以保

56、證樹脂獲得充分的再生。 樹脂硅污染的處理方法 硅化合物污染發(fā)生在強(qiáng)堿陰離子交換器中,尤其是在強(qiáng)、弱型陰樹脂聯(lián)合應(yīng)用的設(shè)備和系統(tǒng)中,其結(jié)果往往導(dǎo)致陰交換器的除硅效率下降。 發(fā)生這種污染的原因是再生不充分,或樹脂失效后沒有及時再生。處理方法,可用稀的溫堿液浸泡溶解。堿液濃度為2%,溫度約40度。污染嚴(yán)重時,可使用加溫的4%</p><p>  陽離子樹脂分鈉型和氫型,沒記錯724新買來是鈉型的,雖然和氫型同樣能

57、軟水,但釋放的是鈉離子,使水PH升高。不過用5%的稀鹽酸泡半個小時,也就轉(zhuǎn)型為氫型了。樹脂是用在困水的時候的,不能放在魚缸濾盒里。用水流不斷緩緩的流過樹脂空隙,根據(jù)我的經(jīng)驗,1公斤樹脂1小時就可完成50升水的軟化,軟化500公斤左右的自來水之后飽和,不過也要看水本身的硬度。飽和后用5%稀鹽酸泡1小時即可還原,用清水多沖洗去掉殘酸,就能再次使用,循環(huán)壽命很長。陰離子樹脂用來除去水中的陰離子,結(jié)合陽離子樹脂處理水可以把水變成中性,不過

58、一般沒這個必要。</p><p>  你可以把自來水裝在水桶內(nèi),用個水泵進(jìn)水口向上,在進(jìn)水口接一個去底的礦泉水瓶把樹脂裝在絲襪內(nèi)開動水泵過濾桶內(nèi)的水,同時用硬度測試液測試自來水及桶內(nèi)水硬度。直至水水的軟硬度達(dá)到你的要求,記住水泵開啟時間多次紀(jì)錄后算出你的樹脂使用周期。樹脂隨著使用會慢慢飽和逐漸失去軟水作用,用飽和純鹽(當(dāng)?shù)佧}業(yè)公司有)水浸泡24小時期間不斷攪拌用你的自來水投去鹽分樹脂就可以繼續(xù)使用。注:自來水

59、軟化之前最好diy個活性炭過濾罐過濾一下自來水。</p><p>  軟水樹脂不是這樣使用的,我說說自己的用法。</p><p>  1個蓄水桶(平時困水用,90L)</p><p>  1個可樂瓶(2.5L)</p><p>  1個潛水泵(流量800L)</p><p>  把可樂瓶下面鉆一些小孔,用絲襪把整個

60、瓶子套住,防止軟水樹脂從小孔漏出去。</p><p>  把裝滿軟水樹脂的可樂瓶接在潛水泵的出水口上,有時候口徑不一樣,這就需要自己想辦法了。</p><p>  每周困水的期間,啟動潛水泵,水就會不斷流過樹脂,這樣就可以達(dá)到軟水的目的,我是困水7天,使用潛水泵3天,可以把硬度降到3--4左右。也有朋友直接把軟水樹脂放在過濾捅(盒)中使用。使用軟水樹脂,前提就是要水不斷流過樹脂。簡單的放

61、在水里是沒有效果的。</p><p><b>  1、陽樹脂的預(yù)處理</b></p><p>  首先使用飽和鹽水,取其量約等于被處理樹脂體積的兩倍,將樹脂置于鹽溶液中浸泡18-20小時,然后放盡鹽水,用清水漂洗凈,使排出水不帶黃色;</p><p>  其次再用2%-4%NaOH溶液,其量與上與相同,在其中浸泡2-4小時(或小流量清洗),放盡

62、堿液后,沖洗樹脂直至排出水接近中性為止;最后用5%HCL溶液,其量亦與上述相同,浸泡4-8小時,放盡堿液,用清水洗至中性待用。</p><p><b>  2、陰樹脂的預(yù)處理</b></p><p>  其預(yù)處理方法中的第一步與陽樹脂預(yù)處理方法中的第一步相同;而后用5%HCL浸泡4-8小時,然后放盡酸液,用水清洗至中性;而后用2%-4%NaOH溶液,浸泡4-8小時后,

63、放盡堿液,用清水洗至中性待用。</p><p>  鈉型樹脂 濾出的水pH介於7.6-7.8氫型樹脂 濾出的水弱酸介於4.5-6.0之間 強(qiáng)酸2.0-4.0。</p><p>  732陽離子的處理方法</p><p>  蒸餾水浸泡,使其充分膨脹,再用10倍量2NHCL(鹽酸溶液)沖洗,然后蒸餾水沖洗至中性;再用10倍量2NNaOH沖洗,然后蒸餾水沖洗至中性;最

64、后用2NHCL沖洗,使轉(zhuǎn)化為氫型,然后蒸餾水沖洗至中性即可.</p><p>  2NHCL(鹽酸溶液)</p><p>  氫氧化鈉(NaOH,俗稱燒堿、火堿、苛性鈉,在香港稱為哥士的)常溫下是一種白色 ...</p><p>  如何分離混合的陰陽離子樹脂</p><p>  用732#陽離子樹脂處理水時,氨-氯化銨緩沖溶液的配制<

65、/p><p>  你說的這種軟化水的方法,是比較簡單的,只要認(rèn)真負(fù)責(zé),一點也不難學(xué)。陽離子樹脂作水的軟化處理,在軟化罐中進(jìn)行,簡單的化學(xué)反應(yīng)方程式是這樣的: NaR + Ca+2 ---- Na+1 + CaR (方程式未平衡,+1 +2表示化合價)當(dāng)樹脂中的鈉離子被水中的鈣鎂離子置換,降低了水的硬度,同時樹脂的軟化能力降低,到一定程度,就停止使用交換器,用一定濃度的食鹽水,將樹脂再生還原。 CaR + Na

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論