離子交換樹脂的使用方法
1.裝柱(採用濕法裝柱)
A 實驗室
量取:將一定量的樹脂與去離子水在燒杯中進行混合,然後將混合的樹脂水溶液倒入量筒中,使樹脂充分沉降,通過補加和移取,使樹脂床層與相應刻度持平,即完成樹脂的量取。
裝填:關閉離子交換柱下端的出口閥門,用水將量筒中的樹脂全部導入離子交換柱中,然後打開交換柱出口閥門,使樹脂在柱內沉降壓實,然後關閉交換柱出口閥門,待用。(注意:須保留液面高於樹脂床層1-2cm,避免干柱。)
B 工業化
新樹脂裝柱前,應該使用清水和鹼液對樹脂交換柱相關管道進行清洗,清理出焊渣等固體廢料和附著在柱壁和管壁上的塵土與其他雜質。然後,向柱內注入 1/3 體積的水,取少量樹脂,將樹脂從交換柱頂部人孔處裝入柱內。關閉人孔,向柱內注水,同時打開交換柱下部排水閥門,用≥80 目篩網在排水口攔截,觀察是否有樹脂泄露,如果有個別小顆粒,屬於正常現象;如果有大顆粒樹脂出現,且量比較多,說明交換柱下濾板有問題,應把樹脂和水放出,檢查下濾板焊縫和水帽,查找原因,進行檢修。檢修完畢後,再按照上面的方法檢測,直至確定符合要求,然後再將剩餘的樹脂加入交換柱內。
樹脂裝柱完成後,先用去離子水對樹脂進行反向清洗,清洗流速控制在2-4BV/h,清洗約1h,停止水洗,讓樹脂自然沉降完全;然後用去離子水對樹脂柱床進行正向清洗,清洗流速控制在4-6BV/h,清洗約1h後停止。
2.Seplite樹脂預處理
首先用4%的鹽酸溶液進行過柱處理,處理流速控制在1-2BV/h,處理量3-4BV;處理完畢後,用去離子水過柱清洗掉柱床及樹脂孔道內殘留的酸,至出口液pH≥4,停止水洗,樹脂床層上至少保留20-30cm的液面層,防止干柱。
然後用4%的氫氧化鈉溶液進行過柱處理,處理流速控制在1-2BV/h,處理量3-4BV;處理完畢後,用去離子水過柱清洗掉柱床及樹脂孔道內殘留的鹼,至出口液pH≤10,停止水洗,樹脂床層上至少保留20-30cm的液面層,防止干柱。
再用4%的鹽酸溶液進行過柱處理,處理流速控制在1-2BV/h,處理量3-4BV;處理完畢後,用去離子水過柱清洗掉柱床及樹脂孔道內殘留的酸,至出口液pH≥4,停止水洗,樹脂床層上至少保留20-30cm的液面層,防止干柱。
最後再用95%以上的乙醇或甲醇溶液以1BV/h的流速進行樹脂過柱處理,至進出口醇濃度一致,停止進醇,浸泡2-4h,然後繼續過柱處理,至流出液澄清無渾濁時停止,再用去離子水以1~2BV/h的流速過柱清洗樹脂,至出口液中無明顯的醇味,待用。
3.樹脂吸附
料液上柱吸附前須經必要的過濾預處理,以去除料液中的固形物雜質,防止堵塞樹脂孔道,影響樹脂吸附效果。吸附過程一般採取正向過柱的方式,吸附流速一般建議控制在1-2BV/h,通過檢測出口液中目的物(或雜質)的含量,以確定樹脂的吸附狀態。
1. 吸附後水洗
樹脂吸附完成後,用去離子水正向過柱清洗樹脂柱床,清洗流速一般控制在1-2BV/h,清洗1-2h,以清除柱床內殘留的料液以及部分水溶性雜質。
2. 樹脂解析
水洗完成後,可採用4-6%的鹽酸溶液或硫酸溶液對樹脂進行過柱解析再生,過柱流速一般控制在1-2BV/h,處理量控制在3BV以內。也可採用8-10%的氯化鈉溶液進行解析再生,處理流速一般控制在1-2BV/h,處理量控制在3BV以內。
3. 解析後水洗
樹脂解析再生完成後,用去離子水正向過柱清洗樹脂柱床,清洗流速一般控制在1-2BV/h,清洗1-2h,以清除柱床內殘留的解析劑(酸、鹽溶液)。
4. 樹脂深度再生處理
樹脂運行一段時間後,如出現交換容量下降,可用下面的方法對樹脂進行深度再生處理。
1.鹼再生
用4%的氫氧化鈉溶液正向過柱,對樹脂進行鹼再生處理,處理流速控制在1-2BV/h,處理約1.5h。熱鹼再生處理完畢後,用去離子水正向過柱清洗,清洗流速2-3BV/h,至出口液pH≤10。
1.酸再生
鹼再生並水洗完成後,用4%的鹽酸溶液進行正向過柱處理,處理流速控制在1-2BV/h,處理約1.5h。酸再生處理完畢後,用去離子水正向過柱清洗,清洗流速2-3BV/h,至出口液pH≥5。
註:樹脂的具體使用方法與具體使用工況、工藝方案等有關,因此,樹脂的具體使用方法及細則也可向藍曉科技應用技術服務人員咨詢。
離子交換樹脂注意事項:
(1)使用中應盡量避免反復對樹脂進行裝卸,防止樹脂床層不均勻導致偏流。
(2)短時間停運,應將樹脂再生、清洗干凈後置於清水中浸泡。
(3)長期停運或冬季室溫低於5℃,則應將樹脂浸泡於15%的NaCL或10%的氫氧化鈉水溶液中,防止滋生
細菌與樹脂凍結。
離子交換樹脂儲存方法:
(4)料液上柱前須經必要的過濾處理,以除去固形物雜質,防止堵塞樹脂孔道,影響樹脂吸附效果。
(1)樹脂儲運溫度5℃—40℃,嚴禁雨淋、暴曬。
(2)保持樹脂的內、外包裝完整,防止樹脂受污與失水。
(3)防止樹脂受凍與受熱,樹脂一般要求室溫避光保存。
(4)避免與有異味、有毒、氧化性物質混雜堆放。
⑵ 離子交換樹脂提取生物鹼的原理是什麼
通過離子交換樹脂的聚合多孔性及官能團進行吸附,由於這一交換過程速度很快,離子交換樹脂對生物鹼的親和性也很好,水處理填料樹脂因此在這個過程中,有機物對離子交換樹脂的污染很小。吸附飽和後,再用稀濃度的酸液進行分布洗脫,稀的酸液洗下的是正電荷很弱的雜質,它們可以與活性官能鍵結合,但是不穩定,然後再用較高濃度的酸液將吸附的生物鹼洗脫,最後用高濃度的酸液洗脫與活性官能團結合很牢固的陽離子雜質。為了確保離子交換樹脂的吸附容量,往往在使用到一定周期後,會採用NaOH溶液進行逆轉型復甦。
⑶ 哪位大神知道離子交換樹脂的操作步驟哇,具體的,比如預處理,裝柱,過柱,吸附,洗脫等...我說的對么
首先,預處理一般就是看你樹脂的類型。陽樹脂一般用鹽酸處理,陰樹脂內一般用NaOH處理。處理過容後用去離子水洗至中性後可以裝柱。一般都是用反洗的方法,使裝柱過程不在樹脂內部不產生氣泡。至於吸附和洗脫要看你拿樹脂做什麼的,如果是水處理直接再生就行了,只有用做吸附特殊物質的時候才洗脫收集你要吸附的物質
⑷ 離子交換樹脂的處理方法
新購樹脂常殘存較多有機溶劑,低分子聚合物及有機雜質,使用前必須盡量除去,否則將影響樹脂的使用壽命。
1.將樹脂放在一大桶內,先用清水漂洗干凈,濾干。
2.用80%~90%工業乙醇浸泡24小時,洗去樹脂內的乙醇溶性有機物然後抽干(濾液供回收乙醇)。
3.用40~50℃的熱水浸泡2小時,洗滌幾次後,再浮選或篩選出粒度合適的樹脂。目的是洗去樹脂內的水溶性雜質和乙醇味。然後抽干。
4.用4倍於樹脂量的2摩爾/升鹽酸(1:5)溶液浸泡處理2小時(要經常翻動),目的是洗去酸溶性雜質。用蒸餾水或自來水洗至中性,抽干。
5.用4倍於樹脂量的2摩爾/升(8%)氫氧化鈉溶液浸泡2小時(需經常翻動),目的是洗去鹼溶性雜物。用蒸餾水或自來水洗至中性,抽干,備用。
6.如果是陰離子樹脂,可轉型為C1型或OH型,用鹽酸按上法處理一次即可;如是陽離子樹脂,可轉為H型或Na型,用氫氧化鈉按上法處理一次即可。
再生,用過的樹脂。如希望陽離子樹脂為H型、Na型或NH4型,則可分別用鹽酸、氫氧化鈉或氫氧化銨處理;要使陰離子樹脂為C1型、OH型,則可用鹽酸或氫氧化鈉分別處理。
樹脂宜保存於陰涼處,但不宜深凍,因深凍會破壞樹脂的內部結構。短期存放可置於1摩爾/升鹽酸或氫氧化鈉溶液中。長期存放可加入適量防腐劑封存。遇到樹脂長霉,可用1%甲醛浸泡1小時後,再漂洗干凈,然後進行再行處理。
詳見http://power.nengyuan.net/2008/0122/20404.html
⑸ 離子交換樹脂如何活化
一、本方法適用於用離子交換法處理鍍鉻廢水時陰、陽離子交換樹脂受污染時的活化
二、陰離子交換樹脂,可採用體外活化。活化液用量為樹脂體積的1-2倍。活化液用濃度為2.0-2.5MOL/L硫酸與亞硫酸氫鈉配製,亞硫酸氫鈉含量對凝膠型強鹼陰樹脂為45G/L,對大孔型弱鹼陰樹脂為28G/L,活化時,樹脂在活化液中浸泡一夜
三、陽離子交換樹脂,可在體內活化活化.液用量為樹脂體積的2倍.活化液用濃度為3.0MOL/L的鹽酸配製,以1.2-4.0M/H的流速通過樹脂層,再採用體積為樹脂體積的1-2倍、濃度為2.0-2.5MOL/L的硫酸浸泡3H以上
離子交換樹脂的工作原理及優缺點分析將離子性官能基結合在樹脂(有機高分子)上的材料,稱之為 「離子交換樹脂」。 樹脂表面帶有磺酸 (sulfonic acid) 者,稱為陽離子交換樹脂,而帶有四級氨離子的,則為陰離子交換樹脂。由於離子交換樹脂可以有效去除水中陰陽離子,所以經常使用於純水、超純水的製造程序中。(見下圖)離子交換樹脂上的官能基雖可去除原水 (Feed water) 中的離子,但隨著使用一段時間之後,因官能基的飽和而導致去離子效率的降低,引發水質劣化的缺點。此外,離子交換樹脂本身也是有機物質,使用中會受到氧化分解、機械性破裂、擔體流出而造成有機物質的溶出。此外,帶有電荷的有機物質也會受到離子交換樹脂的吸附,使離子交換樹脂很容易受到有機物質的污染 (Fouling)。而有些微生物由於菌體表面帶著負電,也會被陽離子交換樹脂所吸附,樹脂表面因而成為微生物的繁殖場地,造成純水的污染。在此同時,微生物所產生的代謝產物也會成為有機物質的污染來源。這些都是使用離子交換樹脂時,引發水質劣化而不可不注意的地方。通常失去離子去除能力(飽和)的離子交換樹脂,雖然可以經由酸鹼葯劑的作用來再生,達到重復使用的目的,但若因為有機物質的吸附(污染)而造成效率不好時,樹脂的去除性能就會降低。此外,依再生用化學葯劑的品質不同也會有離子交換樹脂本身被污染的風險。因此,超純水系統所使用的離子交換樹脂幾乎是不能進行再生處理的。
⑹ 離子交換樹脂的洗脫順序和什麼有關
和樹脂的親和力有關,主要是靜電吸引,其次是疏水作用。
樹脂的交聯度,即樹脂基體版聚合時所用二權乙烯苯的百分數,對樹脂的性質有很大影響。通常,交聯度高的樹脂聚合得比較緊密,堅牢而耐用,密度較高,內部空隙較少,對離子的選擇性較強。
而交聯度低的樹脂孔隙較大,脫色能力較強,反應速度較快,但在工作時的膨脹性較大,機械強度稍低,比較脆而易碎。
(6)從離子交換樹脂上洗脫目的物的主要方法擴展閱讀:
大孔樹脂內部的孔隙又多又大,表面積很大,活性中心多,離子擴散速度快,離子交換速度也快很多,約比凝膠型樹脂快約十倍。使用時的作用快、效率高,所需處理時間縮短。
大孔樹脂還有多種優點耐溶脹,不易碎裂,耐氧化,耐磨損,耐熱及耐溫度變化,以及對有機大分子物質較易吸附和交換,因而抗污染力強,並較容易再生。
交聯度高的樹脂對離子的選擇性較強,大孔結構樹脂的選擇性小於凝膠型樹脂。這種選擇性在稀溶液中較大,在濃溶液中較小。
⑺ 離子交換樹脂的原理
離子交換樹脂是由空間網狀結構骨架(即母體)與附屬在骨架上的許多活性內基團所構成的容不溶性高分子化合物。活性基團遇水電離,分成二部分:(1)固定部分,仍與骨架牢固結合,不能自由移動,構成固定離子;(2)活動部分,能在一定空間內自由移動,並與其周圍溶液中的其他同性離子進行交換反應,稱為可交換離子或反離子。以強酸性陽離子交換樹脂為例,可寫成R-SO3-H+,其中R代表樹脂母體即網狀結構部分,-SO3- 代表活性基團的固定離子,H+為活性基團的可交換離子。有時更簡單地寫成R-H+。離子交換通過不溶性的電解質(樹脂)與溶液中的另一種電解質進行化學反應。這一反應可以是中和反應、中性鹽分解或復分解反應。譬如中和反應:
R-H+ + NaOH= RNa+H2O 利用這個反應可以去除水的鹼度。
⑻ 陰陽離子交換樹脂的工作原理
離子交換樹脂原理即是離子交換樹把溶液中的鹽分脫離出來的過程:
離子交換樹脂作用環境中的水溶液中,含有的金屬陽離子(Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)與陽離子交換樹脂(含有的磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基團,在水中易生成H+離子)上的H+進行離子交換,使得溶液中的陽離子被轉移到樹脂上,而樹脂上的H+交換到水中,(即為陽離子交換樹脂原理)。
水溶液中的陰離子(Cl-、HCO3-等)與陰離子交換樹脂(含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亞胺基(—NH2)等鹼性基團,在水中易生成OH-離子)上的OH-進行交換,水中陰離子被轉移到樹脂上,而樹脂上的OH-交換到水中,(即為陰離子交換樹脂原理)。而H+與OH-相結合生成水,從而達到脫鹽的目的。
(8)從離子交換樹脂上洗脫目的物的主要方法擴展閱讀:
離子交換樹脂使用方法:
1、預選。離子交換樹脂的粒度一般控制在20-35目,有些可達到50目,因此在使用前要先乾燥,粉碎,過篩,通常乾燥時在烘箱中進行,亦可在裝有五氧化二磷、氧化鈣或者濃硫酸的乾燥器中進行,粉碎時不要分得過細,否則影響實驗收率。
2、預處理。強鹼性離子交換樹脂應先用20倍樹脂體積的4%氫氧化鈉水溶液處理,然後用10倍體積的水洗,再用10倍量4%鹽酸處理,最後用蒸餾水洗至中性,然後將氯型轉化成OH型,再轉化成氯型,最後用10倍4%氫氧化鈉水溶液處理。弱鹼性離子交換樹脂處理時只需用10倍量蒸餾水洗即可,不必洗至中性。
3、裝柱。將處理好的樹脂至於燒杯中,加水充分攪拌除掉氣泡,靜置幾分鍾待樹脂大部分沉降後,傾去上層泥狀顆粒;反復操作直至上層液澄清後,即可裝柱。注意要在柱子底部放1cm後的玻璃絲,用玻璃棒將其壓平,將樹脂倒入柱子中,還要注意防止氣泡產生。
4、樹脂交換。將樣品配製成一定濃度的水溶液,以適當流速通過柱子,亦可將樣品溶液反復通過柱子,直到成分交換完全。用顯色法檢驗成分是否交換徹底。
5、樹脂洗脫。注意親和力弱的成分先被洗下來,常用的離子交換樹脂洗脫劑有強酸、強鹼、鹽類、不同pH緩沖溶液、有機溶液等,可選擇梯度洗脫或者單一濃度洗脫。
6、樹脂再生。
⑼ 離子交換樹脂的還原方式
離子交換樹脂的還原一般是使用再生劑進行再生,從而達到還原的目的。
陽離子交換樹脂的再生方法:
首先要將陽離子交換樹脂床裡面的水放空,然後關閉全部閥門,只需要打開進酸閥、上排閥,然後將酸泵打開,然後放入酸液,在液面超過樹脂20厘米以上,打開下排,流速和進酸速度相同,流量一般在600-1000L/H左右,酸洗時間最好不要低於40分鍾,酸洗之後可以直接清洗樹脂,首先打開砂過濾和精密過濾,然後放掉酸液,再打開上進和下進,清除掉殘留的酸液,然後關閉樹脂床下進閥,開始進行清洗,清洗時打開樹脂床上排閥,陽床內的水須始終漫過樹脂,不要使樹脂失水。清洗到下排閥出水接近中性為止。
對於污染較嚴重的樹脂,可用鹼性食鹽溶液反復處理,一些報道有提到:某些絡合劑、沉澱劑、增溶劑、氧化劑以及外力等能夠改變樹脂污染物的化學物理環境。在鹽鹼復甦液的基礎上,加入一定濃度的腐殖酸絡合劑、腐殖酸增溶劑、有機物的抗氧化劑及抗靜電作用屏蔽劑等,陰離子吸附樹脂復甦效果有所提高。當採用上述方式再生後制水量任無法達到原來制水置一半時,應考慮更換新樹脂。
陽離子交換樹脂再生劑:
1.再生劑的純度
再生用的葯品質量對陽離子交換樹脂的再生效果有很大的影響,陰陽離子交換樹脂再生採用高純鹼有利於對陰樹脂的再生。根據離子交換平衡原理,對工業鹼與高純鹼質量的理論分析得出,採用高純鹼再生時,其陰床出水Cl一含量僅為工業鹼再生時的1/46。實踐證明,採用高純鹼再生時,樹脂的再生度提高了約77%,樹脂的工作交換容量提高了約13%,同時設備的周期制水量提高了約16 %。
2.再生劑量
離子交換是可逆的,離子交換劑失效後理論上再生1 mol離子量需要再生劑的摩爾量稱為再生比耗(或稱再生水平),以100%純度再生劑表示。也可用實際再生劑的消耗量與理論需要量的比值來表示,如強鹼陰樹脂需要100%純度NaOH的再生比耗為1.5,即實際再生lmol離子量需要的NaOH量1.5×40是60g(1molNaOH是40g),也可以說強鹼陰樹脂需要100%純度NaOH的再生比耗(再生水平)為60g/mol。再生比耗與進水水質、樹脂質量、再生方式等因數有關。陽離子交換樹脂首次再生,其再生劑量應是設計再生劑量的1.5~2倍,逆流再生設備在大反洗後的再生劑量要增加10%-50%。