离子交换柱层析中树脂为什么中性
1离子交换树脂性能降解原因
树脂在内长期使用中,性能容会逐渐下降,表现为出水(即产品)质量降低。影响树脂性能降解的因素很复杂,如树脂体积减少,交换能力下降,球粒裂纹增多,破碎流失等,造成上述现象的原因不外是:
(1)胀缩内应力不均。在使用中树脂内部由于溶胀及收缩变化的不均匀,局部结构中应力不平衡,造成断链裂解。
(2)氧化破坏。体系中的氧化剂,包括酸、碱、溶剂等对树脂骨架及功能基的破坏。
(3)杂质污染。水中杂质堵塞了树脂的内部孔道,阻挡交换吸附。
2离子交换树脂使用前为什么要进行预处理
新树脂常含有反应溶剂、未参加反应的物质和少量低分子量的聚合物、铁、铅、铜等杂质。当树脂与水、酸、碱或其它溶液相接触时,上述可溶性杂质就会转入溶液中,在使用初期污染出水水质。因此,新树脂在投运前要进行预处理,转换为指定的离子型式。
② 混床树脂的分层效果与什么因素有关
要想最好地进行水处理除垢工作,就得具体了解混床树脂。现在我们来给大家分析一下,混床树脂的分层效果与哪些因素有关。这都影响着水处理的效果。
混床树脂的分层效果与下列因素有关:
①树脂的湿真密度差。生产实践表明:要保证混床树脂有较好的分层效果,阳、阴树脂间的湿真密度差应在15%~20%以上。树脂的湿真密度差小于上述数值的, 阳、阴树脂的分层效果不好。
②树脂的粒度。树脂粒度不均也会影响分层。为了保证分层效果,阳、阴树脂的粒度应均匀,一般要求其粒度为03~0.5mm,均一筛分大于90%( 即90%的树脂粒度变化范围在±100μm之内)。
③树脂的失效程度。树脂在吸着不同离子后,密度不同、沉降速度也不同。对阳树脂而言,不同离子型的密度排列为ρH<ρca< ρNa;对阴树脂而言,不同离子型的密度排列为
ρoH<ρCl<ρSO4,
当混床运行至终点时,如底层尚未失效的树脂较多,则由上述排列可知:未失效的阳树指(H 型)和已失效的阴树脂(SO4型)密度差较小,所以分层就比较困难。此时, 往往需反洗数次,才能完全地分层。
④“抱团”现象。H型和OH型树脂有互相黏合的现象(俗称抱团”), 使分层困难。
在实际生产中,为了克服③、④的困难,可采用在分层前向床中打部分碱,将阴树脂再生成OH 型,使阳树脂转变成Na型,使两种树脂的密度差加大,从而加快其分层。
⑤反洗操作不适当,反洗流速过小或时间过短。
③ 制作混合床离子交换树脂柱时在操作上要注意哪些问题
在混床树脂使用的过程中,阳树脂会释放出H+离子,而阴树脂释放出OH-离子,这两内种容两种会结合成为水,阳树脂失去一些阳离子之后,会呈负电性,而阴树脂失去阴离子,呈正电性,这两种树脂就会相互吸引,导致两种树脂成为团状物,并且不易分离,而且一些碎树脂末和悬浮物也会增加树脂的“抱团”作用,这就是树脂出现“抱团”的原因,树脂如果被油脂污染也会造成树脂的“抱团”现象。
应该如何解决?
1.当混床树脂出现“抱团”的现象时,就会导致树脂再生时不能很好的分层,所以一般在树脂分层时,会加入一定量的电解质,比如碱等物质,阳树脂就会与阳离子结合成为中性,而阴树脂则会与阴离子结合,也呈中性,“抱团”的树脂也会随之分离,所以一般混床树脂在分层时都会使用一定的碱,能够有效的改善阴、阳树脂的分层效果。
2.被油脂污染的树脂,可以使用非离子型表面活性剂为主的碱性清洗剂进行处理,对树脂进行清洗,能够有效的去除树脂上的油脂。
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④ 离子交换树脂氢型柱制作方法
1、树脂装柱
将树脂装入交换器中,用清水反洗树脂,至出水澄清为止。通入 2 倍树专脂体积的
5-8%NaCl溶液浸泡4-8h,再用属清水洗到出水无色无味为止(如树脂是新树脂,也未失水,则可免去5-8%NaCl
溶液浸泡)。
2、阳离子交换树脂
先通入两倍树脂体积的约 4%HCl 溶液,将后一倍再生液浸泡树脂 4-8h,用清水洗到 pH 为 3-5 左右,再用两倍树脂体积的约 4%NaOH 溶液,将后一倍再生液浸泡树脂 4-8h,用清水洗到 pH 为 8-9 左右。之后就可再生使用(通入三倍树脂体积的约 4%HCl 溶液,将后一倍再生液浸泡树脂 4-8h,用清水洗到 pH 为 5 -6)
如果嫌麻烦,也可以直接双倍再生,即通入4倍树脂体积的约 4%HCl 溶液,将后一倍再生液浸泡树脂 4-8h,用清水洗到 pH 为 5 -6即可投入使用。
清洗水要注意原水中硬度是否偏高(最好采用软化水),如果没有条件采用软化水冲洗,则建议免去酸碱预处理过程,以免造成阳树脂通过NaOH转型后,用软化水冲洗时,导致树脂内部形成Ca(OH)2,Ma(OH)2沉淀,反而造成运行时钠超标。
⑤ 混床树脂分层时下面一部份怎么也冲不动
一、 碱泡:混床在失效后,再生前通入NaOH溶液浸泡的目的是使阴树脂再生成OH型,阳树脂再生成Na型,使阴阳树脂密度差加大,利于分层,另外,消除 H型和OH型树脂互相粘结现象,也有利于分层。因此碱泡时关键是让床内所有树脂得到充分浸泡转型。
1、 反洗:开M3、M4门,逐步开大进水手动门至流量40-50T/H,对树脂进行反洗,反洗以树脂达到上部窥视孔即可停止,目的是平整、松动树脂,消除床体内气泡和偏流,
2、 静止沉降及放水:关闭M3、M4门等树脂全部沉降稳定后开启M10、M11放水,放至M11无水时即可关闭。
3、 进碱:计量箱中准备好碱50-60CM,开启混床进碱手动门,手动开启J6、J7、M10,启动一台再生水泵,手动开启J5和碱计量箱出碱手动门调节碱液浓度4%左右,视混床内液面高度情况间断开启M5,以保证树脂层上留有10-20CM高度水为宜,碱液进完即可关闭各门。
4、 空气混合:开启M9、M10,调节压缩空气压力0.05-0.1Mpa,以窥视孔内可见树脂强烈扰动为准,时间约1分钟,目的是使碱液与树脂充分均匀接触。
5、 取样化验:用锥形瓶从混床出水取样门取样50ML,加入一滴酚酞指示剂,应显红色,否则应查找原因,必要时重新进碱。需注意的是混床出水取样管内积水为运行时出水水样,需放尽再行取样。
6、 静置浸泡4-12小时。
二、 正洗:
1、 投运一个系列一级除盐设备。
2、 充水排气:开启M1、M10,等M10有水排出时关闭M10.
3、 正洗:开启M5对混床进行大流量正洗,流量100T/H左右,时间1-2小时,目的将浸泡废液冲洗干净,利于再生,从排水中取样化验酚酞碱度为0或微量即可停止。
三、 反洗分层:
1、 反洗:关闭混床进水手动门,开启M3、M4,逐步开启混床进水手动门,调节反洗流量至40-50T/H,以树脂层平稳上升到上部窥视孔为准,维持此流量反洗20-30分钟,排水中取样出水清澈无碎树脂即可关闭M3、M4,反洗流量调节切忌大起大落大幅度变化,应每次调节流量5-10t/H稳定几分钟后再行调节。
2、 静止沉降:树脂完全沉降后阴阳树脂大部分已分离,从下部、中部窥视孔应能明显分清阳、阴树脂,但其分层界面可能不很清楚。
3、 小流量反洗:关闭混床进水手动门,开启M3、M4,逐步开启混床进水手动门,调节反洗流量至20-30T/H,从下部窥视孔中观察树脂平稳上升,时间5-10分钟,关闭M3、M4。
4、 静止沉降:树脂完全沉降后从下部窥视孔中阴阳树脂分层界面清楚,如不清楚应重复上述1-3步。
⑥ 混床再生前阳、阴树脂的分层通常采用哪些方法
在热力发电厂中,混床的树脂分层都是采用水力筛分进行分层的,即利用反洗的回水力将树脂悬浮答起来,使树脂层达到一定的膨胀率,再利用阳、阴树脂的密度差达到分层的目的。一般阴树脂的密度较小,所以分层后阴树脂层在阳树脂层的上面。操作中通常先用低流速进行反洗,待树脂层开始松动后,逐渐加大反洗流速至10m/h,此时树脂层的膨胀率应大于50%,反洗10—15分钟,然后静止,树脂自然沉降分层,水业导航网提供。
⑦ 混床阴阳树脂分层困难的原因是什么
如果抄是新树脂,一般理解为阴阳袭树脂不能完全失效,混床产水低于1M时,未失效的树脂约占60%左右,未失效的树脂间形成氢键,就是所谓的抱团,这样很难通过反洗的方法达到分层的效果,一般对策是采用NaOH、NaCl等进行完全失效后,再进行反洗分层。另外,反洗流量的控制也很重要(详见下文)。
若是旧树脂,一般都很容易分层,如果分不开就要看看是不是反洗流量控制的不好,反洗流量太低,树脂不能达到膨松的状态,不易分离,流量过大,分层后可进一步混合,此时,往往采用由大到小的方式进行反洗,先将树脂大流量反洗,达到膨松状,然后逐步调低流量,适当的可延长反洗时间,如有抱团情况,可参照上述部分处理。
⑧ 混床运行中树脂分层的原因及处理方法
1、混合时间不够
2、混合时的压缩空气压力及流量不够
处理办法:
1、延长混合时间
2、保证压缩空气压力及流量