『壹』 土壤的離子交換性有什麼實際意義
陽離子交換使土壤比較重要的性質之一,使土壤本身的特有屬性,主要原因就是土壤膠體的負電內特性,其電荷容分為可變電荷和固定電荷,當pH較低時(到達等電點時),整個性質就會發生變化.陽離子交換,顧名思義,負電荷的土壤膠體表面吸附有一些可交換態的陽
『貳』 求羅門哈斯離子交換樹脂資料
羅門哈斯離子交換樹脂的應用領域:
一、食品行業:
二、化工行業:
三、制葯行業:
四、水處理行業:
五、環境保護:
羅門哈斯離子交換樹脂的種類:
強酸性陽離子交換樹脂
通常用於水軟化和脫礦質應用。強酸性陽離子樹脂是一種相對安全且成本有效的方法,用於去除水垢和硬度,例如鈣和鎂,因為它們可以用濃鹽溶液如氯化鈉鹽水再生。當用氫氣循環與硫酸或鹽酸(HCl)作為再生劑時,強酸性陽離子樹脂對脫礦質也非常有效。
弱酸性陽離子交換樹脂
是脫鹼應用的經濟有效的選擇,其中給水具有高比例的硬度與鹼度。弱酸性陽離子樹脂通過除去二價陽離子(例如鈣)並根據工藝條件用氫/鈉代替它來實現這一點。根據工藝需要,可以在離子交換過程之後進行脫氣和pH調節。弱酸性陽離子樹脂也是高鹽度流軟化的理想選擇。
強鹼陰離子交換樹脂
有多種類型,必須對其特性進行稱重,以確定最適合特定應用的樹脂。離子交換樹脂有利於二氧化硅的去除,特別是對於游離無機酸(FMA)含量低的物流。強鹼陰離子交換樹脂的其他優異用途包括去除鈾。強鹼陰離子交換樹脂對於去除硝酸鹽(NO 3)也是有效的,但如果進料水含有高濃度的硫酸鹽,則過量的再生循環可能會影響效率。最後,強鹼陰離子交換樹脂能夠與鹵素結合。
弱鹼陰離子交換樹脂
對於不需要除去二氧化碳(CO 2)和/或二氧化硅(SiO 2)的去離子應用是有效的。弱鹼陰離子交換樹脂對酸吸收也有效,因為它們可以中和強無機酸。
螯合樹脂
最常見的特種樹脂類型,用於選擇性去除某些金屬,鹽水軟化和其他物質。特殊樹脂官能團根據手頭的應用而廣泛變化,並且可包括硫醇,亞氨基二乙酸或氨基膦酸等。螯合樹脂廣泛用於稀釋溶液中的金屬濃縮和去除,例如鈷(Co 2+)和汞(Hg 2+)。
拋光混床樹脂
混合床單元由於流含量的波動而更容易受到樹脂結垢和較差的系統功能的影響,因此通常在其他處理工藝的後端使用,使用拋光混床樹脂制備純水/超純水。
『叄』 誰有電廠化學離子交換系統的原理的課件嗎我急需!
你好,為你找了些問答題可能有用
151、 什麼叫離子交換樹脂?
答:離子交換樹脂是人工合成的,具有高分子聚合物骨架和活性基團的物質,因外形呈樹脂狀,故常稱為離子交換樹脂。
163、在水處理實際應用中,離子交換樹脂選擇順序如何?有什麼規律?
答:陽離子交換樹脂在稀溶液中的的選擇性順序如下:Fe3+>A13+>Ca2+>Mg2+>K+≈NH4+>Na+>H+
這可歸納為①離子所帶電荷越大,越易被吸著;②當離子所帶電荷量相同時,離子水合半徑較小的易被吸著。
弱酸性陽樹脂對H+的選擇性向前移動,羧酸型樹脂對H+的選擇性居於Fe3+之前。
在濃溶液中選擇順序有所不同,某些低價離子會居於高價離子前面。
陰離子交換樹脂的選擇順序:在淡水的離子交換除鹽處理系統中,即進水是稀酸溶液時,陰離子的選擇順序為SO42-(+HSO4-)>CL->HCO3->HSiO-;
當OH型離子交換樹脂失效後,用鹼進行再生時,即對於進水是濃鹼溶液,陰離子的選擇性順序為:CL—>SO42—>CO32->HSiO3—;
據此,可以推知,OH型離子交換樹脂對於水中常見陰離子的選擇順序,遵循以下三條規則:
(1)在強弱酸混合的溶液中,OH型離子交換樹脂易吸著強酸陰離子。
(2)濃溶液與稀溶液,前者利於低價離子被吸著,後者利於高價離子被吸取。
(3)在濃度和價數等條件相同的情況下,選擇性系數大的易被吸著。
164、試述弱酸陽離子交換樹脂的特性。
答:弱酸陽離子交換樹脂在水中的特性類似弱酸。它與中性鹽類作用的能力較弱(例如SO42—、CL—等強酸陰離子)。它僅能與弱酸性鹽類(具有鹼度的鹽類)反應,反應後產生的是弱酸。用強酸H型離子交換樹脂可處理鹼度大的水,將水中的鹼度所對應的陰離子除去後,再用強酸H型交換樹脂來除去強酸根所對應的那部分陰離子。
由於弱酸性陽樹脂對H+的親和力較大,很容易再生,因此它可用強酸H型陰離子交換樹脂的再生廢液來進行再生。
弱酸性陽樹脂的交換容量很大,約為強酸性陽樹脂的2倍。由於弱酸性陽樹脂的交聯度低,所以其機械強度比強酸性陽樹脂的要低。
鹽型弱酸性陽樹脂具有水解能力。
165、簡述弱鹼性陰離子交換樹脂的特性。
答:OH型的弱鹼性陽離子交換樹脂在水中類似弱鹼,其分解中性鹽的能力很弱,,其在中性鹽溶液中不能和鹽類反應,因此只能在酸性溶液中與SO42—、CL—、、NO3—等強酸根進行交換,對弱酸根HCO3—的吸著力很弱,對更弱的HSiO3—則不能吸著。
弱鹼性陽樹脂對OH—的親和力較大,很容易再生,可用強鹼性陰樹脂的再生廢液進行再生。
弱鹼性陰樹脂的交換容量大,相當於強鹼性陰樹脂的3倍。由於弱鹼性陰樹脂的交聯度低、孔隙大,其機械強度比強鹼性陰樹脂的要低。但弱鹼性陰樹脂在運行時吸著的有機物,在再生時易被解吸出來。
鹽型的弱鹼性陰樹脂在水中具有水解能力。
166、 為什麼新樹脂在使用前應進行預處理? 離子交換樹脂如何進行預處理?
答: 因為新樹脂中含有少量的低聚合物和未參與聚合,縮合反應的單體。當樹脂與水、酸、鹼、鹽等溶液接觸時,上述物質就會轉入溶液中,影響出水水質。除了這些有機物外,新樹脂往往含有鐵、鋁、銅等無機雜質。在水質要求較高時,應對新樹脂進行預處理。
進行予處理時,如樹脂脫水需要食鹽水處理:將樹脂轉入交換器中,用大余樹脂體積的10%的食鹽溶液浸泡1—2小時。浸泡完後放掉食鹽水,用水沖洗樹脂,直到排出的水不呈黃色為止。再進行反洗,以除去混在樹脂中的機械雜質和細碎樹脂粉末。
陽樹脂: 用2—4%NaOH溶液浸泡4—8小時,然後進行小流量反洗,至排水澄清、耗氧量穩定為止。再用5%鹽酸浸泡4—8小時,進行正洗,至排水氯含量與進水相接近為止。
陰樹脂:用5%鹽酸浸泡4—8小時,用氫離子交換器出水進行小流量反洗,至排水氯離子含量與進水相接近為止。然後再用4%NaOH溶液浸泡4—8小時,正洗排水接近中性為止。。
167、離子交換樹脂如何轉型?
答:(1)陽離子交換樹脂轉型方法:
將陽離子交換樹脂浸泡於2—4%的氫氧化鈉溶液中,經4一8小時後進行小流量反洗(指器內預處理),至出水澄清,耗氧量穩定為止。然後再浸泡於5%的鹽酸溶液中,經4—8小時後,進行正洗,至出水與進水氯根含量相近為止。
(2)陰離子交換樹脂轉型方法:
將陰離子交換樹脂浸泡於5%的鹽酸溶液內,經4—8小時後用氫離子交換水進行小流量反洗,直至出水與進水氯根含量相近為止。然後再浸泡於4%的氫氧化鈉溶液中,經4—8小時後進行正洗,至出水接近中性為止。
168、如何對不同的樹脂進行分離?
答:對混合在一起的不同樹脂,主要是利用它們的比重不同進行分離,一種是借自下而上的水流進行樹脂分層。另外一種辦法是將混合樹脂浸泡於一定比重的食鹽溶液中,比重小的樹脂會浮起來,與比重大的分離。例如,用飽和食鹽水即可將強鹼、強酸兩種樹脂分離開。
如果兩種樹脂的比重差小,分離起來有困難,可以先將樹脂轉型,再進行分離。這是由於樹脂型型式不同,其比重也不同,例如OH型陰樹脂的比重小於CL型。
169、試述影響陽離子交換速度的因素。
答:(1)樹脂的交換基團:離子間的化學反應速度是很快的,所以一般來說樹脂交換基團的不同並不影響到交換速度,但對於會形成弱電解質的離子交換樹脂,情況就不同,象H型和鹽型的交換速度就會有很大的差別。
(2)樹脂的交聯度:樹脂的交聯度大,網孔小,則其顆粒內擴散越慢,交換速度就慢。當水中的粒徑較大的離子存在時,對交換速度的影響就更為顯著。
(3)樹脂的顆粒:樹脂顆粒越小,交換速度越快。
(4)溶液的濃度:溶液濃度是影響擴散速度的重要因素,濃度越大擴散速度越快。
(5)水溫:提高水溫能同時加快內擴散和膜擴散。
(6)攪拌或提高流:在交換過程中的攪拌或提高水的流速,只能加快膜擴散,但不影響內擴散。
(7)離子的本性:離子水合半徑越大,內擴散越慢;離子電荷數越多,內擴散越慢。
170、簡述離子交換樹脂的污染和氧化降解。
答:離子交換樹脂在連續進行吸附交換,以及多次循環操作中,其本身也為水中各種雜質所污染;
(1)無機物污染:
陽離子交換樹脂用鹽酸再生時,銀、鉛等化合物會積累於樹脂顆粒內部;當用硫酸再生時,鈣、鋇等化合物會積聚於樹脂顆粒內部而造成樹脂微孔阻塞。
鐵離子對陰陽樹脂都有污染。
(2) 有機物污染
陰陽樹脂都會受到有機物污染。引起陽樹脂污染的有油脂、含氮化合物、調節PH時用的有機胺類、微生物細菌等。引起陰樹脂污染的物質有油脂、木質碳酸和腐植酸等高分子有機陰離子以及有機鐵、微生物、細菌和陽樹脂降解後溶出的高分子酸類等。
有機物是高分子有機陰離子,分子量很大,一般凝膠型樹脂孔徑較小,很容易被大分子的有機物堵住孔隙而使其交換容量下降。尤其是強鹼陰樹脂,非常容易受有機物污染。
有機物對離子交換樹脂的污染與其含量及有機物的組成有關。有機物含量大的、高分子的易污染。樹脂的結構對污染程度也有很大影響。
(3)硅酸根污染:
強鹼陰離子交換樹脂失效後,不及時還原而長期停放或陰離子交換樹脂不能徹底還原均可造成硅酸根污染。膠體硅一般不被凝膠型樹脂交換,但還有一部分被吸附。因此也會使陰樹脂污染。
(4)樹脂的氧化:
對於自來水為水源的電廠除鹽系統樹脂易受活性氯氧化。樹脂氧化後,其外觀色淡,透明度增加,體積增大,阻力增大,體積交換容量降低。
171、 什麼叫樹脂的復甦?
答: 樹脂在長期的使用過程中,被有機物、鐵、膠體等污染,使其交換容量降低甚至全部喪失,故採用酸、鹼法或鹼、食鹽法等進行處理,以恢復其交換性能。這就是樹脂的復甦。
172、如何保存需長期儲存的離子交換樹脂?
答:當要長期儲存樹脂時,最好把樹脂轉變成鹽型,浸泡在水中,如儲存過程中,樹脂脫了水,也應先用濃(10%)食鹽水浸泡,再逐漸稀釋,以免樹指急劇膨脹而破碎。儲存溫度一般在0—40℃為宜,以免凍裂。
173、當離子交換劑遇到電解質水溶液時,電解質對其雙電層有哪兩種作用?為什麼?
答:離子交換樹脂可看作是具有膠體型結構的物質,既在離子交換樹脂的高分子表面上有許多和膠體表面相似的雙電層,我們把它和內層離子符號相同的離子稱作同離子,符號相反的稱反離子。所以離子交換是樹脂中原有反離子和溶液中其它反離子相互交換位置。當離子交換劑遇到含有電解質的水溶液時,電解質對其雙電層有兩方面的作用。一是交換作用:擴散層中反離子在溶液中的活動較自由,離子交換作用主要在此種反離子和溶液中其它反離子之間進行,因動平衡的關系,溶液中的反離子會先交換至擴散層,然後再與固定層中的反離子互換位置。二是壓縮作用:當溶液中鹽類濃度增大時,可使擴散層壓縮,從而使擴散層中部分反離子變成固定層中的反離子,使得擴散層的活動范圍變小。這就說明了為什麼當再生溶液的濃度太大時,不僅不能提高再生效果,有時反使效果降低。
174、樹脂使用時,應注意哪些問題?
答:保持水分,防止風干,密閉存放,運輸和儲存應在0℃以上,防止凍裂。使用中陽樹脂應防止鐵銹污染和活性氯等破壞樹脂,陰樹脂應防止油類和有機物等污染。
175、如何選擇合適的離子交換樹脂?
答:首先要根據水源水質所含各種離子的量及在水中的分布規律來選擇。在水中強酸根陰離子的含量較大時,應考慮先採用弱鹼陰樹脂來除去水中大部分強酸根陰離子,而使強鹼性陰樹脂充分發揮其除硅性能。此外,還應根據水處理交換器的床型的不同而選用不同品種的樹脂。同時還要根據樹脂的物理及化學性能等綜合考慮來選出最適宜的離子交換樹脂。
176、如何降低樹脂粉碎率?
答:降低壓差,降低流速,在保證出水水質的前提下,適當降低樹脂層高度,縮短運行周期,延長大反洗周期等。
177、陰樹脂為何易變質?如何防止其變質?
答:因為陰樹脂的化學穩定性比陽樹脂差一些,所以它對氧化劑和高溫的抵抗力比陽樹脂要差,所以為防止其變質,需將進水中的氧化劑提前除去。
178、離子交換樹脂交換容量為什麼會下降?
答:樹脂交換能力的下降取決於物理性能崩解,化學交換基團的分解,高分子有機物和金屬氧化物的污染,如水中的微生物,鐵雜質的污染,以及細菌的生長等。這與樹脂品種、處理液種類、交換基團、循環基數、有無前置處理、溫度高低、及酸性物質的存在等多種因素有關。
179、在使用弱鹼性陰樹脂處理水時,為什麼對水的PH值有一定限制?使用弱鹼樹脂有什麼好處?
答:當採用弱鹼樹脂處理水時,一般只能在水的PH<9的情況下進行交換。當水的PH值過大時,由於水中OH-離子濃度大,它抑制了樹脂的電離,使樹脂不再具有可交換的性能。也就是說,水中其它離子無法取代OH-離子。
使用弱鹼樹脂的好處是:它極易再生,再生劑量不需過大。對於降低鹼耗具有很大意義。另外弱鹼樹脂吸著有機物能力較強,而且可在再生時被洗出來。同時弱鹼樹脂還具有交換容量大,交換速度快,膨脹性小,機械強度高的優點。
180、如何清洗樹脂層所截留下來的污物?
答:有空氣擦洗和超聲波清洗兩種方法。
(1)空氣擦洗:即在裝有污染樹脂的設備中,重復性地通入空氣,然後進行正洗。每次通入空氣時間為0.5—1分鍾,正洗時間為1—2分鍾,重復次數為6—30次,空氣由底部進入,目的在於疏鬆樹脂層,並使樹脂上的污物脫落。正洗時,脫落下的污物隨水流由底部排出。空氣擦洗應與樹脂再生交錯進行。
(2)超聲波清洗法:可以清除樹脂顆粒表面的污物,清洗時污染樹脂由設備頂部進入,經中間超聲波場後,由底部離開設備。沖洗水由底部進入上部流出,分離出污物及樹脂碎屑,隨水流由頂部流出。
第九節:除鹽
181、簡述陰、陽離子交換器的除鹽原理。
答: 陰、陽離子交換器一般都聯合使用達到其除鹽的目的,在陽離子交換器中,陽離子交換反應可表示如下:
Na+ Na
RH + Ca2+ R Ca + H+
Mg2+ Mg
Fe3+ Fe
反應結果是水中陽離子被吸著而交換出的H+ 與水中原有的陰離子HCO3- 、Cl—、SO42- 等形成對應的酸溶液,。
這種陽床出水進入陰床時發生如下反應:
CL— CL
ROH + SO42- R SO4 + OH—
HSiO3- HSiO3
HCO3- HCO3
這樣,水中所含鹽份其陰、陽離子分別被陰陽樹脂交換吸收,從而達到減少水中含鹽量的目的。為減少陰床負擔,在陽床之後加脫碳器除去碳酸。
182、什麼叫「兩床三塔+混床」除鹽系統?
答:兩床系指單元式除鹽系統中的陽床和陰床。由於陽床又可稱陽塔,陰床稱陰塔;所以陽床、陰床,除碳塔,組成了三塔。「兩床三塔+混床」為常見的單元式除鹽系統。
183、常用的除鹽系統有幾種形式?各具有什麼優缺點?
答:常用的除鹽系統有單元式和母管式兩種系統。
單元式,即由陽床、除碳器、中間水箱、陰床、混床組成一個單元。
主要優點是:(1)水質容易控制,出水質量好,可靠性高。一般以陰床導電度作為失效標准,再生時適當增加陰床鹼量,可保證不「跑硅」。
(2)再生時與其它系統完全隔絕,減少了向除鹽水箱和其它系統漏酸、漏鹼的危險。
(3)由於是單元操作,易於實現程式控制和自動化。
缺點:(1)水處理轉動設備(泵和風機)的台數較多。
(2)由於陰、陽床失效點不一致,但必須同時再生,單耗(主要是鹼耗)較高。
母管式:所有陽床出水匯集到一條母管,陰床出水匯集到一條母管。
優點:(1)各台陽、陰床可以單獨進行操作,設備利用率高。
(2)轉動設備少。
(3)酸鹼單耗相對較低。
缺點:(1)不容易實現程式控制和自動化。
(2)再生時,向除鹽水箱和系統漏酸、漏鹼可能性比單元式大
(3)為嚴格控制水質,必須對陰床出水二氧化硅勤分析
184、混床設備內樹脂組合有哪幾種方式?其各自的工藝特點是什麼?
答:混合床中陰陽樹脂有以下幾種組合方式:
(1)強酸、強鹼式:這種組合方式出水質量最高,導電度小於0.2us/cm。硅酸根低於20ug/L.
(2)強酸、弱鹼式:這種組合方式出水質量低,不能除去硅酸根、碳酸根等弱酸離子,出水導電度在0.5—2.0us/cm。但其再生效率高,運行費用低。
(3)弱酸、強鹼式:這種組合方式出水質量居中,可除去硅酸根,出水導電度在1—2us/cm,再生效率也較高。此外,某些場合在陰陽樹脂間加裝一層惰性樹脂,構成三層混床,可避免再生時再生液污染異性樹脂。·
185、一般軟化和除鹼離子交換處理方式其系統設計有哪些?
(1)採用強酸性H離子交換劑的H—Na離子交換,此系統又可以分並列H—Na離子交換和串聯H—Na離子交換。
(2)採用弱酸性H離子交換劑的H—Na離子交換。
(3)H型交換劑採用貧再生方式的H—Na離子交換。
採用上述方式主要是能除去水中的硬度,又可降低水的鹼度,且不增加水中的含鹽量。
186、什麼叫一級除鹽? 二級除鹽?
答: 原水經過一次強酸陽離子交換器和強鹼陰離子交換系統,稱為一級除鹽;如果經過兩次,稱為二級除鹽;如果系統中有混床,混床本身算作一級。
187、 什麼是叫移動床? 什麼叫混合床? 什麼叫浮動床?
答: 交換器中的樹脂周期性地在交換塔,再生塔和清洗塔之間循環,並分別在各塔中同時完成離子的交換,再生和清洗過程,這種離子交換器稱為移動床;混合床就是在一個離子交換器內按一定比例裝有陰、陽離子兩種樹脂的離子交換設備;浮動床是指當水流自下而上經過離子交換器的樹脂層時,如水流速度足夠大,則整個樹脂層向上浮動托起的離子交換設備。
188、什麼叫離子交換器的自用水率?
答: 離子交換器每周期中反洗、再生、置換、清洗過程中耗用水量的總和,與其周期制水量的比稱為自用水率。
189、混合床一般都設有上、中、下三個窺視窗,它們的作用是什麼?
答:上部窺視窗一般用來觀察反洗時樹脂的膨脹情況;中部窺視窗用於觀察設備中樹脂的水平面,確定是否需要補充樹脂;下部窺視窗用來檢測樹脂床准備再生前陰陽離子交換樹脂的分層情況。
190、說明離子交換除鹽再生原理?
答:交換器失效後,需要對樹脂進行再生,實際上再生過程是除鹽制水過程的的逆反應。
(1)陽樹脂的再生。失效的陽樹脂用3—5%的鹽酸再生,用鹽酸再生的反應如下:
Na+ Na
R Ca2+ + HCl RH + Ca CL
Mg2+ Mg
Fe3+ Fe
樹脂大部轉型為H型,而酸液變為含有殘余酸的氯化物或硫酸鹽(當用硫酸再生時)混合溶液被排入地溝。
(2)陰樹脂的再生,失效的陰樹脂用2—4%的NaOH溶液再生,其反應式為
CL Cl
R SO4 + NaOH ROH+Na SO4
HSiO3 HSiO3
HCO3 HCO3
反應結果,樹脂大部轉型為OH型,而鹼液變為含有殘余鹼的鈉鹽混合液被排入地溝。
191、 什麼叫逆流再生? 什麼叫順流再生?
答: 逆流再生是指制水時,水流方向和再生時再生液流動方向相反的再生方式。順流再生是指制水時,水流的方向和再生液流動的方向一致。通常流向都是由上向下的再生方式。
192、逆流再生具有什麼優點?為什麼?
答:逆流再生的主要優點是出水質量好,再生酸鹼耗低。這是由於逆流再生時,再生液從底部進入,首先接觸的是尚未失效的樹脂,這時由於再生液濃度較高,從樹脂中交換下的被再生離子濃度很小,可以使樹脂得到「深度再生」。再生液到上部時,雖然再生液濃度降低,雜質離子含量增高了,但由於樹脂是深度失效的(飽和度高),所以仍然可以獲得較好的再生效果,這樣再生劑可以得到比較充分的利用。再生結果是,上部樹脂再生得差一些,下部樹脂再生得比較徹底。
在運行的情況下,水首先接觸上部再生度較低的樹脂,但此時由於水中雜質離子濃度含量大,所以可發生離子交換。當水進入底部時,雖然水中離子雜質也大為減少,但由於接觸的是高再生度的樹脂,仍可以進一步除去水中的雜質離子,使水得到深度凈化。
193、為什麼逆流再生對再生劑純度要求較高?
答:從離子交換平衡理論可知,再生劑的純度將會影響到樹脂的再生度,從而影響到樹脂的交換容量,逆流再生的特點是再生液首先接觸出水區樹脂,所以再生劑純度對逆流再生影響較大,若出水區樹脂再生度降低,將會直接影響出水水質。
194、逆流再生為什麼要進行定期大反洗?
答:在進行逆流再生的設備中,為保證底層樹脂始終維持較高的再生度,每次再生時不應將原樹脂層打亂,只進行小反洗,既對中排裝置上的壓脂層進行反洗,而對於中排裝置以下的絕大部分樹脂不進行反洗。但為避免下部樹脂被污染和清除其中的破碎樹脂,以及防止因長期運行,樹脂被壓實結塊、粘結等增加了阻力,影響出水流量,而使床內在運行時產「偏流」,或者影響再生效果。一般經15—20個周期需大反洗一次。由於大反洗後原有的樹脂層分布遭到破壞,所以大反洗後應以2倍常量的酸、鹼液進行再生。
195、順流再生和逆流再生對再生液濃度的要求有什麼不同?
答:一般說來,順流再生時,再生液濃度應稍高一些,這是由於再生液首先與飽和度高的樹脂接觸,如果再生液濃度低,下部飽和度低的樹脂無法得到充分再生,將會影響出水質量。
對逆流再生,再生液濃度可低一些。這是由於再生液首先與飽和度低的樹脂接觸,使底層樹脂得到充分再生。隨再生液向上移動,其濃度下降,但與其接觸的是飽和度高的樹脂,同樣可以得到較好的再生。顯然,再生液利用率也較高。
196、逆流再生固定床的中排裝置有哪些類型?底部出水裝置有哪些類型?
答:中排裝置有:(1)母管支管式:母管與支管在同一平面及母管與支管不在同一平面 (2)管插式 (3)魚刺式 (4)環管式。
底部出水裝置有:(1)穹形多孔板加石英砂墊層(2)多孔板上加水帽或夾布形式(3)魚刺形式(支管上開孔或裝水帽)。
197、對逆流再生除鹽設備中排管開孔面積有什麼要求?
答:為使頂壓空氣和再生液不會在交換器內「堆積」,必須保證再生液及頂壓空氣從中排管順利排出,方可保證再生時不發生樹脂亂層。
一般說,中排管的開孔面積是進水面積的2.2—2.5倍,這也是白球壓實逆流再生之所以不會亂層的重要保障。
『肆』 離子交換樹脂的指標所代表具體含義是什麼
(東營市禾成化學科技有限公司的離子交換樹脂 )
離子交換樹脂是高分子化合物,所以它們的結構和性能因製造工藝的不同而不同,為此,對於商品離子交換樹脂的性能,必須用一系列指標加以說明。
同一類型的離子交換樹脂,其交聯劑加入量的多少,對產品的物理化學性能有很大的影響,一般加交聯劑多(即交聯度大)的樹脂,由於許多苯乙烯鏈都被交聯成網狀,所以其產品有網孔小、機械強度大和穩定性較好等特點,其特點是交換容量較小。
一、物理性能
1、外觀
⑴ 顏色。離子交換樹脂是一種透明或半透明的物質,依其組成的不同,呈現的顏色也各異,苯乙烯系均呈黃色,其他也有黑色及赤褐色的。樹脂的顏色稍深。樹脂在使用中,由於可交換離子的轉換或受雜質的污染等原因,其顏色會發生變化,但這種變化不能確切表明它發生了什麼改變,所以只可以作為參考。
⑵ 形狀。離子交換樹脂一般均呈球形。樹脂呈球狀顆粒數占顆粒總數的百分率,稱為圓球率。對於交換柱水處理工藝來說,圓球率愈大愈好,它一般應達90%以上。
樹脂圓球率的測定方法,是先將樹脂在60℃烘乾、稱重,然後慢慢倒在傾斜10°的玻璃上端,讓樹脂分散地向下自由滾動,將滾動下來的樹脂再稱重,後者與前者比值的百分數即為圓球率。
2、粒度
樹脂顆粒的大小對水處理的工藝過程有較大的影響。顆粒大,交換速度就慢;顆粒小,水通過樹脂層的壓力損失就大。如果各個顆粒的大小相差很大,則對水處理的工藝過程是不利的。這首先是因為小顆粒堵塞了大顆粒間的孔隙,水流不勻和阻力增大;其次,在反洗時流速過大會沖走小顆粒樹脂,而流速過小,又不能松動大顆粒。用於水處理的樹脂顆粒粒徑一般為0.3~1.2mm。樹脂粒度的表示法和過濾介質的粒度一樣,可以用有效粒徑和不勻系數表示。
3、密度
離子交換樹脂的密度是水處理工藝中的實用數據。例如在估算設備中樹脂的裝載量,需要知道它的密度。離子交換樹脂的密度有以下幾種表示法。
(1)干真密度。干真密度即在乾燥狀態下樹脂本身的密度:
干真密度 = g/mL
此值一般為1.6左右,在實用意義不大,常用在研究樹脂性能方面。
(2)濕真密度。濕真密度是指樹脂在水中經過充分膨脹後,樹脂顆粒的密度:
濕真密度 = g/mL
(3)濕視密度.濕視密度是指樹脂在水中充分膨脹後的堆積密度:
濕視密度 = g/mL
濕視密度用來計算交換器中裝載樹脂時所需濕樹脂的質量,此值一般在0.60~0.85之間。陰樹脂較輕,偏於下限;陽樹脂較重,偏於上限。
4、含水率
離子交換樹脂的含水率是指它在潮濕空氣中所保持的水量,它可以反映交聯度和網眼中的孔隙率。樹脂的含水率愈大,表示它的孔隙率愈大,並聯度愈小。
5、溶脹性
當將乾的離子交換樹脂浸入水中時,其體積常常要變大,這種現象稱為溶脹。
影響溶脹率大小的因素有以下幾種:
(1)溶劑。樹脂在極性溶劑中的溶脹性,通常比在非極性溶劑中強。
(2)交聯度。高交聯度樹脂的溶脹能力較低。
(3)活性基團。此基團愈易電離,樹脂的溶脹性愈強。
(4)交換容量。高交換容量離子交換樹脂的溶脹性要比低交換容量的強。
(5)溶液深度。溶液中電解質濃度愈大,由於樹脂內外溶液的滲透壓差減小,樹脂的溶脹率愈小。
(6)可交換離子的本質。可交換的水合離子半徑愈大,其溶脹率愈大,故對於強酸和強鹼性離子交換樹脂,溶脹率大小的次序為:
H+>Na+>NH4+>K+>Ag+
OH->HCO3≈CO32->SO42->Cl-
一般,強酸性陽離子交換樹脂由Na轉變成H型,強鹼性陰離子交換樹脂由Cl型轉變成OH型,其體積均增加約5%。
由於離子交換樹脂具有這樣的性能,因而在其交換和再生的過程中會發生脹縮現象,多次的脹縮就容易促使樹脂顆粒碎裂。
6、耐磨性
交換樹脂顆粒在運行中,由於相互磨軋和脹縮作用,會發生碎裂現象,所以其耐磨性是一個影響其實用性能的指標。一般,其機械強度應能保證每年的樹脂耗損量不超過3%~7%。
7、 溶解性
離子交換樹脂是一種不溶於水的高分子化合物,但在產品中免不了會含有少量低聚物。因這些低聚物較易溶解,所以其應用的最初階段。這些物質會逐漸溶解。
離子交換樹脂在使用中,有時也會發生轉變成膠體漸漸溶入水中的現象,即所謂膠溶。促使膠溶的因素有:樹脂的交聯度小、電離能力大、離子的水合半徑大,有時還有受高溫或被氧化的影響。特別是強鹼性陰樹脂,它會因化學降解而產生膠溶現象。
所以在運行中要密切注意其運行條件:如離子交換樹脂處於蒸餾水中要比在鹽溶液中易膠溶,Na型比Ca型易膠溶。離子交換器備用後剛投入運行時,有時發生出水帶色的現象,就是膠溶的緣故。
8、 耐熱性
各種樹脂所能承受的溫度都有限度,超過此溫度,樹脂熱分解的現象就很嚴重。由於各種樹脂的耐熱性能不一,所以對每種樹脂能承受的最高溫度,應由鑒定試驗來確定。一般陽樹脂可耐100℃或更高的溫度;陰樹脂,強鹼性的約可耐60℃,弱鹼性的可耐80℃以上。通常,鹽型要比酸型或鹼型穩定。
9、 抗凍性
根據對各種樹脂在-20℃的抗凍性試驗,發現大孔型樹脂的搞凍性優於凝膠型樹脂,實際上冰對大孔型樹脂沒有影響。凝膠型陽樹脂的抗凍性不如陰樹脂。無論陰、陽樹脂,機械強度好的(磨後圓球率高),抗凍性能也好。進行濾干外部水分的001×7陽樹脂10周期(凍干24h,再完全解凍24h為1周期)的測定,發現磨後圓球率有所下降,裂球率提高,冰凍對浸在水中的001×7陽樹脂的磨後圓球率幾乎無影響;201×7陰樹脂不管濾干外部水分、還是浸在水中冰凍,磨後圓球率和裂球率均變化不大,表明陰樹脂韌性較強。
10、 耐輻射性能
在有核反應堆的企業中,所用離子交換劑的抗輻射性是很重要的。一般而論,無機離子交換劑的耐輻射性能較好,而樹脂均易降解,其中又以陰樹脂為嚴重。
11、導電性
乾燥的離子交換樹脂不導電,純水也不導電,但用純水潤濕的離子交換樹脂可以導電,所以這種導電屬於離子型導電。這種導電在離子交換膜及樹脂的催化作用上很重要。
二、化學性能
『伍』 離子交換樹脂的交換速率為什麼很重要
離子交換樹脂的交換速率很重要,因為這個樹立關乎到交換樹脂的正常運轉狀況,如果交換速率不在正常范圍之內,則會導致交換樹脂出現故障。
『陸』 離子交換色譜的原理以及陰陽離子交換樹脂的特性
離子交換樹脂的結構:
離子交換樹脂主要由高分子骨架和活性基團兩部分組成,高分子骨架是惰性的網狀結構骨架,是不溶於酸或鹼的高分子物質,常用的離子交換樹脂是由苯乙烯和二乙烯苯聚合得到樹脂的骨架。
而活性基團不能自由移動的官能團離子和可以自由移動的可交換離子兩部分組成,可交換離子能夠決定樹脂所吸附的離子,比如可交換離子為H型陽離子交換樹脂,那麼這個樹脂能夠吸附的離子,就是H型陽離子,而官能團離子能夠決定樹脂的「酸"、「鹼"性和交換能力的強弱,比如官能團離子是強酸性離子,那麼樹脂就是強酸性離子交換樹脂。
離子交換樹脂的內部結構:
1.凝膠型樹脂是由純單體混合物經縮合或聚合而成的,結構為微孔狀,合成的工藝比較簡單,孔徑大概在1-2nm左右,凝膠型樹脂的操作容量高,產水量高,物理強度好,且再生效率高,被廣泛應用在食品飲料加工,超純水制備,飲用水過濾,硬水軟化,製糖業,制葯等領域。
2.大孔型樹脂的孔徑一般在10nm左右,在樹脂中孔徑是比較大的,所以被稱為大孔型樹脂,且孔徑不會隨著周圍的環境而變化,能夠彌補凝膠型樹脂不能在非水系統中使用的缺點,吸附能力非常強大,不易碎裂,耐氧化好,操作容量高,能夠應用在醫葯領域、除重金屬污染、葯品純化、水處理中除去碳酸硬度、冷凝水精處理等領域。
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『柒』 離子交換樹脂按作用和用途可分為哪幾種
1、強酸性陽離子交換樹脂
強酸性陽離子交換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,如強酸性陽離子交換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、弱酸性陽離子交換樹脂
弱酸性陽離子交換樹脂含弱酸性基團,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。
弱酸性陽離子交換樹脂離解性較弱,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、強鹼性陰離子交換樹脂
強鹼性陰離子交換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。
強鹼性陰離子交換樹脂的離解性很強,在不同pH下都能正常工作。它用強鹼(如NaOH)進行再生。
4、弱鹼性陰離子交換樹脂
弱鹼性陰離子交換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。
弱鹼性陰離子交換樹脂在多數情況下是將溶液中的整個其他酸分子吸附,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。
『捌』 離子交換樹脂交換速率為什麼很重要
離子交換樹脂,交換速率為什麼很重要?因為離子交換是指了一個定律,而且這個定律指的是一種術換,所以說很重要
『玖』 離子交換
鉬(Ⅵ)與大量鐵(Ⅲ)的0.5mol/LHCl溶液,通過陽離子交換樹脂後,可用0.04mol/L硫氰酸銨溶液淋洗鉬(Ⅵ版)。鉬(Ⅵ)與錸權的氫氧化鈉溶液通過陰離子交換樹脂後,可用1mol/L草酸鉀溶液淋洗鉬(Ⅵ),再用7mol/LHCl淋洗錸。
『拾』 離子交換色譜法的原理、裝置及應用是什麼
一、原理:離子抄交換色譜(ion exchange chromatography,IEC)以離子交換樹脂作為固定相,樹脂上具有固定離子基團及可交換的離子基團。當流動相帶著組分電離生成的離子通過固定相時,組分離子與樹脂上可交換的離子基團進行可逆變換。根據組分離子對樹脂親合力不同而得到分離。
二、裝置:
1、分離柱:裝有離子交換樹脂,如陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂或螯合離子交換樹脂。
2、抑制柱和柱後衍生作用:常用的檢測器不僅能檢測樣品離子,而且也對移動相中的離子有響應,所以必須消除移動相離子的干擾。
3、檢測器:分為通用型和專用型。通用型檢測器對存在於檢測池中的所有離子都有響應。離子色譜中最常用的電導檢測器就是通用型的一種。
三、應用:
離子色譜主要用於測定各種離子的含量,特別適於測定水溶液中低濃度的陰離子,例如飲用水水質分析,高純水的離子分析,礦泉水、雨水、各種廢水和電廠水的分析,紙漿和漂白液的分析,食品分析,生物體液(尿和血等)中的離子測定,以及鋼鐵工業、環境保護等方面的應用。