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離子交換為什麼要控制流速

發布時間:2022-10-29 13:19:50

A. 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

B. 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。

C. 用離子交換法制備去離子水時 1,為什麼樹脂保持在液面以下,暴露在液面以上會有什麼後果

如果是膜的話,全是保護樹脂,流量過大可能會引起樹脂破裂,暴露在空氣中容易使樹脂乾裂,老化被氧化。
如果是顆粒的話,就是讓水充分進行交換,流速就要慢了。

D. 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

E. 影響離子交換樹脂再生的因素有哪些

1、再生劑的質量
再生劑純度越高,樹脂的再生度越高,出水的離子泄露量越少,因此提高再生劑純度及運用軟化水溶液可提高再生度。
2、再生劑的用量
從理論分析,再生劑用量應與樹脂工作交換容量相當,但實際上由於交換反應是可逆的,再生劑用量需遠遠超過理論用量才能滿足足夠的再生度要求,再生劑的比耗增加,可以提高交換樹脂的再生程度,但當比耗增加到一定程度後,再繼續增加比例,再生程度提高很少,所以用過高的比耗是不經濟的,因此,實際操作過程中通常再生劑用量為理論用量的3-4倍,樹脂的工作交換容量可以恢復到原來的70%-80%。
3、再生劑的濃度
一般而言,再生劑的濃度越大,再生程度越高,但當再生劑的用量一定時,再生劑濃度增高,會使再生液的體積流量減少,與樹脂的接觸時間縮短而且可能產生不均勻的再生反應,再生效果下降,導致制水周期縮短,再生次數增加,酸鹼用量增大,所以生產上需要合理的控制再生劑的濃度。
4、再生劑的流速
再生劑的流速應控制適宜以保證再生反應充分,再生反應流速主要取決於離子的擴散速度,但同時與離子的價態有關,一般價態越高所需反應時間越長,再生劑流速過快,有利於離子的擴散,但卻減少再生劑與樹脂的接觸時間,再生效果反而可能降低,流速太小則不利於離子擴散,再生效果也會受到影響
5、再生液的溫度
提高再生液的溫度,能同時加快內擴散和外擴散,雖然對提高樹脂再生效果有利,同時提高溫度能大大改善對樹脂中的鐵、銅以及其氧化物和硅雜質的清除程度,但由於樹脂熱穩定性的限制,再生劑的溫度不宜過高,一般控制在25-40度為宜。
6、樹脂層的高度
全自動鈉離子交換器罐體樹脂層越低,因流速對其交換能力的影響就越大,當樹脂層高度達到30英尺(762mm)時,樹脂層高度造成的流速對其交換能力的影響可降到比較低的程度。因此一般建議樹脂層高度大於30英尺(762mm) 。
7、再生液的流量
通常再生液流量越小獲得的再生效果越好。但過低的再生液流量會使再生時間過長,易使再生劑繞過樹脂表面再生。因此一般要求再生液流量在0.25-0.9gpm/ft3(或順洗流量4-6m/h,逆流再生2-3m/h)。
8、再生液的濃度
根據離子平衡原理,再生液濃度提高,可以使樹脂的交換能力提高, 但再生劑用量一定的條件下,再生液濃度過高,會縮短再生液與樹脂的接觸時間,從而降低了再生效果.一般鹽液濃度控制在10%左右為宜。
9、水與樹脂的接觸時間
水與樹脂的接觸時間越長,交換越充分,但相對單位樹脂的產水能力下降,接觸的時間越短,交換越充分,單位樹脂的交換能力下降,而單位樹脂的產水能力提高。因此合理的接觸時間對於軟化器的經濟運行非常重要。一般建議1.0-5.0gpm/ft3樹脂或8-4bv/h。(每小時流量為樹脂裝載量的八至四十倍)。

F. 離子交換過程的5個步驟

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。

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G. 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。

H. 離子交換樹脂的運行流速

離子交換樹脂的運抄行流速,我想你這里講得是離子交換樹脂在工作時水流通過樹脂的速度,這種速度是以m/h為單位,意思是水在樹脂層中每小時行進多少米。

床層體積 W=Fh,式中F是床層的橫截面和,h是床層高。而床層高與水流速度的關系為 h=TVH/q (m) 式中T——軟化工作時間,V——水流速度,H——原水硬度,q——樹脂工作交換容量,mmol/L。
W=FTVH/q,水流速度 V=Wq/(FTH),這就是水流速度與床層體積的關系。

I. 交換器的運行流速為什麼設定為20-30m3/h

根據GB/T 18300-2011 《自動控制鈉離子交換器技術條件》,順流再生的運行流速20-30m/h,2.5~3m3/h全自動軟水器罐體直徑為: Q=VS=VπR2 R=0.178~0.195m D=350~400mm 2.5m3/h全自動軟水器罐體直徑為350, 3m3/h全自動軟水器罐體直徑為400mm。

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