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001*7電標(biāo)陽離子交換樹脂的反應(yīng)與再生問題剖析

時間:2024/9/21閱讀:355
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001*7電標(biāo)陽離子交換樹脂的反應(yīng)與再生問題剖析


 

產(chǎn)品名稱:001×7強(qiáng)酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂

 

詳細(xì)信息:

二,、國外應(yīng)牌號
美國:Amberlite IR-120; Dowex 50-X8; 德國:Lewatit S-100;日本:Diaion SK-1B
三,、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
GB13659-92 DL519-93 SH2605.01-1997 Q/JH105-2002
四、理化性能

名稱

001×7H/Na        

001×7FC H/Na

001×7MB H/Na

 

全交換容量 mmol/g≥

5.00/4.50

4.90/4.40

 

 

體積交換容量mmol/ml≥

1.75/1.90

1.70/1.80

含水量

51-56/45-50

 

 

濕視密度g/ml

0.73-0.83/0.77-0.87

粒度

(0.315-1.25mm)≥95

(0.45-1.25mm)≥95

(0.71-1.25mm)≥95

 

(<0.315mm)≤1

(<0.45mm)≤1

(>0.71mm)≤1

 

有效粒徑mm

0.40-0.60

≥0.05

0.75-0.95

 

均一系數(shù)≤

1.60

1.40

 

磨后圓球率 ≥

90

 

外形 

金黃至棕褐色球狀顆粒

金黃至棕褐色球狀顆粒

金黃至棕褐色球狀顆粒

 

 

出廠型式

Na

Na

Na

 

用途

通用

浮動床

混床

         

出廠型式:Na型 外觀:金黃至棕褐色球狀顆粒,。
五,、指標(biāo):
1.PH范圍:1-14
2.使用溫度:氫型≤100℃, 鈉型≤120℃,,
3.轉(zhuǎn)型膨脹率:(Na+→H+)8-10
4.樹脂層高度:1.5m以上,。
5.再生液濃度 NaCl:8-10,
       HCl:4-5.
6.再生液用量:
  NaCl(8-10)體積:樹脂體積=1.5-2:1.
  HCl(4-5)體積:樹脂體積=2-3:1.
7.再生液流速: 5-8 m/h.
8.再生接觸時間: 45-60 min.
9.正洗流速: 10-20 m/h
10.正洗時間: 約30 min
11.運(yùn)行流速: 15-30 m/h
12.交換容量:≥1000mol/m3
六,、主 要 用 途
用于水的處理(包括硬水軟化、高壓爐水,、無離子水,、注射水、海水淡化等),,廢水中貴金屬的回收,,抗生素的提純,代替人體內(nèi)腎臟的作用,。
七,、包裝,貯運(yùn)
本產(chǎn)品用內(nèi)襯塑料袋的編織袋包裝,,每袋25kg,,也可根據(jù)需求用塑料桶或其它容器包裝,本產(chǎn)品為非危險品,。貯運(yùn)溫度5-40℃,,嚴(yán)禁脫水、曝曬,。

 

陰,、陽離子交換樹脂樹脂的貯存:

  離子交換樹脂肪內(nèi)含有一定量的水份,在運(yùn)輸及貯存過程中應(yīng)盡量保持這部分水,。如貯存過程中樹脂脫了水,,應(yīng)先用濃食鹽水(-10)浸泡,再逐漸稀釋,,不得直接放于水中,,以免樹脂急劇膨脹而破碎,。在長期貯存中,,強(qiáng)型樹脂應(yīng)轉(zhuǎn)變成鹽型,弱型樹脂可轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的氫型或游離堿型也可轉(zhuǎn)為鹽型,,然后浸泡在潔凈的水中,。樹脂在貯存或運(yùn)輸過程中,應(yīng)保持在5-40癈的溫度環(huán)境中,,避免過冷或過熱,,影響質(zhì)量。若冬季沒有保溫設(shè)備時,,可將樹脂貯存在食鹽水中,,食鹽水的溫度可根據(jù)氣溫而定。
新樹脂的預(yù)處理:

  新樹脂常含有溶劑,、未參加聚合反應(yīng)的物質(zhì)和少量低聚合物,,還可能吸著鐵,、鋁、銅等重金屬離子,。當(dāng)樹脂與水,、酸、堿或其他溶液相接觸時,,上述可溶性雜質(zhì)就會轉(zhuǎn)入溶液中,,在使用初期污染出水水質(zhì)。所以,,新樹脂在投運(yùn)前要進(jìn)行預(yù)處理,。

 

陽樹脂的預(yù)處理

陽樹脂預(yù)處理步驟如下:

  首先使用飽和食鹽水,取其量約等于被處理樹脂體積的兩倍,,將樹脂置于食鹽溶液中浸泡18-20小時,,然后放盡食鹽水,用清水漂洗凈,,使排出水不帶黃色;其次再用2-4NaOH溶液,,其量與上相同,在其中浸泡2-4小時(或作小流量清洗),,放盡堿液后,,沖洗樹脂直至排出水接近中性為止。后用5HCL溶液,,其量亦與上述相同,,浸泡4-8小時,放盡酸液,,用清

水漂流至中性待用,。

 陰樹脂的預(yù)處理

  其預(yù)處理方法中的步與陽樹脂預(yù)處理方法中的步相同;而后用

5HCL浸泡4-8小時,,然后放盡酸液,,用水清洗至中性;而后用2-4NaOH溶

液浸泡4-8小時后,,放盡堿液,,用清水洗至中性待用。

001*7電標(biāo)陽離子交換樹脂的反應(yīng)與再生問題剖析

  一,、交換能力

  氫型陽離子交換樹脂在水中可解離出氫離子(H+),,當(dāng)遇到金屬離子或其它陽離子,就發(fā)生互相交換作用,,但交換后的樹脂,,就不再是氫型樹脂了。例如,,當(dāng)水中的陽離子如鈣離子,、鎂離子的濃度相當(dāng)大時,,磺酸型的陽離子交換樹脂中的氫離子,可和鈣,、鎂離子進(jìn)行交換,,而形成鈣型或鎂型的陽離子交換樹脂,如下式:2R-SO3H+Ca2+→(R-SO3)2Ca+2H+(鈣型強(qiáng)酸性陽離子樹脂)2R-SO3H+Mg2+→(R-SO3)2Mg+2H+(鎂型強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂)氫型陽離子交換樹脂的交換能力與被交換的陽離子的價數(shù)有密切關(guān)系,。在常溫下,,低濃度水溶液中,交換能力隨離子價數(shù)增加而增加,,即價數(shù)越高的陽離子被交換的傾向越大,。此外,若價數(shù)相同,,離子半徑越大的陽離子被交換的傾向也越大,。如果以自來水中經(jīng)常出現(xiàn)陽離子列為參考對象。

離子交換樹脂

  二,、交換容量

  離子交換樹脂進(jìn)行離子的交換反應(yīng)的性能,,主要由交換容量表現(xiàn)出來。所謂交換容量是指每克干樹脂所能交換離子的毫克當(dāng)量數(shù),,以mol/g為單位,。當(dāng)離子為一價時(如K+),其毫克當(dāng)量數(shù)即為其毫克分子數(shù),,對于二價(如Ca2+)或更多價離子(如Fe3+),,其毫克當(dāng)量數(shù)即為其毫克分子數(shù)乘以其離子價數(shù)。交換容量又分為總交換容量,、操作交換容量和再生容量等三種表示方法,。總交換容量表示每克干樹脂所能進(jìn)行離子交換反應(yīng)的化學(xué)基總量,,屬于理論性計量,。操作交換容量表示每克干樹脂在某一定條件下的離子交換能力,屬于操作性計量,,它與樹脂種類,、總交換容量,,以及具體操作條件(如接觸時間,、溫度)等因素有關(guān),可用于顯示操作效率,。再生容量表示每克干樹脂在一定的再生劑量條件下,,所取得的再生樹脂之交換容量,可用于顯示樹脂再生效率,。

  由于樹脂的結(jié)構(gòu)不同(主要是活性基數(shù)目不同),,強(qiáng)酸性與弱酸性陽離子交換樹脂的交換容量也不相同,。一般而言,弱酸性的活性基數(shù)目通常多于于強(qiáng)酸性,,故總交換容量較高約7.0~10.5mol/g,,相形之下,強(qiáng)酸性僅約3.2~4.5mol/g而已,,但在實際應(yīng)用中,,弱酸性的操作交換容量卻不一定高于強(qiáng)酸性,例如,,pH值低于5時,,弱酸性的操作交換容量為零,根本無交換作用,。在pH值為6.5時,,兩者的操作交換容量相似;但在堿性溶液中,,弱酸性遠(yuǎn)高于強(qiáng)酸性,。在再生容量方面,弱酸性則通常高于強(qiáng)酸性,,故弱酸性的使用壽命會更長一些,。

離子交換樹脂

  三、再生

  離子相對濃度高低對樹脂的交換性質(zhì)會產(chǎn)生很大的影響,。當(dāng)水溶液中氫離子的濃度相當(dāng)大時,,鈣型或鎂型的陽離子交換樹脂中的鈣離子或鎂離子,可與氫離子進(jìn)行交換,,重新成為氫型陽離子交換樹脂,。換言之,交換反應(yīng)也可以反方向進(jìn)行,。由于離子交換過程是可逆的,,因此當(dāng)交換樹脂交換了一定量的離子后,可用相對濃度較高的氫離子再取代下來,,使之一再重復(fù)被循環(huán)使用,,這種作用稱為再生。其反應(yīng)式如下:(R-SO3)2Ca+2H+→2R-SO3H+Ca2+(R-COO)2Ca+2H+→2R-COOH+Ca2+當(dāng)氫型樹脂中的氫離子,,都被其它硬度離子交換后,,這些樹脂就沒有軟化水質(zhì)作用,此時之狀態(tài)稱為飽和狀態(tài),。再生操作主要目的就是將已經(jīng)達(dá)到飽和狀態(tài)的樹脂,,利用再生劑洗出所交換來的陽離子,讓樹脂重新再回復(fù)到原有的交換容量,或所期望的容量程度,,或原有的樹脂型態(tài)等,。無論是強(qiáng)酸性或弱酸性陽離子交換樹脂,都可以使用稀硫酸或稀鹽酸作為再生劑,,但一般認(rèn)為以稀硫酸作為再生劑,,效果可能會好一些。因為樹脂若吸附有機(jī)物的話,,稀硫酸較稀鹽酸更能解析出有機(jī)物,,所以一般工藝多采用稀硫酸為再生劑。不過實際應(yīng)用時,,可能因為硫酸的取得較為困難,,所以多使用鹽酸作為再生劑居多。

離子交換樹脂

  四,、影響再生特性的主要因素

  氫型樹脂的再生特性與它的類型和結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系,,強(qiáng)酸性氫型樹脂的再生比較困難,需要的再生酸液的劑量比理論值高許多,,而且必須較長的接觸時間,。相形之下,弱酸性氫型樹脂的再生則比較容易,,需要的再生酸液的劑量僅比理論值高一些,,也不需要長的接觸時間。一般認(rèn)為,,在硫酸或鹽酸的用量為其總交換容量的二倍時,,每次再生樹脂與再生酸液浸泡接觸時間是:強(qiáng)酸性約30~60分;弱酸性約30~45分,。此外,,氫型樹脂的再生特性也與它們的「交聯(lián)度」有關(guān)。所謂交聯(lián)度乃是定量樹脂中所含的交聯(lián)劑(如苯乙烯)的質(zhì)量百分率,。通常交聯(lián)度低的樹脂,,其特征是聚合密度較低,內(nèi)部空隙較多,,網(wǎng)孔大,,對水的溶脹性好,但對離子選擇較弱,,交換反應(yīng)速度快,,較易再生,因此每次再生樹脂與再生酸液浸泡接觸時間較短,。反之,,交聯(lián)度高的樹脂,則需要較長再生酸液與樹脂接觸的時間,。無論強(qiáng)酸性或弱酸性氫型樹脂的「交聯(lián)度」均可以在制造時控制,。由于氫型樹脂的網(wǎng)孔不僅提供了良好的離子交換條件,而且也像活性碳一般,,能產(chǎn)生分子吸附作用,,也可能吸附各種有機(jī)物,因此容易受到有機(jī)物污染,,而影響其操作效率,,也使得其再生操作發(fā)生困難。如果樹脂在使用過程中,,吸附了有機(jī)物,,特別是大分子有機(jī)物,再生接觸時間必須更久,,而且通常要提高溫度(70~80℃)才能除去大部分有機(jī)物,,以免其效能降低太快,同時在高溫下操作,,也可以加速再生反應(yīng)時間,,使浸泡接觸時間得以因而縮短。在這方面應(yīng)用的再生劑,,以硫酸較佳,,理由是硫酸在加熱時相當(dāng)安定,鹽酸則可能會產(chǎn)生有毒的氯化氫氣體,。

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