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陰離子交換樹脂的再生工藝與交換容量
2024-11-13 19:52:46 來源：廊坊森納特化工有限公司
產品名稱：
D201大孔型強堿性陰離子交換樹脂
產品簡介：
D201是在大孔結構的苯乙烯-二乙烯苯共聚體上帶有季銨基[-N(CH3)3OH]的陰離子交換樹脂。主要用于純水、高純水制備及凝結凈化，還用于廢水處理和重金屬回收。
理化性能指標：
指標名稱
指標
執行標準：
GB13660-92
外觀 ：
乳白至淡黃色不透明球狀顆粒
出廠型式 ：
CLˉ
含水量 % ：
50-60
質量全交換容量 mmol/g ：
≥3.8
體積全交換容量 mmol/ml ：
≥1.2
濕視密度 g/ml ：
0.65-0.75
濕真密度 g/ml ：
1.06-1.10
范圍粒度 % ：
(0.315-1.25mm)≥90
下限粒度 % ：
(<0.315mm)≤1
有效粒徑 mm ：
0.400-0.700
均一系數 ：
≤1.60
磨后圓球率 %：
≥95
使用時參考指標：
指標名稱
指標
pH范圍
1-14
高使用溫度°C
Cl:100 OH:40
轉型膨脹率(Clˉ→OHˉ)%
≤10-14
工作交換容量 mmol/L
≥400
運行流速 m/h
15-30
陰、陽離子交換樹脂樹脂的貯存：
離子交換樹脂肪內含有一定量的水份，在運輸及貯存過程中應盡量保持這部分水。如貯存過程中樹脂脫了水，應先用濃食鹽水（-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，強型樹脂應轉變成鹽型，弱型樹脂可轉變成相應的氫型或游離堿型也可轉為鹽型，然后浸泡在潔凈的水中。樹脂在貯存或運輸過程中，應保持在5-40°C的溫度環境中，避免過冷或過熱，影響質量。若冬季沒有保溫設備時，可將樹脂貯存在食鹽水中，食鹽水的溫度可根據氣溫而定。
新樹脂的預處理：新樹脂常含有溶劑、未參加聚合反應的物質和少量低聚合物，還可能吸著鐵、鋁、銅等重金屬離子。當樹脂與水、酸、堿或其他溶液相接觸時，上述可溶性雜質就會轉入溶液中，在使用初期污染出水水質。所以，新樹脂在投運前要進行預處理。
陽樹脂的預處理
陽樹脂預處理步驟如下：
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%-4%NaOH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5%HCL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。
陰離子交換樹脂
樹脂的貯存：
離子交換樹脂肪內含有一定量的水份，在運輸及貯存過程中應盡量保持這部分水。如貯存過程中樹脂脫了水，應先用濃食鹽水（-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，強型樹脂應轉變成鹽型，弱型樹脂可轉變成相應的氫型或游離堿型也可轉為鹽型，然后浸泡在潔凈的水中。樹脂在貯存或運輸過程中，應保持在5-40°C的溫度環境中，避免過冷或過熱，影響質量。若冬季沒有保溫設備時，可將樹脂貯存在食鹽水中，食鹽水的溫度可根據氣溫而定。
新樹脂的預處理：
新樹脂常含有溶劑、未參加聚合反應的物質和少量低聚合物，還可能吸著鐵、鋁、銅等重金屬離子。當樹脂與水、酸、堿或其他溶液相接觸時，上述可溶性雜質就會轉入溶液中，在使用初期污染出水水質。所以，新樹脂在投運前要進行預處理。
陰樹脂的預處理
其預處理方法中的一步與陽樹脂預處理方法中的一步相同；而后用
5%HCL浸泡4-8小時，然后放盡酸液，用水清洗至中性；而后用2%-4%NaOH溶
液浸泡4-8小時后，放盡堿液，用清水洗至中性待用。
陰離子交換樹脂的再生工藝與交換容量一、離子交換樹脂的再生工藝
1、再生劑種類
(1)常用再生劑。離子交換樹脂的再生劑有鹽(NaCI)、酸(I-ICI，H2SO4)、堿(NaOH)等。藥劑的濃度與冰凍點關系。堿液也可采用固體氫氧化鈉，但需要蒸汽加熱溶解，操作麻煩。在化工企業中，有采用硝酸做陽床再生劑的實例。為防止硝酸的強氧化性對陽離子交換樹脂造破壞，一般控制再生劑的濃度在2%~2.5%，再生劑的用量為理論量的2~3倍，陽離子交換樹脂的工作交換容量在800mol/m³左右。再生劑管路采用耐硝酸腐蝕不銹鋼材質。橡膠在硝酸的強氧化性作用下易老化開裂，失去防腐作用，為此陽床內壁涂刷抗硝酸涂料。
離子交換樹脂
(2)硫酸與鹽酸再生劑區別。可以看出，固定床采用再生酸消耗量較HCI再生低，但H2SO4再生操作較H。再生復雜并且由于再生時濃度控制得低，再生耗時較HCl再生長，廢水排放量較HCI再生高。H2SO4再生陽離子交換樹脂酸消耗成本比HCl再生稍高，但H2SO4再生產生的廢水，中和處理成本較HCl再生產生的廢水中和處理成本低得多，使脫鹽水裝置總生產成本降低，并且廢水中SO2-4離子比CI-離子易處理，對環保封泳有利。由于硫酸與鹽酸的再生流速、冬流量不同再生裝置設計也有區別，在選用離子交換器時要注明采用那種再生劑。
(3)H2SO4稀釋發熱量計算。采用硫酸再生時有時把濃硫酸先稀釋到一定濃度，此時要考慮濃硫酸稀釋時的發熱量隨溶液溫度升高。稀釋后限制溶液溫度不超過55℃。
離子交換樹脂
二、離子交換樹脂的交換容量
離子交換樹脂進行離子交換反應的性能，表現在它的“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量數，meq/g(干)或meq/mL(濕)；當離子為一價時，毫克當量數即是毫克分子數(對二價或多價離子，前者為后者乘離子價數)。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。
1、總交換容量，表示每單位數量(重量或體積)樹脂能進行離子交換反應的化學基團的總量。
離子交換樹脂
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。
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基團再生復原的程度。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%，后一比率亦稱為樹脂的利用率。在實際使用中，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構不同而異。現仍未能分別進行計算，在具體設計中，需憑經驗數據進行修正，并在實際運行時復核之。
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