一、離子交換樹脂的預處理:
離子交換樹脂在使用之前,為了防止樹脂內含有雜質,對水版質造成權污染,需要對樹脂進行預處理,以下是預處理的步驟:
1.首先使用熱水對樹脂進行清洗,陽樹脂可以使用70-80℃的熱水清洗,陰樹脂的耐熱性較差,一般使用50-60℃的熱水,每隔15分鍾左右需要更換熱水,4-5次之後可以每隔30分鍾左右更換熱水,總共需要7-8次左右,直至出水清澈為止。
2.使用濃度為5%的氯化氫浸泡樹脂,大概浸泡4-8小時左右,然後將水排放,對樹脂進行清洗,直至出水為中性為止。
3.再使用濃度為2-4%的氫氧化鈉浸泡樹脂,浸泡時間與上一步相同,然後將水排放,對樹脂進行清洗,直至出水為中性為止。如此重復2~3次,每次用量為樹脂體積的2倍。
4.陽樹脂最後一次浸泡需要使用濃度為5%的氯化氫,用量加倍效果更好。放盡酸液,用清水淋洗至中性即可。
5.陰樹脂最後一次浸泡需要使用4~5%的NaOH溶液,用量加倍效果更好。放盡鹼液,用清水淋洗至中性即可。
2. 請問離子交換樹脂對離子的吸附會有什麼選擇嗎
離子交換樹脂對各種反離子的親和力往往不一樣.一種離子交換樹脂常常容內易取得某些反離子容,在取得這類反離子後要把它置換下來就比較困難,反之,它對另一些離子很難取得,但卻比較容易置換下來.這種性能稱為離子交換樹脂的選擇性.
陽離子交換樹脂的選擇順為,Fe>Al>Ba>Pb>Sr>Ca>Ni
>Cd>Cu>Co>Zn >Mg>K>NH>Na>Li
陰樹脂的選擇性為,強鹼樹脂SO>NO>CI>F>HCO>HSIO>
弱鹼樹脂OH>SO>NO>CI>HCO
3. 離子交換樹脂的還原方式
離子交換樹脂的還原一般是使用再生劑進行再生,從而達到還原的目的。
陽離子交換樹脂的再生方法:
首先要將陽離子交換樹脂床裡面的水放空,然後關閉全部閥門,只需要打開進酸閥、上排閥,然後將酸泵打開,然後放入酸液,在液面超過樹脂20厘米以上,打開下排,流速和進酸速度相同,流量一般在600-1000L/H左右,酸洗時間最好不要低於40分鍾,酸洗之後可以直接清洗樹脂,首先打開砂過濾和精密過濾,然後放掉酸液,再打開上進和下進,清除掉殘留的酸液,然後關閉樹脂床下進閥,開始進行清洗,清洗時打開樹脂床上排閥,陽床內的水須始終漫過樹脂,不要使樹脂失水。清洗到下排閥出水接近中性為止。
對於污染較嚴重的樹脂,可用鹼性食鹽溶液反復處理,一些報道有提到:某些絡合劑、沉澱劑、增溶劑、氧化劑以及外力等能夠改變樹脂污染物的化學物理環境。在鹽鹼復甦液的基礎上,加入一定濃度的腐殖酸絡合劑、腐殖酸增溶劑、有機物的抗氧化劑及抗靜電作用屏蔽劑等,陰離子吸附樹脂復甦效果有所提高。當採用上述方式再生後制水量任無法達到原來制水置一半時,應考慮更換新樹脂。
陽離子交換樹脂再生劑:
1.再生劑的純度
再生用的葯品質量對陽離子交換樹脂的再生效果有很大的影響,陰陽離子交換樹脂再生採用高純鹼有利於對陰樹脂的再生。根據離子交換平衡原理,對工業鹼與高純鹼質量的理論分析得出,採用高純鹼再生時,其陰床出水Cl一含量僅為工業鹼再生時的1/46。實踐證明,採用高純鹼再生時,樹脂的再生度提高了約77%,樹脂的工作交換容量提高了約13%,同時設備的周期制水量提高了約16 %。
2.再生劑量
離子交換是可逆的,離子交換劑失效後理論上再生1 mol離子量需要再生劑的摩爾量稱為再生比耗(或稱再生水平),以100%純度再生劑表示。也可用實際再生劑的消耗量與理論需要量的比值來表示,如強鹼陰樹脂需要100%純度NaOH的再生比耗為1.5,即實際再生lmol離子量需要的NaOH量1.5×40是60g(1molNaOH是40g),也可以說強鹼陰樹脂需要100%純度NaOH的再生比耗(再生水平)為60g/mol。再生比耗與進水水質、樹脂質量、再生方式等因數有關。陽離子交換樹脂首次再生,其再生劑量應是設計再生劑量的1.5~2倍,逆流再生設備在大反洗後的再生劑量要增加10%-50%。
4. 影響離子交換樹脂的因素
1.懸浮物和油脂 水中的懸浮物會堵塞樹脂孔隙,油脂會包住樹脂顆粒,它們都會使交換能力下降。
2.有機物 廢水中某些高分子有機物與樹脂活性基團的固定離子結合力很強,一旦結合就很難再生,結果降低樹脂的再生率和交換能力,例如高分子有機酸與強鹼性季胺基團的結合力就很大,難於洗脫。
3.高價金屬離子 廢水中Fc3+、AL3+、Cr3+等高價金屬離廣可能導致樹脂中毒。當樹脂受鐵離子中毒時,會使樹脂的顏色變深。高價金屬離子易為樹脂吸附,再生時難於把它洗脫下來,結果會降低樹脂的交換能力。為了恢復樹脂的交換能力可用高濃度酸液長時間浸泡。
4.pH值 離子交換樹脂是由網狀結構的高分子固體與附在母體上許多活性基團構成的不溶性高分子電解質。強酸和強鹼樹脂的活性基團的電離能力很強,交換能力基本上與pH值無關,但弱酸性樹脂在低pH值時不電離或部分電離,因此在鹼性條件下,才能得到較大地交換能力。弱鹼性樹脂在強酸性條件下才能有較大地交換能力。
5.水溫 水溫高雖可加速離子地交換擴散,但各種離子交換樹脂都有一定的允許使用溫度范圍。水溫超過允許溫度時,合使樹脂交換基團被分解破壞,從而降低樹脂的交換能力,所以溫度太高時,應進行降溫處理。
6.氧化劑 廢水中如果含有氧化劑(如Cl2,O2,H2Cr2O7)時,會使樹脂氧化分解。強鹼陰樹脂容易被氧化劑氧化,使交換基團變成非鹼性物質,可能完全喪失交換能力。氧化作用也會影響交換樹脂的母體,使樹脂加速老化,結果使交換能力下降。為了減輕氧化劑對樹脂的影響,可選用交聯度大的樹脂或加入適當的還原劑。
5. 離子交換樹脂的問題
樹脂在未使用之前,可能會含有一定的雜質,當樹脂使用的時候,雜質也會隨著樹脂一起進入溶液中,影響產水的水質,嚴重可能會導致樹脂失效,為了防止這些有機物和無機的雜質影響出水質量效率,因此對新樹脂要進行預處理。還可以考慮在離子交換樹脂後,再加混床樹脂,如果要求達到18兆歐,可以使用拋光樹脂。
樹脂預處理的方法有哪些?1.對出廠很久的離子交換樹脂,需要用飽和食鹽浸泡處理,處理後沖洗至清,再進行再生。2.弱鹼樹脂預處理,將樹脂用溫水浸泡4-8小時後,用水洗至PH=6再用,2-4%氫氧化鈉浸泡4-8小時,用水洗至中性,待用。3.應用於醫葯、食品行業的樹脂,預處理最好先用乙醇浸泡,而後再用酸鹼進行交替處理,大量清水淋洗至中性待用。4.預處理中最後一次通過交換柱的是酸還是鹼,決定於使用時所要求的離子型式。5.為了保證所要求的離子型式的徹底轉換,所用的酸、鹼應是過量的。6.各種樹脂因品種、用途不一,預處理的方法也有區別,預處理時的酸鹼濃度及接觸時間等,可具體參考各型號樹脂的介紹。
預處理有哪些注意事項?
1.預處理時的用水必須使用干凈的水,一般使用除鹽水或者軟化水,因為如果使用生活用水清洗樹脂,生活用水中含有一定的污染物,這些污染物也會對樹脂造成污染,樹脂的預處理就沒有意義了,而且陰樹脂非常容易被污染。
2.預處理浸泡時,使用的液體體積一般是樹脂體積的兩倍,防止樹脂浸泡不完全的情況出現,也必須要使用干凈的水。
3.如果是小型制水制備,樹脂可以不用進行預處理,直接使用再生制水,使用2倍的再生劑,對樹脂進行再生,然後用干凈的水清洗樹脂就可以了。
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6. 下列離子在強酸性陽離子交換樹脂的交換次序
由於你提供的離子交換排代次序沒有說明在什麼樣的介質情況下,尤其是放射性的離子選擇性會在不同介質下更為敏感,所以我只能回答您常規水處理的一般應用數據,具體分析回答如下:
離子交換樹脂對水中各種離子的交換能力是不同的,即有些離子易被離子交換樹脂吸著,但吸著後要把它解吸下來就比較困難;反之,有些離子則難被離子交換樹脂吸著,但易被解吸,這種性能稱為離子交換樹脂的選擇性。這種選擇性影響到離子交換樹脂的交換和再生過程。
它有兩個規律:
(1)離子帶的電荷越多,越易被離子交換樹脂吸著,例如兩價離子比一價離子易被吸著;
(2)對於帶有相同電荷量的離子,則原子序數大的元素,形成離子的水合半徑小,較易被吸著。
對於陽離子交換樹脂來說,它對水中各種常見離子的選擇性次序為:
Fe3+ >Al3+ >Ca2+ >Mg2+ >K+ ≈NH4+ >Na+ >Li+
這個次序只適合於在含鹽量不很高的水溶液中。在濃溶液中,離子間的干擾較大,且水合半徑的大小順序和上述的次序也有些差別,其結果是使得在濃溶液中各離子間的選擇性差別較小。
離子交換樹脂的選擇性除了和被吸著離子的本質有關外,還與離子交換樹脂的結構,特別是與其活性基團有關。例如含磺酸基(-SO3-)的強酸性陽離子交換樹脂對H+的吸著能力並不很強,在選擇性次序中H+居於Na+和Li+之間,即:
Fe3+ >Al3+ >Ca2+ >Mg2+ >K+ ≈NH4+ >Na+ >H+ >Li+;
而含有羧酸基(-COO-)的弱酸性陽離子交換樹脂,對H+有特別強的吸著能力,H+的選擇性甚至比Fe3+還強,即:
H+ >Fe3+ >Al3+ >Ca2+ >Mg2+ >K+ ≈NH4+ >Na+ >Li+。
7. 鐵離子對離子交換樹脂有啥影響
暈,看錯了,我還以為剛剛看到的甲醇。鐵離子對離子交換樹脂影響非常專大,一般屬有兩種情況:一種是鐵化物以懸浮態形式進入交換床。由於樹脂的吸附作用,會堵塞樹脂微孔。
另一種是以鐵二價離子進入交換床,與樹脂進行交換反應,被吸附後,部分二價鐵離子被氧化成三價,再生時鐵離子不能完全被氫離子交換出來,而且吸附時間越長越難除去!
8. 離子交換樹脂的主要應用是什麼
(1)水處來理。離子交換樹脂在源水處理領域的需求量很大,約占其產量的90%,主要用於水中的各種陰陽離子的去除,目前,多用在火力發電廠的純水處理上。
(2)食品工業。離子交換樹脂可用於糖、味精、酒的精製、生物製品等工業裝置上。例如,高果糖漿的製造是由玉米中萃出澱粉後,再經水解反應,產生葡萄糖與果糖,而後經離子交換處理,可以生成高果糖漿。
(3)石油化學工業。在有機合成中常用酸和鹼作催化劑進行酯化、水解、酯交換、水合等反應。用離子交換樹脂代替無機酸、鹼,同樣可進行上述反應,且優點更多。如樹脂可反復使用,產品容易分離,反應器不會被腐蝕,不污染環境,反應容易控制等。
(4)環境保護。許多水溶液或非水溶液中含有有毒離子或非離子物質,這些可用離子交換樹脂進行回收使用,如去除電鍍廢液中的金屬離子,回收電影製片廢液里的有用物質等。
(5)其他。離子交換樹脂可以從貧鈾礦里分離、濃縮、提純鈾及提取稀土元素和貴金屬。
9. 離子交換樹脂的處理方法
新購樹脂常殘存較多有機溶劑,低分子聚合物及有機雜質,使用前必須盡量除去,否則將影響樹脂的使用壽命。
1.將樹脂放在一大桶內,先用清水漂洗干凈,濾干。
2.用80%~90%工業乙醇浸泡24小時,洗去樹脂內的乙醇溶性有機物然後抽干(濾液供回收乙醇)。
3.用40~50℃的熱水浸泡2小時,洗滌幾次後,再浮選或篩選出粒度合適的樹脂。目的是洗去樹脂內的水溶性雜質和乙醇味。然後抽干。
4.用4倍於樹脂量的2摩爾/升鹽酸(1:5)溶液浸泡處理2小時(要經常翻動),目的是洗去酸溶性雜質。用蒸餾水或自來水洗至中性,抽干。
5.用4倍於樹脂量的2摩爾/升(8%)氫氧化鈉溶液浸泡2小時(需經常翻動),目的是洗去鹼溶性雜物。用蒸餾水或自來水洗至中性,抽干,備用。
6.如果是陰離子樹脂,可轉型為C1型或OH型,用鹽酸按上法處理一次即可;如是陽離子樹脂,可轉為H型或Na型,用氫氧化鈉按上法處理一次即可。
再生,用過的樹脂。如希望陽離子樹脂為H型、Na型或NH4型,則可分別用鹽酸、氫氧化鈉或氫氧化銨處理;要使陰離子樹脂為C1型、OH型,則可用鹽酸或氫氧化鈉分別處理。
樹脂宜保存於陰涼處,但不宜深凍,因深凍會破壞樹脂的內部結構。短期存放可置於1摩爾/升鹽酸或氫氧化鈉溶液中。長期存放可加入適量防腐劑封存。遇到樹脂長霉,可用1%甲醛浸泡1小時後,再漂洗干凈,然後進行再行處理。
詳見http://power.nengyuan.net/2008/0122/20404.html
10. 離子交換樹脂在使用過程中應該注意哪些問題
1.樹脂對進水有一定的要求,具體的進水要求需要根據不同的型號來決定,一般使用說明上會說明,如果進水不能達到使用要求,會對樹脂造成不可逆的傷害,通常會在樹脂罐前面加入預處理裝置。
2. 離子交換樹脂內含有一定量地水份,在儲運及應用過程中應保持這部分水份。如不慎樹脂失水,應先用濃食鹽水(約10%)浸泡,再逐漸稀釋,不得直接加水,以免樹脂急劇膨脹而破碎。
3.樹脂在裝填之前,通常需要對樹脂進行預處理,將運輸、儲存時的雜質去除,防止在使用時對樹脂造成污染。
4.樹脂裝填時,不能直接用手接觸,以免引起皮膚過敏,若直接用手接觸,需要及時用清水沖洗干凈。
5.樹脂在使用中,要避免與金屬、有機分子微生物、強氧化劑等接觸,避免導致離子交換能力降低。
6. 離子交換樹脂的使用溫度不能超過使用說明上規定的溫度,如果使用溫度過高,樹脂的性能可能會受到一定的影響,一般使用溫度在20-30℃之間效果最佳。
7.樹脂在使用時,應避免與油脂、微生物、有機物、金屬離子等物質接觸,這些物質過多會吸附在樹脂上,將樹脂的孔徑堵塞,也就是我們常說的污染、中毒,樹脂嚴重污染將無法繼續使用。
8.樹脂飽和之後,要及時的進行再生,再生之後不能使用自來水浸泡,要及時的用干凈的水清洗干凈。如果有條件的話,可以定期對樹脂進行吹洗,能夠有效的去除樹脂表面的雜質。
9.樹脂再生時使用的再生劑,如果有條件可以使用質量好一些的再生劑,一些劣質再生劑中含有大量的鐵離子,鐵離子會對樹脂造成污染。
10.樹脂再生時使用的方法非常重要,影響到樹脂的再生交換容量,一般的樹脂使用順流再生即可,比較特殊的樹脂可以採用逆流再生。
11.再生完之後的樹脂需要進行檢測,必須要達到產水標准才能夠投入使用,在使用之前要保證樹脂罐內沒有再生時使用的化學物質殘留。