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陰陽(yáng)混合樹脂的工作交換容量與發(fā)展領(lǐng)域
閱讀：389 發(fā)布時(shí)間：2024-6-5陰陽(yáng)混合樹脂的工作交換容量與發(fā)展領(lǐng)域
新樹脂的預(yù)處理：
由于運(yùn)輸及保管等各方面的原因,，容易使新樹脂產(chǎn)生脫水。憑肉眼和手感均可發(fā)現(xiàn),。如遇此種情況,，為避免樹脂與水和其它再生液的接觸而產(chǎn)生爆裂破碎，造成不必要的浪費(fèi),，必須將此類樹脂浸泡在8的食鹽水中16小時(shí)左右（浸泡時(shí)好經(jīng)常攪拌）,，使樹脂充分膨脹，經(jīng)清水漂洗至無鹽味后方可使用,。沒有上述現(xiàn)象,，則樹脂不必進(jìn)行預(yù)處理。
樹脂裝填：
國(guó)內(nèi)混床設(shè)備的樹脂裝填高度為陽(yáng)樹脂5（6）00mm,，陰樹脂10（2）00mm,，非再生態(tài)時(shí)（即陽(yáng)樹脂為鈉型，陰樹脂為氯型時(shí)）陽(yáng)樹脂裝填高度不能高過中排口,，但也不宜低于中排口5cm,。陰陽(yáng)樹脂裝填比例為2：1（或1.5：1）。001x7MB陽(yáng)離子交換樹脂在下,，201x7MB陰離子交換樹脂在上,。
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樹脂沖洗：
樹脂裝入交換器后，用潔凈水反洗樹脂層,，直至出水清晰,、無氣味、無細(xì)碎樹脂為止,。
用約2倍樹脂體積的4-5HCl溶液,，以2m/h的流速通過樹脂層。全部通入后,，浸泡4-8小時(shí),，排去酸液，用潔凈水沖洗至出水呈中性,，沖洗流速為10-20m/h,。
用約2倍樹脂體積的2-5NaOH溶液，按上面進(jìn)HCl溶液的方法通入和浸泡,。排去堿液,，用潔凈水沖洗至出水呈中性，沖洗流速同上,。酸,、堿溶液若能重復(fù)進(jìn)行2-3次，則效果更佳,。
陰陽(yáng)樹脂混合：
沖洗結(jié)束后,，打開下進(jìn)、上排閥,，啟動(dòng)中間水泵（反沖洗使樹脂層松動(dòng)）,，將柱內(nèi)積水排至樹脂層面上100-150mm處時(shí)，關(guān)中間水泵和進(jìn)水閥,；2,、打開小量排空閥，開啟并控制進(jìn)氣閥門的進(jìn)氣量（進(jìn)氣壓力為0.1-0.15Mpa）,，觀察上下窺視鏡內(nèi)樹脂有節(jié)律的上下沸騰混合,，使上下樹脂顏色深淺混合一致。進(jìn)氣時(shí)間一般為10-15分鐘,；3,、混合結(jié)束后，關(guān)閉進(jìn)氣閥、排空閥,，再迅速開啟上進(jìn)閥,、中間水泵、下排閥（使樹脂迅速沉降,，防止樹脂在沉降過程中重新分層）,。同時(shí)也要防止樹脂露出水面，否則樹脂間會(huì)產(chǎn)生氣泡,，從而影響混床的出水水質(zhì)（若混合效果不佳時(shí),，可以重復(fù)混合操作）。
注意事項(xiàng)：
運(yùn)行一年以上,，須檢查樹脂實(shí)際裝填高度,，如樹脂層高不夠了，就需要相應(yīng)填補(bǔ)樹脂,。
混床出水指標(biāo)主要有兩項(xiàng),，一項(xiàng)是電導(dǎo)率＜0.2us/cm，另一項(xiàng)是硅含量Csio2＜0.02mg/L,，為合格,。
如果混床周期制水量明顯下降，出水指標(biāo)不穩(wěn)定,，再生酸堿耗,、水耗居高不下，那就要對(duì)樹脂是否被污染及樹脂強(qiáng)度等指標(biāo)進(jìn)行再生或檢測(cè),。
脫鹽水混床再生要求 說明：
1,、反滲透膜進(jìn)行化學(xué)清洗用檸檬酸溶液循環(huán)清洗的
2、混床的分層,、再生規(guī)范,、清洗合格、混合均勻=出水電導(dǎo)率合格,。 3,、如果是鐵中毒樹脂會(huì)發(fā)紅，多數(shù)原因是因?yàn)闃渲谑褂眠^程中因設(shè)備中的鐵,、處理液中有鐵,，樹脂污染一般是高價(jià)鐵，可用5左右的HCI進(jìn)行處理,，好循環(huán),，也可浸泡，時(shí)間在5－8小時(shí),，把高價(jià)鐵變?yōu)榈蛢r(jià)鐵,。處理好后,，樹脂再用清水清洗。
混床出水電阻率≤1MΩ時(shí)混床需要再生,。本混床的陰陽(yáng)樹脂再生操作規(guī)程采用“二步再生法"—— 即先對(duì)陰離子（上部）進(jìn)堿再生,；再對(duì)陽(yáng)離子樹脂（下部）進(jìn)鹽酸再生。
一,、陰陽(yáng)樹脂分層
反沖洗：開啟下進(jìn)閥,、上排閥,、啟動(dòng)中間水泵,，用RO出水大流量（約3000L/h）沖洗20分鐘后，小流量（約600L/h）的沖洗約15分鐘使樹脂松動(dòng)分層,。
樹脂分層的好壞,，還與樹脂的失效程度有關(guān)，樹脂失效程度越大,，分層越容易,。
若陰陽(yáng)樹脂因互相粘結(jié)抱團(tuán)無法分層時(shí)：緩慢打開小量潔凈壓縮空氣，再調(diào)節(jié)排空閥門,，使壓縮空氣從混床由下進(jìn)上排出,，從上下窺視鏡觀察樹脂松動(dòng)以利分層，視其情況可以延長(zhǎng)操作時(shí)間和次數(shù),，再按照上述反沖洗方法處理陰陽(yáng)樹脂的分層,。
陰陽(yáng)樹脂的分層是再生操作中非常關(guān)鍵和重要的步驟之一。
二,、排除柱內(nèi)積水)
排水靜置沉降：關(guān)閉中間水泵及進(jìn)水閥,，打開中排閥、下排閥,，排盡樹脂柱內(nèi)積水（以免再生液被稀釋）,，水流盡后靜置5分鐘。
三,、配制酸堿液注意事項(xiàng)
配制酸堿液時(shí)務(wù)必小心操作,，戴上護(hù)目鏡、橡膠手套和口罩等,，保持室內(nèi)通風(fēng),；若濺到皮膚上用大量的水沖洗或及時(shí)就醫(yī)。
四,、陰樹脂進(jìn)堿
1,、用純化水把pH =14的堿液配制好；2,、調(diào)節(jié)好堿液桶上的出液閥門,，打開進(jìn)堿閥（上進(jìn)）,，啟動(dòng)堿液泵，打開排空閥排除其空氣,，待堿液進(jìn)入后,，浸泡陰樹脂層時(shí)，關(guān)閉排空閥,，開啟中排閥并控制中排的開啟程度,堿液流量為300-500l/h（進(jìn)堿約45分鐘）,；3、堿液進(jìn)完之后,，及時(shí)用RO水沖洗稀釋堿液桶及進(jìn)堿管線20分鐘,，再關(guān)閉堿液泵、進(jìn)堿閥,；4,、再打開上進(jìn)水閥、啟動(dòng)中間水泵,，用RO水進(jìn)行沖洗至中排閥排出,，直至pH =10為止。再打開下排水閥,，關(guān)閉中排水閥,，直至出水
五、陽(yáng)樹脂進(jìn)酸
1,、用純化水把pH =1的酸液配制好,；2、調(diào)好酸桶上的出液閥門,，打開進(jìn)酸閥（下進(jìn)）,，啟動(dòng)酸液泵，打開排空閥排除其空氣,，待酸液進(jìn)入后（流量約
為250-300l/h）浸泡陽(yáng)樹脂層時(shí)（中排窺視鏡觀察）,，關(guān)閉排空閥，同時(shí)開啟中排閥并控制其開啟程度,；3,、中排出液pH =1時(shí)可適當(dāng)加大進(jìn)酸流量，以使陽(yáng)樹脂不發(fā)生撓動(dòng)為佳（進(jìn)酸約需40分鐘）,；4,、酸液進(jìn)完之后，及時(shí)用RO水沖洗稀釋堿液桶及進(jìn)酸管線20分鐘,，關(guān)閉酸液泵 ,、進(jìn)酸閥；5,、再打開上進(jìn)閥,、下進(jìn)閥,，啟動(dòng)中間水泵用RO水進(jìn)行沖洗，測(cè)試中排閥的出水pH =7-8時(shí),，關(guān)閉上進(jìn),、下進(jìn)閥，由中排把水排盡,。
六,、陰陽(yáng)樹脂混合
1、樹脂清洗合格后,，打開下進(jìn),、上排閥，啟動(dòng)中間水泵（反沖洗使樹脂層松動(dòng)）,，將柱內(nèi)積水排至樹脂層面上100-150mm處時(shí),，關(guān)中間水泵和進(jìn)水閥,；2,、打開小量排空閥，開啟并控制進(jìn)氣閥門的進(jìn)氣量（進(jìn)氣壓力為
0.1-0.15Mpa）,，觀察上下窺視鏡內(nèi)樹脂有節(jié)律的上下沸騰混合,，使上下樹脂顏色深淺混合一致。進(jìn)氣時(shí)間一般為10-15分鐘,；3,、混合結(jié)束后，關(guān)閉進(jìn)氣閥,、排空閥,，再迅速開啟上進(jìn)閥、中間水泵,、下排閥（使樹脂迅速沉降,，防止樹脂在沉降過程中重新分層）。同時(shí)也要防止樹脂露出水面,，否則樹脂間會(huì)產(chǎn)生氣泡,，從而影響混床的出水水質(zhì)（若混合效果不佳時(shí)，可以重復(fù)混合操作）,。
七,、混床的沖洗
混合完畢后，用RO出水進(jìn)行正洗,。正洗流量一般為2000L/h,，沖洗約30分鐘，以排出水符合純化水水質(zhì)指標(biāo)為終點(diǎn),。
八,、再生過程中可能出現(xiàn)的問題及對(duì)策
1,、樹脂混合后如果樹脂間有氣泡，可將柱內(nèi)積水由下排閥排掉,，打開排氣閥,，然后以很低的流速(使樹脂層不動(dòng))以反洗的方式從柱體下部進(jìn)水，當(dāng)液面淹沒全部樹脂時(shí),，立即停止進(jìn)水,，以免樹脂浮起分層。然后改用正洗方式再進(jìn)行沖洗即可,。
2,、影響樹脂再生程度的因素，主要有再生劑的用量,、濃度,、純度、再生時(shí)間,、再生劑的流速,、再生時(shí)的溫度等，在實(shí)際操作中應(yīng)予注意,?；齑苍试S工作壓力≤0.2MPa。
陰陽(yáng)混合樹脂的工作交換容量與發(fā)展領(lǐng)域離子交換樹脂進(jìn)行離子交換反應(yīng)的性能,，表現(xiàn)在它的“離子交換容量",，即每克干樹脂或每毫升濕樹脂所能交換的離子的毫克當(dāng)量數(shù)，meq/g(干)或meq/mL(濕),；當(dāng)離子為一價(jià)時(shí),，毫克當(dāng)量數(shù)即是毫克分子數(shù)(對(duì)二價(jià)或多價(jià)離子，前者為后者乘離子價(jià)數(shù)),。它又有“總交換容量",、“工作交換容量"和“再生交換容量"等三種表示方式。
離子交換樹脂
1,、總交換容量,，表示每單位數(shù)量(重量或體積)樹脂能進(jìn)行離子交換反應(yīng)的化學(xué)基團(tuán)的總量。
2,、工作交換容量,，表示樹脂在某一定條件下的離子交換能力，它與樹脂種類和總交換容量,，以及具體工作條件如溶液的組成,、流速、溫度等因素有關(guān),。
3,、再生交換容量,，表示在一定的再生劑量條件下所取得的再生樹脂的交換容量，表明樹脂中原有化學(xué)基團(tuán)再生復(fù)原的程度,。
通常,，再生交換容量為總交換容量的50～90(一般控制70～80)，而工作交換容量為再生交換容量的30～90(對(duì)再生樹脂而言),，后一比率亦稱為樹脂的利用率,。在實(shí)際使用中，離子交換樹脂的交換容量包括了吸附容量,，但后者所占的比例因樹脂結(jié)構(gòu)不同而異?，F(xiàn)仍未能分別進(jìn)行計(jì)算，在具體設(shè)計(jì)中,，需憑經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正,，并在實(shí)際運(yùn)行時(shí)復(fù)核之。離子樹脂交換容量的測(cè)定一般以無機(jī)離子進(jìn)行,。這些離子尺寸較小,，能自由擴(kuò)散到樹脂體內(nèi)，與它內(nèi)部的全部交換基團(tuán)起反應(yīng),。而在實(shí)際應(yīng)用時(shí),，溶液中常含有高分子有機(jī)物，它們的尺寸較大,，難以進(jìn)入樹脂的顯微孔中，因而實(shí)際的交換容量會(huì)低于用無機(jī)離子測(cè)出的數(shù)值,。這種情況與樹脂的類型,、孔的結(jié)構(gòu)尺寸及所處理的物質(zhì)有關(guān)。
離子交換樹脂
1,、水處理
水處理領(lǐng)域離子交換樹脂的需求量很大,，約占離子交換樹脂產(chǎn)量的90，用于水中的各種陰陽(yáng)離子的去除,。目前,，離子交換樹脂的大消耗量是用在火力發(fā)電廠的純水處理上，其次是原子能,、半導(dǎo)體,、電子工業(yè)等。
2,、食品工業(yè)
離子交換樹脂可用于制糖,、味精、酒的精制,、生物制品等工業(yè)裝置上,。例如：高果糖漿的制造是由玉米中萃出淀粉后,，再經(jīng)水解反應(yīng)，產(chǎn)生葡萄糖與果糖,，而后經(jīng)離子交換處理,，可以生成高果糖漿。離子交換樹脂在食品工業(yè)中的消耗量?jī)H次于水處理,。
3,、制藥行業(yè)
制藥工業(yè)離子交換樹脂對(duì)發(fā)展新一代的抗菌素及對(duì)原有抗菌素的質(zhì)量改良具有重要作用。鏈霉素的開發(fā)成功即是突出的例子,。近年還在中藥提成等方面有所研究,。
離子交換樹脂
4、合成化學(xué)和石油化學(xué)工業(yè)
在有機(jī)合成中常用酸和堿作催化劑進(jìn)行酯化,、水解,、酯交換、水合等反應(yīng),。用離子交換樹脂代替無機(jī)酸,、堿，同樣可進(jìn)行上述反應(yīng),，且優(yōu)點(diǎn)更多,。如樹脂可反復(fù)使用，產(chǎn)品容易分離,，反應(yīng)器不會(huì)被腐蝕,，不污染環(huán)境，反應(yīng)容易控制等,。甲基叔丁基醚的制備,，就是用大孔型離子交換樹脂作催化劑，由異丁烯與甲醇反應(yīng)而成,，代替了原有的可對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染的,。
5、環(huán)境保護(hù)
離子交換樹脂已應(yīng)用在許多非常受關(guān)注的環(huán)境保護(hù)問題上,。目前,，許多水溶液或非水溶液中含有有毒離子或非離子物質(zhì)，這些可用樹脂進(jìn)行回收使用,。如去除電鍍廢液中的金屬離子,，回收電影制片廢液里的有用物質(zhì)等。
6,、濕法冶金及其他
離子交換樹脂,、陽(yáng)離子交換樹脂、陰離子交換樹脂可以從貧鈾礦里分離、濃縮,、提純鈾及提取稀土元素和貴金屬,。