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离子交换器树脂的选用

发布时间: 2021-01-13 05:56:04

⑴ 钠离子交换器中树脂与盐耗有什么关系

钠离子复交换软化处理的原制理是将原水通过钠型阳离子交换树脂,使水中的硬度成分Ca2+、Mg2+与树脂中的Na+相交换,从而吸附水中的Ca2+、Mg2+,使水得到软化。如以RNa代表钠型树脂,其交换过程如下:
2RNa
+
Ca2+
=R2Ca
+
2Na+
2RNa
+
Mg2+
=R2Mg
+
2Na+
即水通过钠离子交换器后,水中的Ca+、Mg+被置换成Na+。
当钠离子交换树脂失效之后,为恢复其交换能力,就要进行再生处理。再生剂为价廉货广的食盐溶液。再生过程反应如下:
R2Ca
+
2NaCl
=2RNa
+
CaCl2
R2Mg
+
2NaCl
=2RNa
+
MgCl2

⑵ 钠离子交换器里面的树脂用多少年失效

国产约1年;进口树脂根据品牌和使用状况不同寿命在1.5-3年不等。检查树脂是否失效主要看再生后水的硬度是否在3ppm以下,同时观察再生后的水量。
软化器即为钠离子交换器,离子交换器分为:钠离子交换器、阴阳床、混合床等种类。离子交换柱(器)外壳一般采用硬聚氯乙烯(PVC)、硬聚氯乙烯复合玻璃钢(PVC-FRP)、有机玻璃(PMMA)、有机玻璃复合透明玻璃钢(PMMA-FRP)、钢衬胶(JR)、不锈钢衬胶等材质。主要用于锅炉、热电站、化工、轻工、纺织、医药、生物、电子、原子能及纯水处理的前道处理,工业生产所需进行硬水软化去离子水制备的场合,还可用于食品药物的脱色提纯,贵重金属、化工原料的回收,电镀废水的处理等。
混床是将阴阳离子交换树脂按一定混合比例装填在同一个离子交换器内,由于混合离子交换后进入水中的H离子与OH离子立即生成电离度很低的水分子,可以使交换反应进行得十分彻底。混床一般设置于一级复床之后,对水质的进一步纯化处理。当水质要求不高时,也可以单独使用。
钠离子交换器即软化器是用于去除水中钙离子、镁离子,制取软化水的离子交换器。组成水中硬度的钙、镁离子与软化器中的离子交换树脂进行交换,水中的钙、镁离子被钠离子交换,使水中不易形成碳酸盐垢及硫酸盐垢,从而获得软化水。

⑶ 离子交换树脂的原理及应用是什么

原理
离子交换树脂是一种聚合物,带有相应的功能基团。一般情况下,常规的钠离子交换树脂带有大量的钠离子。当水中的钙镁离子含量高时,离子交换树脂可以释放出钠离子,功能基团与钙镁离子结合,这样水中的钙镁离子含量降低,水的硬度下降。硬水就变为软水,这是软化水设备的工作过程。
当树脂上的大量功能基团与钙镁离子结合后,树脂的软化能力下降,可以用氯化钠溶液流过树脂,此时溶液中的钠离子含量高,功能基团会释放出钙镁离子而与钠离子结合,这样树脂就恢复了交换能力,这个过程叫作“再生”。
由于实际工作的需要, 软化水设备的标准工作流程主要包括:工作(有时叫做产水,下同)、反洗、吸盐(再生)、慢冲洗(置换)、快冲洗五个过程。不同软化水设备的所有工序非常接近,只是由于实际工艺的不同或控制的需要,可能会有一些附加的流程。任何以钠离子交换为基础的软化水设备都是在这五个流程的基础上发展来的(其中,全自动软化水设备会增加盐水重注过程)。

反洗:工作一段时间后的设备,会在树脂上部拦截很多由原水带来的污物,把这些污物除去后,离子交换树脂才能完全曝露出来,再生的效果才能得到保证。反洗过程就是水从树脂的底部洗入,从顶部流出,这样可以把顶部拦截下来的污物冲走。这个过程一般需要5-15分钟左右。

吸盐(再生):即将盐水注入树脂罐体的过程,传统设备是采用盐泵将盐水注入,全自动的设备是采用专用的内置喷射器将盐水吸入(只要进水有一定的压力即可)。在实际工作过程中,盐水以较慢的速度流过树脂的再生效果比单纯用盐水浸泡树脂的效果好,所以软化水设备都是采用盐水慢速流过树脂的方法再生,这个过程一般需要30分钟左右,实际时间受用盐量的影响。

慢冲洗(置换):在用盐水流过树脂以后,用原水以同样的流速慢慢将树脂中的盐全部冲洗干净的过程叫慢冲洗,由于这个冲洗过程中仍有大量的功能基团上的钙镁离子被钠离子交换,根据实际经验,这个过程中是再生的主要过程,所以很多人将这个过程称作置换。这个过程一般与吸盐的时间相同,即30分钟左右。

快冲洗:为了将残留的盐彻底冲洗干净,要采用与实际工作接近的流速,用原水对树脂进行冲洗,这个过程的最后出水应为达标的软水。一般情况下,快冲洗过程为5-15分钟。
应用
1)水处理
水处理领域离子交换树脂的需求量很大,约占离子交换树脂产量的90%,用于水中的各种阴阳离子的去除。目前,离子交换树脂的最大消耗量是用在火力发电厂的纯水处理上,其次是原子能、半导体、电子工业等。

2)食品工业
离子交换树脂可用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工业装置上。例如:高果糖浆的制造是由玉米中萃出淀粉后,再经水解反应,产生葡萄糖与果糖,而后经离子交换处理,可以生成高果糖浆。离子交换树脂在食品工业中的消耗量仅次于水处理。

3)制药行业
制药工业离子交换树脂对发展新一代的抗菌素及对原有抗菌素的质量改良具有重要作用。链霉素的开发成功即是突出的例子。近年还在中药提成等方面有所研究。

4)合成化学和石油化学工业
在有机合成中常用酸和碱作催化剂进行酯化、水解、酯交换、水合等反应。用离子交换树脂代替无机酸、碱,同样可进行上述反应,且优点更多。如树脂可反复使用,产品容易分离,反应器不会被腐蚀,不污染环境,反应容易控制等。
甲基叔丁基醚(MTBE)的制备,就是用大孔型离子交换树脂作催化剂,由异丁烯与甲醇反应而成,代替了原有的可对环境造成严重污染的四乙基铅。

5)环境保护
离子交换树脂已应用在许多非常受关注的环境保护问题上。目前,许多水溶液或非水溶液中含有有毒离子或非离子物质,这些可用树脂进行回收使用。如去除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)湿法冶金及其他
离子交换树脂可以从贫铀矿里分离、浓缩、提纯铀及提取稀土元素和贵金属。

其他补充:
离子交换技术有相当长的历史,某些天然物质如泡沸石和用煤经过磺化制得的磺化煤都可用作离子交换剂。但是,随着现代有机合成工业技术的迅速发展,研究制成了许多种性能优良的离子交换树脂,并开发了多种新的应用方法,离子交换技术迅速发展,在许多行业特别是高新科技产业和科研领域中广泛应用。近年国内外生产的树脂品种达数百种,年产量数十万吨。
在工业应用中,离子交换树脂的优点主要是处理能力大,脱色范围广,脱色容量高,能除去各种不同的离子,可以反复再生使用,工作寿命长,运行费用较低(虽然一次投入费用较大)。以离子交换树脂为基础的多种新技术,如色谱分离法、离子排斥法、电渗析法等,各具独特的功能,可以进行各种特殊的工作,是其他方法难以做到的。离子交换技术的开发和应用还在迅速发展之中。
离子交换树脂的应用,是近年国内外制糖工业的一个重点研究课题,是糖业现代化的重要标志。膜分离技术在糖业的应用也受到广泛的研究。

离子交换树脂都是用有机合成方法制成。常用的原料为苯乙烯或丙烯酸(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。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。它们有较高的机械强度(坚牢性),化学性质也很稳定,在正常情况下有较长的使用寿命。
离子交换树脂中含有一种(或几种)化学活性基团,它即是交换官能团,在水溶液中能离解出某些阳离子(如H+或Na+)或阴离子(如OH-或Cl-),同时吸附溶液中原来存有的其他阳离子或阴离子。即树脂中的离子与溶液中的离子互相交换,从而将溶液中的离子分离出来。

离子交换树脂的品种很多,因化学组成和结构不同而具有不同的功能和特性,适应于不同的用途。应用树脂要根据工艺要求和物料的性质选用适当的类型和品种。

⑷ 离子交换树脂和离子交换器的区别

什么是离子交换树脂?

离子交换是一种可逆的化学反应,其中从溶液中除版去溶解的离子并权用相同或类似电荷的其他离子替换。离子交换树脂本身不是化学反应物,而是促进离子交换反应的物理介质。树脂本身由形成烃网络的有机聚合物组成。整个聚合物基质是离子交换位点,其中带正电离子(阳离子)或带负电离子(阴离子)的所谓“官能团”固定在聚合物网络上。这些官能团容易吸引相反电荷的离子。

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⑸ 离子交换树脂的还原方式

离子交换树脂的还原一般是使用再生剂进行再生,从而达到还原的目的。

阳离子交换树脂的再生方法:
首先要将阳离子交换树脂床里面的水放空,然后关闭全部阀门,只需要打开进酸阀、上排阀,然后将酸泵打开,然后放入酸液,在液面超过树脂20厘米以上,打开下排,流速和进酸速度相同,流量一般在600-1000L/H左右,酸洗时间最好不要低于40分钟,酸洗之后可以直接清洗树脂,首先打开砂过滤和精密过滤,然后放掉酸液,再打开上进和下进,清除掉残留的酸液,然后关闭树脂床下进阀,开始进行清洗,清洗时打开树脂床上排阀,阳床内的水须始终漫过树脂,不要使树脂失水。清洗到下排阀出水接近中性为止。
对于污染较严重的树脂,可用碱性食盐溶液反复处理,一些报道有提到:某些络合剂、沉淀剂、增溶剂、氧化剂以及外力等能够改变树脂污染物的化学物理环境。在盐碱复苏液的基础上,加入一定浓度的腐殖酸络合剂、腐殖酸增溶剂、有机物的抗氧化剂及抗静电作用屏蔽剂等,阴离子吸附树脂复苏效果有所提高。当采用上述方式再生后制水量任无法达到原来制水置一半时,应考虑更换新树脂。


阳离子交换树脂再生剂:
1.再生剂的纯度
再生用的药品质量对阳离子交换树脂的再生效果有很大的影响,阴阳离子交换树脂再生采用高纯碱有利于对阴树脂的再生。根据离子交换平衡原理,对工业碱与高纯碱质量的理论分析得出,采用高纯碱再生时,其阴床出水Cl一含量仅为工业碱再生时的1/46。实践证明,采用高纯碱再生时,树脂的再生度提高了约77%,树脂的工作交换容量提高了约13%,同时设备的周期制水量提高了约16 %。
2.再生剂量
离子交换是可逆的,离子交换剂失效后理论上再生1 mol离子量需要再生剂的摩尔量称为再生比耗(或称再生水平),以100%纯度再生剂表示。也可用实际再生剂的消耗量与理论需要量的比值来表示,如强碱阴树脂需要100%纯度NaOH的再生比耗为1.5,即实际再生lmol离子量需要的NaOH量1.5×40是60g(1molNaOH是40g),也可以说强碱阴树脂需要100%纯度NaOH的再生比耗(再生水平)为60g/mol。再生比耗与进水水质、树脂质量、再生方式等因数有关。阳离子交换树脂首次再生,其再生剂量应是设计再生剂量的1.5~2倍,逆流再生设备在大反洗后的再生剂量要增加10%-50%。

⑹ 离子交换器树脂每年的补充率是多少

交换树脂颗粒在运行中,由于相互磨轧和胀缩作用,会发生碎裂现象,所以其耐磨回性是一个影响其实答用
性能的指标。一般,其机械强度应能保证每年的树脂耗损量不超过3%~7%。
我觉得没有必要每年补充,看你的树脂损失情况。损失10-20%才补充。

⑺ 新换了树脂后开启钠离子交换器时应该注意些什么

新换了树脂后,开启钠离子交换器时应该注意对树脂进行预处理再生,具内体步骤如下:
容1)先进行反洗至出水无色无味,停止进水,待树脂自然下降成床;

2)吸盐再生(再生液为NaCl,浓度为5-8%,用量为树脂装填体积量的4倍,因为首次再生,须加倍量再生,前3倍再生液以3-5m/h的流速再生树脂,在进完最后一倍再生液时,关掉排空阀,让这部分再生液浸泡树脂4-8小时,以获得最大再生效果。以后运行再生液接触时间不能低于30分钟,最好能达到50分钟以上)。

3)正洗。

4)投入运行。

交换器更换树脂方法:

1,如果交换器很小的话,直接把树脂罐里的树脂倒出来,冲洗干净,然后就是将新购买的树脂倒入就可以了。

2,如果交换器系统比较大的话,一般树脂罐下面有卸料口,没有的话可以用软管把树脂从罐体里面吸出来(虹吸),之后就是把新树脂倒入即可。

3,新树脂第一次再生时间要稍微比平时的时间要长一些,效果会更好。

⑻ 发电机定冷水离子交换器在什么情况下需要更换树脂

系统中定冷水抄的电导率袭不能维持在0.5μS/cm以下,或者压力损失超过98kpa,则说明交换树脂已经失效,应进行更换。

一种发电机定冷水处理装置,它属于水处理领域,特别是火电厂发电机定冷水系统的水处理装置,它包括阳离子交换器、阴离子交换器和微滤装置,其特征在于它还包括一个连接在发电机定冷水箱与微滤装置之间的膜脱气装置;阴离子交换器为OH型阴离子交换器;阳离子交换器为Na型阳离子交换器和H型阳离子交换器;它还包括一个连接发电机定冷水箱上的缓冲气囊。本实用新型可以去除定冷水中的溶解氧和二氧化碳,并具有良好的定冷水系统常压密封等功能,使定冷水的溶解氧浓度维持在30μg/L以下,使定冷水水质符合行业标准,且有效地防止了发电机定子绕组线圈铜线棒的腐蚀,保证发电机的绝缘性能和运行稳定。

⑼ 离子交换器阴阳树脂使用寿命是多少年

理论上讲:离子交换树脂只要理化性能和耐磨性能达到标准,如没有外部因数的原因,离子树脂本身没什么得失,使用八年十年是没问题的…。华粼水质

⑽ 钠离子交换器树脂层高和压脂层高的区别

通俗地来讲:不管多大出源力的钠离子交换器,因交换器体内有一个中排装置,就必须装填200mm高的压实层树脂。比方:1.5米高交换层树脂,就必须装填0.2米高压层树脂,那么树脂层的总高度是1.7米高。现在有一种新型的逆流再生钠离子交换器了,采用多路阀控制,当设备经再生程序后进入制水状态时,交换器整个交换层呈压实状态运行制水,该设备运行工况稳定,设备出水质量好,是目前比较先进的软化水制取设备,同时也可对原有的手动逆流再生设备改造…。一杰水质

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