阴阳离子交换树脂的使用温度

A. 阳离子交换树脂的用途和原理

阳离复子交换树脂是水处理中常制用到的一种树脂，主要作用就是去除水中的阳离子，以降低水质的硬度。
离子交换树脂的用途：
1、工业超纯水处理工艺是工业超纯水制备中应用最广泛的工艺之一。
2、食品工业离子交换树脂可用于制糖、味精、白酒精制、生物制品等工业装置上。
3、离子交换树脂在制药工业中发挥着重要的作用，开发新一代抗生素，提高原有抗生素的质量，链霉素的成功开发是一个突出的例子。
4、在合成化学和石油化学工业中，常用酸和碱作有机合成中的酯化、水解、酯交换和水合催化剂。
5、电镀废液中的金属离子，回收电影制片废液里的有用物质等。
6、湿法冶金和其它离子交换树脂可用于从贫铀矿石中分离、富集和纯化铀，以及提取稀土元素和贵金属。
离子交换树脂的原理：
离子交换树脂一般分为阴离子交换树脂和阳离子交换树脂，离子交换树脂主要是通过树脂内的功能基团，一般树脂中的离子都是低价离子，利用了树脂对高价离子的吸附性，将溶液中的高价离子吸附，释放出树脂中的低价离子，这时树脂中的离子与溶液中的离子进行交换，而这些低价离子会和水中的其他成分结合成为对人体无害的物质。

B. 如何选择离子交换树脂

在选择离子交换树脂的时候需要注意以下问题

颗粒尺寸：
树脂一般是颗粒状的固体，离子交换树脂颗粒的尺寸是非常重要的一个因素，树脂颗粒太大，反应速度就比较慢一些，树脂颗粒小，反应的速度就快一些，但是树脂的颗粒太小，液体通过时的阻力就会增大，所以一般树脂的尺寸都是经过严格的筛选之后，才能够确定，一般树脂的颗粒尺寸在0.4-06mm左右。

交联度：
树脂中含交联剂的重量称为离子交换树脂的交联度，一般以百分比表示。树脂的交联度与树脂的再生、密度、选择性、耐用性都是息息相关的，交联度越高，树脂的再生就比较困难、密度就越高、选择性更强、耐用性也好一些，交联度越低则相反。一般树脂的交联度在4-14%之间，交联度为7%左右的性能是比较理想的。

耐热性：
树脂无论是储存还是使用，都需要考虑到温度的问题，不同的树脂因为使用的材质不同，具有不同的耐温性，一般超纯水设备树脂可耐100℃或更高些的温度，而H型应在100~120℃下使用。苯乙烯系阴树脂、强碱性阴离子交换树脂的使用温度不超过50~60℃，弱碱性阴离子交换树脂可在80℃下使用，丙烯酸系强碱性阴树脂的使用温度应低于38℃。

交换容量：
离子交换树脂的交换容量，简单来说就是树脂能够交换多少离子，一般单位是meq/g(干树脂)或 meq/mL(湿树脂)，交换容量可以分为三种，分别是“总交换容量”、“工作交换容量”和“再生交换容量”

价格：
进口离子交换树脂的价格要比国产树脂要高一些，除了制造成本以外，价格里面还包含了进出口关税、运费等因素，所以在价格上要比国内的树脂高一些，而且市场也会对树脂的价格造成影响，例如之前的中美贸易战，就会对美国进口的树脂有一定的影响，价格会有一定上调。

C. 阴阳离子交换树脂的阴阳离子交换树脂化学稳定性及耐温性

阴阳离子交换树脂不溶于低浓度和中等浓度的酸、碱以及一般的溶剂。然而应避免长时间接触游离氯、次氯酸根及其它强氧化剂以防止链断裂，这将导致树脂含水量高，机械强度下降。与所有苯乙烯磺化树脂一样，盐型(钠型或碱土金属型)耐温到150℃，酸型在高于120℃时趋向于水解，磺酸基被羟基取代。

D. 为什么强碱性树脂氢氧型使用温度要低于60度

一般来讲，强碱阴树脂使用温度建议为：氯型≤ 80℃，氢氧型 ≤ 60℃，我公司在热电专联产凝结水回收项目中，属与华电集团成功合作开发了运行温度大概在80℃的耐高温凝结水精处理混床树脂，目前该项目运行2年后，已进入验收程序。
另外，大孔型强碱阴树脂相比于凝胶型强碱阴树脂，耐热稳定性相对更好，因为大孔结构更稳定。

E. 阴阳离子树脂有哪些参数对离子交换影响比较大如何测量

1.
悬浮物
和油脂
水中的悬浮物会堵塞树脂孔隙，油脂会包住树脂颗粒，它们都会使交换能力下降。
2.有机物
废水中某些高分子有机物与树脂活性基团的固定离子结合力很强，一旦结合就很难再生，结果降低树脂的再生率和交换能力，例如高分子有机酸与强碱性
季胺
基团的结合力就很大，难于洗脱。
3.高价
金属离子
废水中Fc3+、AL3+、Cr3+等高价金属离广可能导致树脂中毒。当树脂受
铁离子
中毒时，会使树脂的颜色变深。高价金属离子易为树脂吸附，再生时难于把它洗脱下来，结果会降低树脂的交换能力。为了恢复树脂的交换能力可用高浓度酸液长时间浸泡。
4.pH值
离子交换树脂
是由网状结构的高分子固体与附在母体上许多活性基团构成的不溶性
高分子电解质
。强酸和强碱树脂的活性基团的电离能力很强，交换能力基本上与pH值无关，但弱酸性树脂在低pH值时不电离或部分电离，因此在碱性条件下，才能得到较大地交换能力。
弱碱性
树脂在强酸性条件下才能有较大地交换能力。
5.水温
水温高虽可加速离子地交换扩散，但各种离子交换树脂都有一定的允许使用温度范围。水温超过允许温度时，合使树脂交换基团被分解破坏，从而降低树脂的交换能力，所以温度太高时，应进行降温处理。
6.氧化剂
废水中如果含有氧化剂(如
Cl2
,O2,
H2Cr2O7
)时，会使树脂
氧化分解
。强碱
阴树脂
容易被氧化剂氧化，使交换基团变成非
碱性物质
，可能完全丧失交换能力。氧化作用也会影响交换树脂的母体，使树脂加速老化，结果使交换能力下降。为了减轻氧化剂对树脂的影响，可选用
交联度
大的树脂或加入适当的
还原剂
。

F. 水的温度对于阴阳离子交换树脂有没有影响

吸附本身属于热力学过程，因此一定是与温度有关系的，具体要看属于哪种吸附方程式，简单点说在某种区间范围内温度高点好，但过高会影响到树脂本身的热稳定性，60度算很高的温度了

G. 离子交换树脂如何使用与贮藏

离子交抄换树脂含有一定的袭水分子。在贮藏和使用时应保持一定的湿度，并避免湿度过高或干燥，过冷或过热的反复变化以及日光的直接照射，否则离子交换树脂的机械强度将会下降。树脂一般应在5〜40摄氏度的温度范围内保存，并注意不要长时间地与高浓度强氧化剂接触。对于新树脂来说，比较理想的交换温度约为30摄氏度。阳离子交换树脂在80摄氏度以下使用稳定；阴离子交换树脂在40摄氏度以下使用稳定。中性盐型树脂比游离酸型或碱型树脂稳定。一般将树脂连续使用一年作为一个周期，此时应检査树脂的交换容量，并按约5%的新树脂进行补充。冬季常将树脂贮存于10〜20%的氯化钠溶液中。树脂若被有机物污染或吸附达到饱和时，颜色将会加深。平常可借此现象粗略地观察树脂吸附杂质的程度。
树脂在贮存或使用过程中，应尽量避免树脂被污染。造成污染的因素很多：被有机物、重金属或细菌、藻类污染；被油类污染；水中硅酸含量过高；溶液或水温忽高忽低的反复变化，多次反复地处于干燥与水浸状态，只顾使用，不顾再生处理以及长期贮存未加护养等。

H. 离子交换树脂的问题

树脂在未使用之前，可能会含有一定的杂质，当树脂使用的时候，杂质也会随着树脂一起进入溶液中，影响产水的水质，严重可能会导致树脂失效，为了防止这些有机物和无机的杂质影响出水质量效率，因此对新树脂要进行预处理。还可以考虑在离子交换树脂后，再加混床树脂，如果要求达到18兆欧，可以使用抛光树脂。

树脂预处理的方法有哪些？1.对出厂很久的离子交换树脂，需要用饱和食盐浸泡处理，处理后冲洗至清，再进行再生。2.弱碱树脂预处理，将树脂用温水浸泡4-8小时后，用水洗至PH=6再用，2-4%氢氧化钠浸泡4-8小时，用水洗至中性，待用。3.应用于医药、食品行业的树脂，预处理最好先用乙醇浸泡，而后再用酸碱进行交替处理，大量清水淋洗至中性待用。4.预处理中最后一次通过交换柱的是酸还是碱，决定于使用时所要求的离子型式。5.为了保证所要求的离子型式的彻底转换，所用的酸、碱应是过量的。6.各种树脂因品种、用途不一，预处理的方法也有区别，预处理时的酸碱浓度及接触时间等，可具体参考各型号树脂的介绍。

预处理有哪些注意事项？

1.预处理时的用水必须使用干净的水，一般使用除盐水或者软化水，因为如果使用生活用水清洗树脂，生活用水中含有一定的污染物，这些污染物也会对树脂造成污染，树脂的预处理就没有意义了，而且阴树脂非常容易被污染。

2.预处理浸泡时，使用的液体体积一般是树脂体积的两倍，防止树脂浸泡不完全的情况出现，也必须要使用干净的水。

3.如果是小型制水制备，树脂可以不用进行预处理，直接使用再生制水，使用2倍的再生剂，对树脂进行再生，然后用干净的水清洗树脂就可以了。

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I. 强碱阴离子交换树脂可耐受的最高温度是多少

一般来讲，强碱阴树脂使用温度建议为：氯型≤
80℃，氢抄氧型
≤
60℃，我公内司在热电联产凝结水容回收项目中，与华电集团成功合作开发了运行温度大概在80℃的耐高温凝结水精处理混床树脂，目前该项目运行2年后，已进入验收程序。
另外，大孔型强碱zd阴树脂相比于凝胶型强碱阴树脂，耐热稳定性相对更好，因为大孔结构更稳定。

J. 阳离子交换树脂的注意事项

阳离子交换树脂使用注意事项：

一般阳离子交换树脂都是氢离子型，这样的话就用1～2%的稀硫酸浸泡，时间12小时或以上，再用水洗至中性，即可使用。不能用自来水洗，要有去离子水，树脂的ph一般不测定，测的是通过树脂流出来的溶液的ph。

由于在合成树脂过程中，树脂表面及空隙中混掺有低分子和一些无机杂质(如铜、铁等)、高分子单体物质，以及致孔剂等，因此树脂在正式投入运行之前，必须将这些杂质除去，否则在使用过程中会以各种方式污染树脂。特别应当指出，在含铬废水中，因铬酸是一种氧化剂，如树脂中有铜、铁，便有催化氧化作用，从而加快树脂氧化。预处理方法如下：1、热水洗涤准备使用的新树脂先用热水反复清洗。阳树脂可用70～80℃的热水，阴树脂(特别是强碱阴树脂)的耐热性较差，可用50～60℃的热水。开始浸洗时，每隔15分钟左右换水一次，浸洗时要不是搅拌，换水4～5次后，可隔30分钟左右换水一次，总共换水7～8次，浸泡至洗涤水不带褐色，泡沫很少时为止。

树脂的保养树脂在使用过程中应防止悬浮物、有机物及油类等的污染，同时又要防止某些废水对树脂的剧烈氧化作用。因此，酸性氧化废水进入阴树脂前应去除重金属离子，以防止重金属对树脂的催化作用。每次设备运行完毕后应将交换柱中废水排回废水池，代之以自来水或净化水浸泡。树脂饱和后要及时再生，再生后不宜长期在原液中浸泡停放，应及时淋洗干净。

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