陰陽離子交換樹脂的使用溫度

A. 陽離子交換樹脂的用途和原理

陽離復子交換樹脂是水處理中常制用到的一種樹脂，主要作用就是去除水中的陽離子，以降低水質的硬度。
離子交換樹脂的用途：
1、工業超純水處理工藝是工業超純水制備中應用最廣泛的工藝之一。
2、食品工業離子交換樹脂可用於製糖、味精、白酒精製、生物製品等工業裝置上。
3、離子交換樹脂在制葯工業中發揮著重要的作用，開發新一代抗生素，提高原有抗生素的質量，鏈黴素的成功開發是一個突出的例子。
4、在合成化學和石油化學工業中，常用酸和鹼作有機合成中的酯化、水解、酯交換和水合催化劑。
5、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。
6、濕法冶金和其它離子交換樹脂可用於從貧鈾礦石中分離、富集和純化鈾，以及提取稀土元素和貴金屬。
離子交換樹脂的原理：
離子交換樹脂一般分為陰離子交換樹脂和陽離子交換樹脂，離子交換樹脂主要是通過樹脂內的功能基團，一般樹脂中的離子都是低價離子，利用了樹脂對高價離子的吸附性，將溶液中的高價離子吸附，釋放出樹脂中的低價離子，這時樹脂中的離子與溶液中的離子進行交換，而這些低價離子會和水中的其他成分結合成為對人體無害的物質。

B. 如何選擇離子交換樹脂

在選擇離子交換樹脂的時候需要注意以下問題

顆粒尺寸：
樹脂一般是顆粒狀的固體，離子交換樹脂顆粒的尺寸是非常重要的一個因素，樹脂顆粒太大，反應速度就比較慢一些，樹脂顆粒小，反應的速度就快一些，但是樹脂的顆粒太小，液體通過時的阻力就會增大，所以一般樹脂的尺寸都是經過嚴格的篩選之後，才能夠確定，一般樹脂的顆粒尺寸在0.4-06mm左右。

交聯度：
樹脂中含交聯劑的重量稱為離子交換樹脂的交聯度，一般以百分比表示。樹脂的交聯度與樹脂的再生、密度、選擇性、耐用性都是息息相關的，交聯度越高，樹脂的再生就比較困難、密度就越高、選擇性更強、耐用性也好一些，交聯度越低則相反。一般樹脂的交聯度在4-14%之間，交聯度為7%左右的性能是比較理想的。

耐熱性：
樹脂無論是儲存還是使用，都需要考慮到溫度的問題，不同的樹脂因為使用的材質不同，具有不同的耐溫性，一般超純水設備樹脂可耐100℃或更高些的溫度，而H型應在100~120℃下使用。苯乙烯系陰樹脂、強鹼性陰離子交換樹脂的使用溫度不超過50~60℃，弱鹼性陰離子交換樹脂可在80℃下使用，丙烯酸系強鹼性陰樹脂的使用溫度應低於38℃。

交換容量：
離子交換樹脂的交換容量，簡單來說就是樹脂能夠交換多少離子，一般單位是meq/g(干樹脂)或 meq/mL(濕樹脂)，交換容量可以分為三種，分別是「總交換容量」、「工作交換容量」和「再生交換容量」

價格：
進口離子交換樹脂的價格要比國產樹脂要高一些，除了製造成本以外，價格裡面還包含了進出口關稅、運費等因素，所以在價格上要比國內的樹脂高一些，而且市場也會對樹脂的價格造成影響，例如之前的中美貿易戰，就會對美國進口的樹脂有一定的影響，價格會有一定上調。

C. 陰陽離子交換樹脂的陰陽離子交換樹脂化學穩定性及耐溫性

陰陽離子交換樹脂不溶於低濃度和中等濃度的酸、鹼以及一般的溶劑。然而應避免長時間接觸游離氯、次氯酸根及其它強氧化劑以防止鏈斷裂，這將導致樹脂含水量高，機械強度下降。與所有苯乙烯磺化樹脂一樣，鹽型(鈉型或鹼土金屬型)耐溫到150℃，酸型在高於120℃時趨向於水解，磺酸基被羥基取代。

D. 為什麼強鹼性樹脂氫氧型使用溫度要低於60度

一般來講，強鹼陰樹脂使用溫度建議為：氯型≤ 80℃，氫氧型 ≤ 60℃，我公司在熱電專聯產凝結水回收項目中，屬與華電集團成功合作開發了運行溫度大概在80℃的耐高溫凝結水精處理混床樹脂，目前該項目運行2年後，已進入驗收程序。
另外，大孔型強鹼陰樹脂相比於凝膠型強鹼陰樹脂，耐熱穩定性相對更好，因為大孔結構更穩定。

E. 陰陽離子樹脂有哪些參數對離子交換影響比較大如何測量

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
。

F. 水的溫度對於陰陽離子交換樹脂有沒有影響

吸附本身屬於熱力學過程，因此一定是與溫度有關系的，具體要看屬於哪種吸附方程式，簡單點說在某種區間范圍內溫度高點好，但過高會影響到樹脂本身的熱穩定性，60度算很高的溫度了

G. 離子交換樹脂如何使用與貯藏

離子交抄換樹脂含有一定的襲水分子。在貯藏和使用時應保持一定的濕度，並避免濕度過高或乾燥，過冷或過熱的反復變化以及日光的直接照射，否則離子交換樹脂的機械強度將會下降。樹脂一般應在5〜40攝氏度的溫度范圍內保存，並注意不要長時間地與高濃度強氧化劑接觸。對於新樹脂來說，比較理想的交換溫度約為30攝氏度。陽離子交換樹脂在80攝氏度以下使用穩定；陰離子交換樹脂在40攝氏度以下使用穩定。中性鹽型樹脂比游離酸型或鹼型樹脂穩定。一般將樹脂連續使用一年作為一個周期，此時應檢査樹脂的交換容量，並按約5%的新樹脂進行補充。冬季常將樹脂貯存於10〜20%的氯化鈉溶液中。樹脂若被有機物污染或吸附達到飽和時，顏色將會加深。平常可藉此現象粗略地觀察樹脂吸附雜質的程度。
樹脂在貯存或使用過程中，應盡量避免樹脂被污染。造成污染的因素很多：被有機物、重金屬或細菌、藻類污染；被油類污染；水中硅酸含量過高；溶液或水溫忽高忽低的反復變化，多次反復地處於乾燥與水浸狀態，只顧使用，不顧再生處理以及長期貯存未加護養等。

H. 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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I. 強鹼陰離子交換樹脂可耐受的最高溫度是多少

一般來講，強鹼陰樹脂使用溫度建議為：氯型≤
80℃，氫抄氧型
≤
60℃，我公內司在熱電聯產凝結水容回收項目中，與華電集團成功合作開發了運行溫度大概在80℃的耐高溫凝結水精處理混床樹脂，目前該項目運行2年後，已進入驗收程序。
另外，大孔型強鹼zd陰樹脂相比於凝膠型強鹼陰樹脂，耐熱穩定性相對更好，因為大孔結構更穩定。

J. 陽離子交換樹脂的注意事項

陽離子交換樹脂使用注意事項：

一般陽離子交換樹脂都是氫離子型，這樣的話就用1～2%的稀硫酸浸泡，時間12小時或以上，再用水洗至中性，即可使用。不能用自來水洗，要有去離子水，樹脂的ph一般不測定，測的是通過樹脂流出來的溶液的ph。

由於在合成樹脂過程中，樹脂表面及空隙中混摻有低分子和一些無機雜質(如銅、鐵等)、高分子單體物質，以及致孔劑等，因此樹脂在正式投入運行之前，必須將這些雜質除去，否則在使用過程中會以各種方式污染樹脂。特別應當指出，在含鉻廢水中，因鉻酸是一種氧化劑，如樹脂中有銅、鐵，便有催化氧化作用，從而加快樹脂氧化。預處理方法如下：1、熱水洗滌准備使用的新樹脂先用熱水反復清洗。陽樹脂可用70～80℃的熱水，陰樹脂(特別是強鹼陰樹脂)的耐熱性較差，可用50～60℃的熱水。開始浸洗時，每隔15分鍾左右換水一次，浸洗時要不是攪拌，換水4～5次後，可隔30分鍾左右換水一次，總共換水7～8次，浸泡至洗滌水不帶褐色，泡沫很少時為止。

樹脂的保養樹脂在使用過程中應防止懸浮物、有機物及油類等的污染，同時又要防止某些廢水對樹脂的劇烈氧化作用。因此，酸性氧化廢水進入陰樹脂前應去除重金屬離子，以防止重金屬對樹脂的催化作用。每次設備運行完畢後應將交換柱中廢水排回廢水池，代之以自來水或凈化水浸泡。樹脂飽和後要及時再生，再生後不宜長期在原液中浸泡停放，應及時淋洗干凈。

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