Ⅰ 離子交換法制備離子水的過程中,水的流速太快或太慢對水質有什麼影響
採用離子交換原理製取去離子水過程中,水的流速大小,設備的出水質量是沒有影響的...。
Ⅱ 在進行離子交換操作過程中,為什麼要控制流出液的流速,如太快,將會
保持液面下是防止表層樹脂乾燥,沒有交換效果還有水對樹脂的沖擊,造成樹脂浮游,還有會帶人空氣,造成氣穴,影響樹脂裝填規整,影響交換效果。
控制水的流量是保證水與樹脂能有充分的接觸時間完成交換,否則流量太快可能有部分水分子沒有充分作用,達不到交換效果,一般保證每小時5倍樹脂體積的流量比較合適。
溶液中待交換的離子與交換樹脂中的離子交換有一個過程:溶液中待交換的離子向樹脂顆粒表面遷移並通過樹脂表面的邊界水膜,進入樹脂內部的孔道與樹脂的離子交換,被交換下的離子再從樹脂孔道往外移動,穿孔樹脂膜到溶液中,這個交換過程是需要一定時間的。
如果待處理的液體流速太快,就有一部份離子來不及交換,造成泄漏,影響處理質量;如果速度太慢就會減小處理流量,降低處理效率.所以要控制液體流速。
(2)離子交換時流速太快擴展閱讀:
水溶液中的一些陽離子進入反離子層,而原來在反離子層中的陽離子進入水溶液,這種發生在反離子層與正常濃度處水溶液之間的同性離子交換被稱為離子交換作用。
離子交換主要發生在擴散層與正常水溶液之間,由於黏土顆粒表面通常帶的是負電荷,故離子交換以陽離子交換為主,故又稱為陽離子交換。離子交換嚴格服從當量定律,即進入反離子層的陽離子與被置換出反離子層的陽離子的當量相等。
Ⅲ 影響樹脂交換容量的因素有哪些
王運湖千里之行,始於足下影響樹脂工作交換容量的因素,除了與所用的離子交換樹脂本身的性能有關外,還與以下的因素有關:
(1) 再生方式:逆流再生比順流再生的工作交換容量大。
(2) 進水中離子的濃度及交換終點的控制指標:進水及出水中離子濃度越高,則工作交換容量越大。
(3) 樹脂層的高度:樹脂層越高,則工作交換容量越大。
(4) 水流速度:流速太快或太慢不利於離子交換,故流速要適中。
(5) 水溫:水溫高有利於離子交換,一般在25C~50C為宜。
Ⅳ 什麼是離子交換過程,影響離子交換過程的因素有哪些
離子交換過程歸納為如下幾個過程
1. 水中離子在水溶液中向樹脂表面擴散
2. 水中離子進入樹脂顆粒的交聯網孔,並進行擴散
3. 水中離子與樹脂交換基團接觸,發生復分解反應,進行離子交換
4. 被交換下來的離子,在樹脂的交聯網孔內向樹脂表面擴散
5. 被交換下來的離子,向水溶液中擴散
影響交換的主要因素有流速、原料液濃度、溫度等。
流速
原料液的流速實際上反映了達到反應平衡的時間,在交換過程中,離子進行擴散—交換—擴散一系列步驟,有效地控制流速很重要。一般,交換液流速大,離子的透析量就高,未來及交換而通過樹脂層流失的量增多。因此,應根據交換容量等選擇適宜的流速。
原料液濃度
樹脂中可交換的離子與溶液中同性離子既有可能進行交換,也有可能相斥,液相離子濃度高,樹脂接觸機會多,較易進入樹脂網孔內,液相濃度低,樹脂交換容量大時,則相反。但液相離子濃度過高,將引起樹脂表面及內部交聯網孔收縮,也會影響離子進入網孔。實驗證明,在流速一定時,溶液濃度越高,溶質的流失量液越大。
溫度
溫度越提高,離子的熱運動越劇烈。單位時間碰撞次數增加,可加快反應速率。但溫度太高,離子的吸附強度會降低,甚至還會影響樹脂的熱穩定性,經濟上不利,實際生產中採用室溫操作較宜。
Ⅳ 洗脫液的流速過快或過慢時,對分離效果有什麼影響
洗脫液的流速過快時目的物的過早解吸,會引起區帶擴散;過慢時,目的物的過晚解吸會使峰形過寬。
梯度洗脫中為保證流速的穩定,必須使用恆流泵,否則難獲重復結果。梯度洗脫常用一個弱極性的溶劑A和一個強極性的溶劑B。
洗脫液體積應足夠大,一般要幾十倍於床體積,從而使分離的各峰不致於太擁擠。梯度的上限要足夠高,使緊密吸附的物質能被洗脫下來。梯度不要上升太快,要恰好使移動的區帶在快到柱末端時達到解吸狀態。
(5)離子交換時流速太快擴展閱讀
根據吸附作用的強弱可選擇不同的洗脫液或不同濃度的同一溶劑對各類成分進行粗分。其一般方法如下:
1、用適量水洗,洗下單糖、鞣質、低聚糖、多糖等極性物質,用薄層色譜檢識,防止極性大的皂苷被洗下;
2、70%乙醇洗,洗脫液中主要為皂苷,但也含有酚性物質、糖類及少量黃酮,實驗證明30%乙醇不會洗下大量的黃酮類化合物;
3、3%~5%鹼溶液洗,可洗下黃酮、有機酸、酚性物質和氨基酸;
4、10%酸溶液洗,可洗下生物鹼、氨基酸;
5、丙酮洗,可洗下中性親脂性成分。
Ⅵ 陽離子交換柱是流速越大回收率越高嗎
不一定,交換樹脂的原理是吸附溶液中的離子,樹脂中的離子溶解下來,抓住根本,流速太快交換不徹底,回收率就低了
Ⅶ 影響陽離子交換能力的因素有哪些
土壤溶液來中的陽離子進行交自換,稱為陽離子的交換作用。影響因素有——(1)陽離子的代換能力隨離子價數的增加而增大,因為高價陽離子的電荷量大、電性強所以代換能力也大,各種陽離子代換力的大小順序:Na+<K+<NH4+<Mg2+<Ca2+<H+<Al3+<Fe3+(2)等價離子代換能力的大小,隨原子序數的增加而增大(3)離子運動速度愈大,交換力愈強(4)陽離子的相對濃度及交換生成物的性質。
影響土壤陽離子交換量的因素有:陽離子交換量:每千克干土中所含的全部陽離子總量,以厘摩爾(+)每千克土或 c mol(+)kg的-1次冪表示。影響因素——(1)膠體的種類,有機膠體>無機膠體,有機質高的>有機質低的,次生鋁硅酸鹽(2:1>1:1)>次生氧化物(2)溶液的pH值(3)土壤質地,質地愈細交換量愈高。
Ⅷ 離子交換過程中為什麼要控制液體的流速不宜過快
充分軟化
Ⅸ 離子交換器常見故障及其消除方法有哪些
凈得瑞為您解答:
離子交換劑常見的故障有:交換劑工作交換能力降低,周期制水量減少;運行或再生反洗過程中有交換劑流失;整個軟化過程中,交換器出水總是有硬度;軟化水氯離子含量增加;軟化水或再生排廢水,有時呈黃色,即交換劑產生溶膠現象。1、交換劑工作交換能力降低,周期制水量減少其可能產生的原因有:
(1)原水中Fe3+、Al3+含量高,使交換劑「中毒」,這時樹脂顏色變深,呈暗紅色。處理方法是用酸清洗復甦交換劑。
(2)反洗不夠徹底,交換劑被懸浮物污染,有結塊現象,產生偏流。處理方法是徹底反洗或清洗交換劑層,盡量降低進水的懸浮物含量。
(3)再生劑用量太少活濃度太低;食鹽中鋼離子含量過低。處理方法是適當增加再生劑用量或提高再生液濃度,使用含鈉量高的工業鹽。
(4)交換劑層高度太低或交換劑逐漸減少。處理方法是適當增加交換劑層高度。(5)再生流速太快或再生方法不對。處理方法是嚴格按正確的再生方法操作。
(6)原水水質突然惡化,或運行流速太快。處理方法是掌握水質變化規律,適當降低運行流速。2、運行或再生反洗過程中有交換劑流失其可能產生的原因有:
(1)排水裝置如排水帽破裂。處理方法是檢修排水裝置,更換排水帽。
(2)反洗強度太大。處理方法是反洗時注意觀察樹脂膨脹高度,當樹脂膨脹接近頂部時,適當降低反洗強度。
3、整個軟化過程中,交換器出水總是有硬度其可能產生的原因有:
(1)反洗閥門或鹽水閥門泄漏,關不嚴。處理方法是及時檢修閥門。
(2)交換劑層高度不夠或運行流速太快。處理方法是添加交換劑,調整運行流速。(3)交換劑「中毒」變質,已失去交換能力。處理方法是處理或更換交換劑。(4)原水中硬度太高,或鈉鹽濃度太大。處理方法是採用二級軟化。
(5)化驗試劑中有硬度或指示劑失效。處理方法是檢查或更換試劑,正確進行化驗操作。4、軟化水氯離子含量增加其可能產生的原因有:
(1)再生時錯開出水閥或運行時誤開鹽閥。處理方法是謹慎操作,防止差錯。(2)鹽水閥或正在再生的交換器出水閥滲漏。處理方法是及時檢修閥門。
(3)再生後正洗不徹底,或水源水質變化。處理方法是正洗至進、出水氯根含量基本一致,監測原水氯根含量是否增加。
Ⅹ 水的軟化中交換柱的水流速度如果太快,對實驗結果有什麼樣的影響
化水設備的軟化流程
軟化水技術廣泛應用於我國的工農業生產和生活等各個領域,僅工業鍋爐一項,我國就有近50萬台,從近年來有關部門的可靠統計中卻發現一個令人心痛的結果:由於水質不良造成鍋爐的事故率達50%且呈上升趨勢。經過全面綜合分析表明,其中一個原因就是操作人員水平低,使軟化水設備長期處於不正確或不經濟的運行狀態。提高操作人員的素質的努力又常常是事半功倍,耗時耗力難以解決根本問題。因而,最根本的解決辦法在於尋求一種簡便易用的軟化水設備。
一、軟化水設備的工作原理
軟化水設備是專門清除水中的鈣鎂離子,有效率高達99%,同時也可以去除水中的藻類、固體懸浮物,使之處理後的水軟化、清澈。
當含有硬度離子的原水通過軟水器內樹脂層時,水中的鈣、鎂離子被樹脂交換吸附,同時等無知量釋放出的鈉離子。從軟水器內流出的水就是去掉了硬度離子的軟化水。
交換過程如下:
2RNa + Ca2+ = R2Ca + 2Na+
2RNa + Mg2+ = R2Mg + 2Na+
即水通過鈉離子交換器後,水中的Ca+、Mg+被置換成Na+。
當鈉離子交換樹脂實效之後,為恢復其交換能力,就要進行再生處理。再生劑為價廉貨廣的食鹽溶液。
再生過程如下:
R2Ca + 2NaC1 = 2RNa + CaC12
R2Mg + 2NaC1 = 2RNa + MgC12
經上述處理,再生過程就是用鹽箱中的食鹽水沖洗樹脂層,把樹脂上的硬度離子再置換出來,隨再生廢液排出罐外,樹脂就有恢復了軟化交換的能力。
當水流過樹脂層的時候,離子交換樹脂可以釋放出鈉離子,功能基團與鈣鎂離子結合,這樣水中的鈣鎂離子含量降低,水的硬度下降。硬水就變成了軟水,這是軟化水設備的工作過程。
當樹脂上大量功能基團與鈣鎂離子結合後,樹脂的軟化能力下降,可以用氯化鈉同業流過樹脂,此時溶液中的鈉離子含量高,功能基團會釋放出該買栗子而與鈉離子結合,這樣樹脂就恢復了交換能力,這個過程叫做「再生」。
二、軟化水設備的工作流程
由於實際工作的需要,軟化水設備的標准工作流程主要包括:產水、反洗、吸鹽、正洗、鹽箱注水五個過程。
1、反洗:主要有兩個作用,一是松動樹脂層,使鹽液與樹脂層充分接觸,使轉換反應更徹底,二是沖洗掉被樹脂攔截的懸浮物,這個過程一般需要5-15分鍾左右。
2、吸鹽:即將鹽水注入樹脂罐體的過程,傳統設備是採用鹽泵將鹽水注入,全自動的設備是採用專用的內置噴射器將鹽水吸入。在實際工作過程中,鹽水以較慢的速度流過樹脂的再生效果比單純用鹽水浸泡樹脂的效果好,所以軟化水設備都是採用鹽水慢速流過樹脂的方法再生,這個過程一般需要60分鍾左右,實際時間受用鹽量的影響。
3、正洗:為了將殘留的鹽徹底沖洗干凈,要求用與實際工作接近的流速,用原水對樹脂進行沖洗,這個過程的最後出水應為達標的軟水。一般情況下,快沖洗過程為:5-15分鍾。