离子交换树脂的主要用途是什么?
清除水中或其他溶液中的金属以及其他杂质离子…起到净化的作用…一般用在各类化学或生物实验中去离子水的制备!如不慎树脂失水,应先用浓食1盐水(约10%)浸泡,再逐渐稀释,不得直接加水,以免树脂急剧膨胀而破碎。使用时的作用快、,所需处理时间缩短。大孔树脂还有多种优点:耐溶胀,不易碎裂,耐氧化,耐磨损,耐热及耐温度变化,以及对有机大分子物质较易吸附和交换,因而抗污染力强,并较容易再生。
离子交换树脂应用范围
离子交换树脂被广泛应用于电力、石化行业,随着工业飞速地发展,水污染已日趋严重,离子交换树脂原水的进水水质有机物COD、胶体等有显著的增加,因此,近年来,不断有使用离子交换树脂的企业,发现树脂的制水量下降、再生失败率增加,酸碱费用也急剧增加,甚至影响到了生产。离子交换树脂都是用有机合成方法制成。常用的原料为或(酯),通过聚合反应生成具有三维空间立体网络结构的骨架,再在骨架上导入不同类型的化学活性基团(通常为酸性或碱性基团)而制成。 离子交换树脂不溶于水和一般溶剂。大多数制成颗粒状,也有一些制成纤维状或粉状。6.油污染油对树脂的污染主要是吸附于树脂骨架上或覆盖于树脂表面,使树脂交换容量降低,周期制水量明显减少。树脂颗粒的尺寸一般在0.3~1.2mm 范围内,大部分在0.4~0.6mm之间。
离子交换树脂的基本类型
(1) 强酸性阳离子树脂
强酸性阳离子树脂含有大量的强酸性基团,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中离解出H+,故呈强酸性。树脂离解后,本体所含的负电基团,如SO3-,能吸附结合溶液中的其他阳离子。这两个反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换。强酸性树脂的离解能力很强,在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。湘中树脂. 强酸性阳离子树脂树脂在使用一段时间后,必须进行再生处理,即用化学药品使离子交换反应以相反方向进行,使树脂的官能基团回复原来状态,以供再次使用。袋装树脂应避免直接日晒,远离锅炉、取暖器等加热装置,避免脱水。如上述的阳离子树脂是用强酸进行再生处理,此时树脂放出被吸附的阳离子,再与H+结合而恢复原来的组成。
(2) 弱酸性阳离子树脂
弱酸性阳离子树脂含弱酸性基团,如羧基-COOH,能在水中离解出H+ 而呈酸性。树脂离解后余下的负电基团,如R-COO-(R为碳氢基团),能与溶液中的其他阳离子吸附结合,从而产生阳离子交换作用。这种树脂的酸性即离解性较弱,在低pH下难以离解和进行离子交换,只能在碱性、1中性或微酸性溶液中(如PH5~14)起作用。湘中树脂.弱酸性阳离子树脂也是用酸进行再生(比强酸性树脂较易再生)。两1性树脂是一类在同一树脂中存在着阴、阳两种基团的离子交换树脂,包括强酸-弱碱型、弱酸-强碱型和弱酸-弱碱型。
(3) 强碱性阴离子树脂
强碱性阴离子树脂含有强碱性基团,如季胺基(亦称四级胺基)-NR3OH(R为碳氢基团),能在水中离解出OH-而呈强碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合,从而产生阴离子交换作用。湘中树脂.强碱性阴离子树脂的离解性很强,在不同pH下都能正常工作。它用强碱(如NaOH)进行再生。离子交换树脂再生方法常规的再生处理离子交换树脂(IONRESIN)使用一段时间后,吸附的杂质接近饱和状态,就要进行再生处理,用化学药剂将树脂所吸附的离子和其他杂质洗脱除去,使之恢复原来的组成和性能。
(4) 弱碱性阴离子树脂
弱碱性阴离子树脂含有弱碱性基团,如伯胺基(亦称一级胺基)-NH2、仲胺基(二级胺基)-NHR、或叔胺基(三级胺基)-NR2,它们在水中能离解出OH-而呈弱碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合,从而产生阴离子交换作用。湘中树脂.弱碱性阴离子树脂在多数情况下是将溶液中的整个其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性条件(如pH1~9)下工作。3.悬浮物污堵原水中的悬浮物会堵塞在树脂层的孔隙中,从而增大其水流阻力,也会覆盖在树脂颗粒的表面,因而降低其工作交换容量。它可用Na2CO3、NH4OH进行再生。
离子交换树脂故障的排查与方法
1、石英砂垫层乱层 交换器底部选用石英砂垫层时,因反洗操作不当或积污,会造成石英砂层结块;若反洗水从局部冲出则会造成石英砂垫层乱层。 石英砂垫层下面的穹型多孔板的中心,应不开孔,以避免底部进水流速过高冲乱石英砂层。如果穹型板是全部开孔的,可以在穹型多孔板下面加装挡板,但是,不可使用缝隙式喷水头或多孔式花篮,因为它们的出水流速太高,距穹型板又近,仍然会使水流集中于局部小孔喷出,冲乱石英砂层。 石英砂垫层应严格按照级配逐层铺垫,每层的厚度必须均匀。在装入树脂前,可以进行反洗试验,要求在流速达到40-60m/h时,石英砂垫层不乱层,不移动。此时,不但再生后清洗困难,洗出液中总是有硬度,而且树脂的交换容量降低。
2、中间排液装置的损坏 逆流再生离子交换器的中排装置损坏是常见的故障。中排装置损坏的根本原因是,在树脂层中有气泡或干层的情况下,反洗进水流速过高,树脂层尚未散开,树脂的流动性差,夹在干树脂层中的中间排液装置被向上托起而造成的。在运行中因树脂干层收缩,也会造成中排支管的向下弯曲。 在阳床的运行中,树脂层内出现气泡是因为阳床用进口阀门调节流量,交换器在低压(0.1-0.2Mpa)下运行,经交换反应生成的碳酸变为游离的CO2析出,积聚在树脂层内。防止CO2析出的方法是保持交换器在0.4-0.6Mpa压力下运行。此外,如果水泵轴封漏气,也会使空气随水流进入交换器,积在树脂层中。特别应该指出的是设备长期停用或因阀门漏水造成树脂干层时,进水速度一定要缓慢(2-3m/h),使树脂层中的气泡能慢慢逸出,不得将干树脂层托起。 中间排液装置必须牢固地固定在的支架上,为防止中排装置的损坏,国外曾将支管从圆形改为椭圆形(或灯泡形状),以减缓反洗时造成的冲击。也可将母管露置在树脂层上部50mm处,其支管或水帽插入树脂层中需要的高度,以减少树脂层胀缩时对中排装置的冲击。 开始反洗时,流量应小,待树脂层内气泡被排出,树脂开始浮动后,再加大反洗流量。 中排装置应用不锈钢制成,加工制造及焊接应牢固可靠。由於离子交换树脂可以有效去除水中阴阳离子,所以经常使用於纯水、超纯水的制造程序中。 体内再生的混床,其中排装置的损坏也是常见的,高流速的混床更为严重。其防止措施与逆流再生交换器相同。