(東營市禾成化學科技有限公司的離子交換樹脂 )
離子交換樹脂是高分子化合物,所以它們的結構和性能因製造工藝的不同而不同,為此,對於商品離子交換樹脂的性能,必須用一系列指標加以說明。
同一類型的離子交換樹脂,其交聯劑加入量的多少,對產品的物理化學性能有很大的影響,一般加交聯劑多(即交聯度大)的樹脂,由於許多苯乙烯鏈都被交聯成網狀,所以其產品有網孔小、機械強度大和穩定性較好等特點,其特點是交換容量較小。
一、物理性能
1、外觀
⑴ 顏色。離子交換樹脂是一種透明或半透明的物質,依其組成的不同,呈現的顏色也各異,苯乙烯系均呈黃色,其他也有黑色及赤褐色的。樹脂的顏色稍深。樹脂在使用中,由於可交換離子的轉換或受雜質的污染等原因,其顏色會發生變化,但這種變化不能確切表明它發生了什麼改變,所以只可以作為參考。
⑵ 形狀。離子交換樹脂一般均呈球形。樹脂呈球狀顆粒數占顆粒總數的百分率,稱為圓球率。對於交換柱水處理工藝來說,圓球率愈大愈好,它一般應達90%以上。
樹脂圓球率的測定方法,是先將樹脂在60℃烘乾、稱重,然後慢慢倒在傾斜10°的玻璃上端,讓樹脂分散地向下自由滾動,將滾動下來的樹脂再稱重,後者與前者比值的百分數即為圓球率。
2、粒度
樹脂顆粒的大小對水處理的工藝過程有較大的影響。顆粒大,交換速度就慢;顆粒小,水通過樹脂層的壓力損失就大。如果各個顆粒的大小相差很大,則對水處理的工藝過程是不利的。這首先是因為小顆粒堵塞了大顆粒間的孔隙,水流不勻和阻力增大;其次,在反洗時流速過大會沖走小顆粒樹脂,而流速過小,又不能松動大顆粒。用於水處理的樹脂顆粒粒徑一般為0.3~1.2mm。樹脂粒度的表示法和過濾介質的粒度一樣,可以用有效粒徑和不勻系數表示。
3、密度
離子交換樹脂的密度是水處理工藝中的實用數據。例如在估算設備中樹脂的裝載量,需要知道它的密度。離子交換樹脂的密度有以下幾種表示法。
(1)干真密度。干真密度即在乾燥狀態下樹脂本身的密度:
干真密度 = g/mL
此值一般為1.6左右,在實用意義不大,常用在研究樹脂性能方面。
(2)濕真密度。濕真密度是指樹脂在水中經過充分膨脹後,樹脂顆粒的密度:
濕真密度 = g/mL
(3)濕視密度.濕視密度是指樹脂在水中充分膨脹後的堆積密度:
濕視密度 = g/mL
濕視密度用來計算交換器中裝載樹脂時所需濕樹脂的質量,此值一般在0.60~0.85之間。陰樹脂較輕,偏於下限;陽樹脂較重,偏於上限。
4、含水率
離子交換樹脂的含水率是指它在潮濕空氣中所保持的水量,它可以反映交聯度和網眼中的孔隙率。樹脂的含水率愈大,表示它的孔隙率愈大,並聯度愈小。
5、溶脹性
當將乾的離子交換樹脂浸入水中時,其體積常常要變大,這種現象稱為溶脹。
影響溶脹率大小的因素有以下幾種:
(1)溶劑。樹脂在極性溶劑中的溶脹性,通常比在非極性溶劑中強。
(2)交聯度。高交聯度樹脂的溶脹能力較低。
(3)活性基團。此基團愈易電離,樹脂的溶脹性愈強。
(4)交換容量。高交換容量離子交換樹脂的溶脹性要比低交換容量的強。
(5)溶液深度。溶液中電解質濃度愈大,由於樹脂內外溶液的滲透壓差減小,樹脂的溶脹率愈小。
(6)可交換離子的本質。可交換的水合離子半徑愈大,其溶脹率愈大,故對於強酸和強鹼性離子交換樹脂,溶脹率大小的次序為:
H+>Na+>NH4+>K+>Ag+
OH->HCO3≈CO32->SO42->Cl-
一般,強酸性陽離子交換樹脂由Na轉變成H型,強鹼性陰離子交換樹脂由Cl型轉變成OH型,其體積均增加約5%。
由於離子交換樹脂具有這樣的性能,因而在其交換和再生的過程中會發生脹縮現象,多次的脹縮就容易促使樹脂顆粒碎裂。
6、耐磨性
交換樹脂顆粒在運行中,由於相互磨軋和脹縮作用,會發生碎裂現象,所以其耐磨性是一個影響其實用性能的指標。一般,其機械強度應能保證每年的樹脂耗損量不超過3%~7%。
7、 溶解性
離子交換樹脂是一種不溶於水的高分子化合物,但在產品中免不了會含有少量低聚物。因這些低聚物較易溶解,所以其應用的最初階段。這些物質會逐漸溶解。
離子交換樹脂在使用中,有時也會發生轉變成膠體漸漸溶入水中的現象,即所謂膠溶。促使膠溶的因素有:樹脂的交聯度小、電離能力大、離子的水合半徑大,有時還有受高溫或被氧化的影響。特別是強鹼性陰樹脂,它會因化學降解而產生膠溶現象。
所以在運行中要密切注意其運行條件:如離子交換樹脂處於蒸餾水中要比在鹽溶液中易膠溶,Na型比Ca型易膠溶。離子交換器備用後剛投入運行時,有時發生出水帶色的現象,就是膠溶的緣故。
8、 耐熱性
各種樹脂所能承受的溫度都有限度,超過此溫度,樹脂熱分解的現象就很嚴重。由於各種樹脂的耐熱性能不一,所以對每種樹脂能承受的最高溫度,應由鑒定試驗來確定。一般陽樹脂可耐100℃或更高的溫度;陰樹脂,強鹼性的約可耐60℃,弱鹼性的可耐80℃以上。通常,鹽型要比酸型或鹼型穩定。
9、 抗凍性
根據對各種樹脂在-20℃的抗凍性試驗,發現大孔型樹脂的搞凍性優於凝膠型樹脂,實際上冰對大孔型樹脂沒有影響。凝膠型陽樹脂的抗凍性不如陰樹脂。無論陰、陽樹脂,機械強度好的(磨後圓球率高),抗凍性能也好。進行濾干外部水分的001×7陽樹脂10周期(凍干24h,再完全解凍24h為1周期)的測定,發現磨後圓球率有所下降,裂球率提高,冰凍對浸在水中的001×7陽樹脂的磨後圓球率幾乎無影響;201×7陰樹脂不管濾干外部水分、還是浸在水中冰凍,磨後圓球率和裂球率均變化不大,表明陰樹脂韌性較強。
10、 耐輻射性能
在有核反應堆的企業中,所用離子交換劑的抗輻射性是很重要的。一般而論,無機離子交換劑的耐輻射性能較好,而樹脂均易降解,其中又以陰樹脂為嚴重。
11、導電性
乾燥的離子交換樹脂不導電,純水也不導電,但用純水潤濕的離子交換樹脂可以導電,所以這種導電屬於離子型導電。這種導電在離子交換膜及樹脂的催化作用上很重要。
二、化學性能
② 弱酸陽離子安換樹脂軟化為什麼要轉成Na型
第一個階段是20世紀60年代的開創時期。這個時期電滲析是我國最早得到推廣應用的膜分離過程,其應用領域涉及苦鹹水淡化;電廠鍋爐補給水預除鹽等。第二個階段是20世紀70年代。這一時期,電滲析、反滲透、超濾和微濾等各種膜和相應組件、裝置都在研究中,或已開發出來,除電滲析外,其它膜組件仍未得到應用。第三個階段是20世紀80年代以後。這一時期我國膜分離技術跨入應用階段,一些技術上較為成熟的膜過程開始得到應用。在自己研製成功的醋酸纖維素(CA)膜於復合膜生產裝置的基礎上,又相繼引進了外國有關公司的反滲透膜生產線。反滲透技術已在我國電廠鍋爐補給水預除鹽、超純水製造、海水和苦鹹水淡化等方面大規模推廣應用,並取得很好的技術效益和經濟效益。因此,提高膜預處理的綜合利用研究意義重大且大有前途。
自超濾膜預處理後,多年來國內外研究人員都一直在探索預處理的新途徑。到1995年12月,全世界RO淡化工廠產水量達7293079m3/d,占總淡化生產量的35%,占當年世界淡化市場88%。RO技術將成為21世紀淡化技術的主要方法。
技術實現要素:
本發明正是基於以上技術問題,提供一種以弱酸陽離子樹脂交換酸化軟化方法。該方法主要針對河水而言,由於河水中含有較多的生活污水,而本發明通過設計合理的工藝流程,提高純水的回收率,並簡化原水的處理過程,降低水耗,使以河水制純水具有優越的經濟效益。
本發明的技術方案為:
一種以弱酸陽離子樹脂交換酸化軟化方法,其包括如下步驟:
(1)將待處理的水放入已放置了絮凝劑的澄清池中,除去大部分膠質物質;再將水經過過濾器,進一步除去膠質物質;
(2)將經過步驟(1)處理後的水通過弱酸陽離子樹脂交換床,使水中的陽離子(如Ca2+、Mg2+、Na+等)被樹脂吸附,樹脂中的H+進入水中,與水中的陰離子組成相應的無機酸,反應式如下:
弱酸陽離子樹脂交換床失效後,向其添加無機酸使其再生,且將弱酸陽離子樹脂上部的晶型變為H+型,將弱酸陽離子樹脂的下部的晶型變為Na+型,無機酸的加入量與水的質量比為1.01-1.015。作為優選,所述的無機酸為硝酸、鹽酸或硫酸。弱酸陽離子樹脂交換床再生的時間不超過1h,再生的水溫為30- 45℃,壓力為常壓,無機酸的流量不超60m3/h。
待水在弱酸陽離子樹脂交換床交換完成後,用脫鹽水對弱酸陽離子樹脂進行置換,置換的溫度為30-45℃,壓力為常壓,交換時間不超過1h,脫鹽水流量不超60m3/h。
待脫鹽水置換後,用清水對弱酸陽離子樹脂進行清洗;清洗的溫度小於 45℃,壓力為常壓,清洗時間不超過1h,清水流量不超80m3/h,弱酸陽離子樹脂交換床中的清洗出水電導小於1200μs/cm。
(3)將經過弱酸陽離子樹脂,除去大部分陽離子後並攜帶H+的水進入保安過濾器和反滲透RO膜除去絕大部分離子;再將經過RO膜除去大部分離子後的水進入強酸陽離子交換床,進一步除去陽離子;經過RO膜除去大部分離子後,因進入RO膜的水帶酸性,CO32-大部分以游離CO2存在,產生的游離二氧化碳經脫碳風機除去。
(4)將經步驟(3)中除去陽離子的水進入陰離子交換床,除去大部分陰離子,特別是硅酸根離子,除去大部分陰離子,得到除鹽水;
(5)將步驟(4)中得到的除鹽水再經過混床進一步除鹽,混床相當於 1000-2000個復合床對除鹽水進一步除鹽,得到精製水。
③ 計算樹脂體積採用樹脂的哪個密度
什麼叫離子交換樹脂的選擇性?與什麼因素有關?
水中各種離子在與離子交換樹脂交換時,其能力是不一樣的:有的離子很容易被樹脂吸附,但很難被「置換"下來;有的則很難被樹脂吸附,但很容易被「置換」下來。這種性能就稱為離子交換樹脂的「選擇性」。
離子交換樹脂的這種選擇性與下列因素有關:
①離子帶的電荷越多,則越容易被離子交換樹脂吸附。例如二價離子就比一價離子易被吸附。
②對帶有相同電荷量的離子而言,則原子序大的離子,較易被吸附。
③濃溶液與稀溶液相比,則在濃溶液中低價離子易於被樹脂吸附。
一般講,對H型強酸性陽離子交換樹脂而言,對水中離子的選擇順序。對OH型強鹼性陰離子交換樹脂而言,對水中陰離子的選擇順序。
離子交換樹脂的這種選擇性,對於分析和判斷化學水處理過程是很有用的。
什麼叫離子交換樹脂的密度?有什麼意義?
為使用方便,離子交換樹脂的密度有下述兩種表示方法:
(1)濕真密度 濕真密度是指離子交換樹脂在水中充分膨脹後的真密度。
這里的「顆粒體積」不包括樹脂顆粒間的孔隙。濕真密度同反洗分層情況和樹脂沉降性能有關。其相對密度值二般在1.04~1.30之間,其中陽棚旨一般為1.24~1.29,陰樹月旨一般為1-06~1.11。
(2)濕視密度 濕視密度也有稱「濕堆密度」,指離子交換樹脂在水中充分膨脹後的堆積密度。
這里的「堆體積」包括離子交換樹脂顆粒問的孔隙。濕視密度常用來計算交換床需要裝樹脂的量。
一般講,陽離子交換樹脂拘濕視密度為O.65~O.85,陰樹脂的則為O.60~0.80。
離子交換樹脂使用時對溫度有什麼要求?
離子交換樹脂有一定的耐熱性。當使用溫度超過其所能承受的溫度極限時,樹脂易因熱分解而遭到破壞。
通常,陽離子交換樹脂可耐溫80~100℃,弱鹼性陰離子交換樹脂能耐溫100℃;強鹼性陰離子交換樹脂能耐溫60℃。當用於除硅時最適宜的溫度在40℃以下。 179什麼叫交聯度?對離子交換樹脂的性能
有什麼影響?
交聯度是苯乙烯系樹脂的重要性質之一。交聯度是指在苯乙烯樹脂中,所含二乙烯苯(俗稱「交聯劑」)的質量百分率。
樹脂的交聯度小,對水的溶脹性好,則樹脂的交聯網孔大,交換速度快,但樹脂的強度低。反之,當樹脂的交聯度高時,其交聯網孔小,樹脂的強度高,但對水的溶脹性差,反應速度慢。
化學水處理使用的苯乙烯系樹脂,其交聯度一般在4%一14%之間,以交聯度在7%左右的性能比較理想。
什麼叫離子交換樹脂的溶脹性?與什麼因素有關?
當將干離子交換樹脂浸入到水中時,其體積常常要變大,這種現象稱為離子交換樹脂的「溶脹」。
影響離子交換樹脂「溶脹」的因素有:
①交聯度。高交聯度樹脂的「溶脹"能力較低。
②活性基團。活性基團越易電離,樹脂的溶脹度就越大。如強酸性、強鹼性的交換容量大的樹脂,
溶脹率也大。
③溶液濃度。溶液中電解質濃度越大,樹脂內外溶液的滲透壓差反而減小,樹脂的溶脹就小。所以對於「失水"的樹脂,應先將其浸泡在飽和食鹽水中,使樹脂緩慢膨脹,使其不易破碎,就是基於上述道理。
通常,強酸性陽離子交換樹脂由Na型變為H型,強鹼性陰離子交換樹脂由Cl型變為OH型,體積約增加5%。
④ 樹脂的濕真密度和濕視密度的定義和區別
定義
一、濕視密度:是樹脂在水中充分膨脹後的質量與自身所佔體積的比值(g/ cm,不同類型樹脂,濕真密度不同。)
二、濕真密度:濕視密度又稱堆積密度,是指樹脂在水中充分溶脹後,單位體積樹脂所具有的質量。
區別
一、兩者公式不同
1、濕真密度:濕真密度=濕樹脂重/濕樹脂顆粒的體積g/cm;
2、濕視密度:濕視密度=濕樹脂質量/濕樹脂的堆積體積g/cm。
二、兩者密度大小不同
1、濕真密度:即使同一類型的陽樹脂或陰樹脂,由於所含交換離子種類不同,濕真密度大小也不相同,此值一般在1.04~1.3之間,陽樹脂常比陰樹脂濕真密度大;
2、濕視密度:此值一般在0.60~0.85之間,實際採用濕視密度來計算離子交換器內填充樹脂的質量。
(4)na型樹脂干真密度擴展閱讀:
去離子水樹脂物理性能
1、樹脂顆粒尺寸
離子交換樹脂通常製成珠狀顆粒,樹脂顆粒較細者,反應速度較大,但細顆粒對液體通過的阻力較大,需要較高的工作壓力。
將樹脂在充分吸水膨脹後進行篩分,累計其在20、30、40、50…目篩網上的留存量,以9000粒子可以通過其相對應的篩孔直徑,稱為樹脂的「有效粒徑」。大粒徑樹脂為0.6~1.
2mm之間,粉末樹脂的粒徑樹脂0. 01~0. 1mm。
2、樹脂的密度
樹脂密度分為干密度和濕密度。干密度是在溫度115℃真空乾燥後的密度。
干真密度=干樹脂重/干樹脂顆粒的體積g/cm。
濕密度又分濕真密度和濕視密度。
⑤ 工業鍋爐鈉離子交換器樹脂的密度是多少
是這樣的:
密度
離子交換樹脂的密度是水處理工藝中的實用數據。例如在估算設備中樹脂的裝載量,需要知道它的密度。離子交換樹脂的密度有以下幾種表示法。
(1)干真密度。干真密度即在乾燥狀態下樹脂本身的密度:
干真密度 = g/mL
此值一般為1.6左右,在實用意義不大,常用在研究樹脂性能方面。
(2)濕真密度。濕真密度是指樹脂在水中經過充分膨脹後,樹脂顆粒的密度:
濕真密度 = g/mL
(3)濕視密度.濕視密度是指樹脂在水中充分膨脹後的堆積密度:
濕視密度 = g/mL
濕視密度用來計算交換器中裝載樹脂時所需濕樹脂的質量,此值一般在0.60~0.85之間。陰樹脂較輕,偏於下限;陽樹脂較重,偏於上限。
粒度
樹脂顆粒的大小對水處理的工藝過程有較大的影響。顆粒大,交換速度就慢;顆粒小,水通過樹脂層的壓力損失就大。如果各個顆粒的大小相差很大,則對水處理的工藝過程是不利的。這首先是因為小顆粒堵塞了大顆粒間的孔隙,水流不勻和阻力增大;其次,在反洗時流速過大會沖走小顆粒樹脂,而流速過小,又不能松動大顆粒。用於水處理的樹脂顆粒粒徑一般為0.3~1.2mm。樹脂粒度的表示法和過濾介質的粒度一樣,可以用有效粒徑和不勻系數表示。
⑥ PVC樹脂的表觀密度和真密度的關系是怎樣的
隨著加工技術的發展,PVC樹脂的應用越來越廣泛。這樣,就給PVC樹脂的可加工性能提出了更高的要求。表觀密度(BD值)作為PVC樹脂的一項重要指標,與樹脂的可加工性能有直接關系,國內外的PVC加工企業對其均有具體要求
⑦ 離子交換樹脂 真密度大還是視密度大
離子交換樹脂密度分為,濕視密度和濕真密度,一般是濕真密度大回於濕視密度,就按蚌埠東答立化工有限公司的DL-1陽離子交換樹脂來說吧。它的濕真密度是g/ml:1.250-1.290,而濕視密度是g/ml :0.77-0.87。不一樣的樹脂型號,它的密度也不一樣。
⑧ 離子交換樹脂有哪些主要性能,含水率
含水率:抄是指樹脂孔隙間所含襲的水份,一般在40%~69%之間.
交聯度:是指樹脂在合成時,交聯劑的用量,一般在7%~10%之間.(如:二乙烯苯)
關系:交聯度低,含水率高;交聯度高,含水率低.
原因:交聯度的高低與樹脂孔隙率成反比,可理解為接觸面積大,孔隙就少.而孔隙率就直接和含水量成正比,因為水份都是在孔隙之中.所以,交聯度與含水率是反比關系.
⑨ 強酸性陽樹脂由h型變成na型,樹脂體積會增加嗎
不會改變,就算改變也是微觀上的改變,但是在我們看到的那個樹脂顆粒的大小是不會變的。