離子交換樹脂的吸附交換原理:
離子交換樹脂本身的離子一般是低價離子,所以離子交換樹脂在與水接觸時,根據樹脂的吸附選擇性,會將水中的高價離子吸附,將低價離子釋放,而這些被釋放的低價離子會與水中的其他離子結合,成為無害的物質,而在實際使用的過程中,經常都是將樹脂轉化為其他的離子形式進行使用,比如一般陽離子交換樹脂會轉化為鈉型樹脂再進行使用,從而達到軟化水的目的。
離子交換樹脂的吸附順序:
1.離子交換樹脂對陽離子的吸附順序:
Fe3+ > Al3+ > Pb2+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+ > H+
2.強鹼性陰離子交換樹脂對陰離子的吸附順序:
SO42- > NO3- > Cl- > HCO3- > OH-
3.弱鹼性陰離子交換樹脂對陰離子的吸附順序:
OH- > 檸檬酸根3- > SO42- > 酒石酸根2- >草酸根2- > PO43- >NO2- > Cl- >醋酸根- > HCO3-
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『貳』 陽離子交換樹脂柱10厘米 * 1厘米,是什麼意思 如何檢查離子交換樹脂的質量
再生劑的種類應根據樹脂的離子類型來選用,並適當地選擇價格較低的酸、鹼或工業鹽。
1、大孔吸附樹脂簡單再生的方法使用不同濃度的溶劑按極性從大到小剃度洗脫,再用2~3BV的稀酸、稀鹼溶液浸泡洗脫,水洗至PH值中性即可使用。
2、陽離子交換樹脂可用10%NaCl 溶液再生,用葯量為其交換容量的2倍 (用NaCl量為117g/ l 樹脂);陰離子交換樹脂用強酸再生,用酸時要防止被樹脂吸附的鈣與硫酸反應生成硫酸鈣沉澱物。為此,宜先通入1~2%的稀硫酸再生。
3、一些脫色樹脂 (特別是弱鹼性樹脂) 宜在微酸性下工作。此時可通入稀鹽酸,使樹脂 pH值下降至6左右,再用水正洗,反洗各一次。
4、陽離子交換樹脂再生時間:通鹽酸,在環境溫度下,將4%的樹脂床體積4倍的HCL通過樹脂床,通過時間約2小時。
陽離子交換樹脂質量怎麼檢查
1. 樹脂的顆粒尺寸與樹脂的反應速度息息相關,陽離子交換樹脂的顆粒越大,反應速度就越慢一些,顆粒越小,樹脂的反應速度越快,但是顆粒越小,溶液通過時的阻力就比較大,所以一般樹脂的顆粒在0.4-0.6mm左右。
2.樹脂的密度與樹脂的交聯度相關,一般情況下,樹脂的密度越高,交聯度就越高,強酸性或強鹼性的樹脂要比弱酸性或弱鹼性樹脂的密度高一些。
『叄』 離子交換樹脂、大孔吸附樹脂顆粒的破碎原因
離子交換樹脂、大孔吸附樹脂等產品其顆粒都是完整的球體。在使用過程中,少量的樹脂因磨損、漲縮等原因發生破碎現象是正常的。這些破碎的樹脂積在樹脂層中會造成料液阻力的增大,影響設備的正常運行。為此,應在離子交換器的反洗過程中將它們除去。在樹脂的貯存、運輸和使用過程中,都可能造成樹脂顆粒的破碎。主要原因有,1.冰凍,樹脂顆粒內部含有大量的水分,在零度以下溫度貯存或運輸時,這些水分會結冰,體積膨脹,造成樹脂顆粒的崩裂。2.乾燥,樹脂顆粒暴露在空氣中,會逐漸失去其內部水分,樹脂顆粒收縮變小。干樹脂浸在水中時,它會迅速吸收水分,粒徑脹大,從而造成樹脂的裂球和破碎。3.滲透壓的影響。正常運行狀態下的樹脂,樹脂在長期的使用中,多次反復膨脹和收縮,也會造成樹脂顆粒發生裂紋或破碎。4、製造質量差,樹脂在製造過程中,工藝參數的不當,會造成部分或大量樹脂顆粒發生裂球或破碎現象,表現為樹脂顆粒的壓碎強度低和磨後圓球率低。
1、陽樹脂鐵離子中毒及處理辦法:
樹脂遭受鐵的污染以後,在一般的再生過程中不能除去,必須用鹽酸進行清洗。
常用的清洗方法是用10%HCl溶液,在進行此方法前,必須檢查交換器設備的耐腐蝕性能,否則須用加抑制劑的鹽酸。
將相當於樹脂床體積0.5倍的10%HCl溶液從樹脂床頂部進入(要考慮到樹脂床內的殘餘存水,保持HCl溶液的濃度),從樹脂床底部疏出相當於床內殘餘存水的水量,將溶液攪拌,並與樹脂接觸12小時。疏出酸液,自上而下淋洗,然後反洗30分鍾,除去疏鬆物質,再將樹脂床再生後即可投運。
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『肆』 離子交換樹脂的工藝特性
陰陽離子交換樹脂工作原理:
離子交換是帶電粒子或離子的可逆交換與相同電荷的交換。當存在於不溶性陰陽離子交換樹脂樹脂基質上的離子有效地與周圍溶液中存在的類似電荷的離子交換位置時,會發生這種情況。
陰陽離子交換樹脂樹脂以這種方式起作用,因為它的官能團基本上是固定的離子,它們永久地結合在樹脂的聚合物基質中。這些帶電離子將容易與相反電荷的離子結合,這些離子通過施加抗衡離子溶液而被輸送。這些反離子將繼續與官能團結合,直至達到平衡。
在陰陽離子交換樹脂循環期間,將待處理的溶液加入陰陽離子交換樹脂樹脂床中並使其流過珠粒。當溶液移動通過陰陽離子交換樹脂樹脂時,樹脂的官能團吸引溶液中存在的任何抗衡離子。如果官能團對新抗衡離子的親和力大於已經存在的那些,那麼溶液中的離子將移除現有的離子並取代它們,通過共享的靜電吸引力與官能團結合。通常,離子的尺寸和/或價數越大,其與相反電荷的離子的親和力就越大。
讓我們將這些概念應用於典型的陰陽離子交換樹脂水軟化系統。在該實施例中,軟化機理由陽離子交換樹脂組成,其中磺酸根陰離子(SO 3 -)官能團固定在陰陽離子交換樹脂樹脂基質上。然後將含有鈉陽離子(Na +)的抗衡離子溶液施加到樹脂上。通過靜電吸引將Na +保持在固定的SO 3 -陰離子上,在樹脂中產生凈中性電荷。在活性陰陽離子交換樹脂循環期間,將含有硬離子(Ca 2+或Mg 2+)的流加入到陽離子交換樹脂中。自SO 3 -官能團對硬度陽離子的親和力大於對Na +離子的親和力,硬離子取代Na +離子,然後Na +離子作為處理流的一部分流出陰陽離子交換樹脂單元。另一方面,硬度離子(Ca 2+或Mg 2+)由陰陽離子交換樹脂樹脂保留。
陰陽離子交換樹脂成分有哪些?
陰陽離子交換樹脂樹脂基質通過在稱為聚合的過程中使烴鏈彼此交聯而形成。交聯使樹脂聚合物具有更強,更有彈性的結構和更大的容量(按體積計)。雖然大多數陰陽離子交換樹脂樹脂的化學組成是聚苯乙烯,但某些類型是由丙烯酸(丙烯腈或丙烯酸甲酯)製造的。然後樹脂聚合物經歷一種或多種化學處理以將官能團結合到位於整個基質中的離子交換位點。這些官能團賦予陰陽離子交換樹脂樹脂其分離能力,並且從一種樹脂到下一種樹脂會有很大差異。最常見的成分包括:
強酸陽離子(SAC)交換樹脂
SAC樹脂由聚苯乙烯基質和磺酸鹽(SO 3 -)官能團組成,其中帶有鈉離子(Na 2+)用於軟化應用,或氫離子(H +)用於脫礦質弱酸陽離子(WAC)交換樹脂。WAC樹脂由丙烯酸聚合物組成,該聚合物已用硫酸或苛性鈉水解以產生羧酸官能團。由於它們對氫離子(H +)的高親和力,WAC樹脂通常用於選擇性地除去與鹼度相關的陽離子。
強鹼陰離子(SBA)交換樹脂
SBA樹脂通常由經過氯甲基化和胺化的聚苯乙烯基質組成,以將陰離子固定到交換位點。1型SBA樹脂是通過應用三甲胺生產的,其產生氯離子(Cl -),而2型SBA樹脂通過應用二甲基乙醇胺生產,其產生氫氧根離子(OH -)。
弱鹼陰離子(WBA)交換樹脂
WBA樹脂通常由經過氯甲基化的聚苯乙烯基質組成,然後用二甲胺胺化。WBA樹脂的獨特之處在於它們不具有可交換的離子,因此用作酸吸收劑以除去與強無機酸相關的陰離子。
螯合樹脂
螯合樹脂是最常見的特種樹脂類型,用於選擇性去除某些金屬和其他物質。在大多數情況下,樹脂基質由聚苯乙烯組成,盡管多種物質用於官能團,包括硫醇,三乙基銨和氨基膦等。
『伍』 離子交換樹脂的物理性質
離子交換樹脂的顆粒尺寸和有關的物理性質對它的工作和性能有很大影響。
離子交換樹脂通常製成珠狀的小顆粒,它的尺寸也很重要。樹脂顆粒較細者,反應速度較大,但細顆粒對液體通過的阻力較大,需要較高的工作壓力;特別是濃糖液粘度高,這種影響更顯著。因此,樹脂顆粒的大小應選擇適當。如果樹脂粒徑在0.2mm(約為70目)以下,會明顯增大流體通過的阻力,降低流量和生產能力。
樹脂顆粒大小的測定通常用濕篩法,將樹脂在充分吸水膨脹後進行篩分,累計其在20、30、40、50……目篩網上的留存量,以90%粒子可以通過其相對應的篩孔直徑,稱為樹脂的「有效粒徑」。多數通用的樹脂產品的有效粒徑在0.4~0.6mm之間。
樹脂顆粒是否均勻以均勻系數表示。它是在測定樹脂的「有效粒徑」坐標圖上取累計留存量為40%粒子,相對應的篩孔直徑與有效粒徑的比例。如一種樹脂(IR-120)的有效粒徑為0.4~0.6mm,它在20目篩、30目篩及40目篩上留存粒子分別為:18.3%、41.1%、及31.3%,則計算得均勻系數為2.0。
樹脂顆粒使用時有轉移、摩擦、膨脹和收縮等變化,長期使用後會有少量損耗和破碎,故樹脂要有較高的機械強度和耐磨性。通常,交聯度低的樹脂較易碎裂,但樹脂的耐用性更主要地決定於交聯結構的均勻程度及其強度。如大孔樹脂,具有較高的交聯度者,結構穩定,能耐反復再生。
『陸』 簡述始漏量的影響因素
影響始漏量的因素:
a.待交換離子本身對離子交換樹脂的親和力越大,始漏量越大。
b.樹脂顆粒越大,始漏量越小。
c.柱的形狀:直徑越小,始漏量越大。
d.流速快,始漏量越小。
e.溫度越高,始漏量越大。
『柒』 強酸性陽離子交換樹脂質量怎麼檢查
強酸性陽離子交換樹脂質量怎麼檢查
1.樹脂的顆粒尺寸與樹脂的反應速度息息相關,樹脂的顆粒越大,反應速度就越慢一些,顆粒越小,樹脂的反應速度越快,但是顆粒越小,溶液通過時的阻力就比較大,所以一般樹脂的顆粒在0.4-0.6mm左右。
2.樹脂的密度與樹脂的交聯度相關,一般情況下,樹脂的密度越高,交聯度就越高,強酸性或強鹼性的樹脂要比弱酸性或弱鹼性樹脂的密度高一些。
3. 樹脂在合成的過程中,可能會加入聚合度較低的物質,在使用樹脂時可能會發生溶解,我們在采購樹脂時也要考慮到樹脂溶解性能不能符合自己的要求。
4.在選擇樹脂時,樹脂的耐用性是非常重要的,樹脂在運輸、儲存以及使用時,可能會出現一些摩擦,長期使用之後,可能會出現樹脂破損的情況。
5.樹脂中會含有一定的水分,不同型號的樹脂含水量也有所不同,樹脂在使用時,隨著各種因素對樹脂的損害,其含水量也會發生變化。
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『捌』 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。
『玖』 怎麼選擇離子交換樹脂
選擇離子交換樹脂來的一自般原則是選擇交換容量大、容易再生、而且使用耐久的樹脂。具體來說:交換容量越大則同體積的樹脂能吸附的離子越多,一個交換周期的制水量也越大。從這一角度出發,弱酸或弱鹼性樹脂比強酸或強鹼性的樹脂交換容量大。另外,在同類樹脂中,由於樹脂的交聯度不同,交換容量也不同。選擇樹脂時應注意。