1、強酸性陽離子交換樹脂
強酸性陽離子交換樹脂含有大量的強酸性基團,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中離解出H+,故呈強酸性,樹脂離解後,本體所含的負電基團,如SO3-,能吸附結合溶液中的其他陽離子,這兩個反應使樹脂中的H+與溶液中的陽離子互相交換。
強酸性樹脂的離解能力很強,在酸性或鹼性溶液中均能離解和產生離子交換作用。
樹脂在使用一段時間後,要進行再生處理,即用化學葯品使離子交換反應以相反方向進行,使樹脂的官能基團回復原來狀態,以供再次使用,如強酸性陽離子交換樹脂是用強酸進行再生處理,此時樹脂放出被吸附的陽離子,再與H+結合而恢復原來的組成。
2、弱酸性陽離子交換樹脂
弱酸性陽離子交換樹脂含弱酸性基團,如羧基-COOH,能在水中離解出H+而呈酸性。樹脂離解後餘下的負電基團,如R-COO-(R為碳氫基團),能與溶液中的其他陽離子吸附結合,從而產生陽離子交換作用。
弱酸性陽離子交換樹脂離解性較弱,在低pH下難以離解和進行離子交換,只能在鹼性、中性或微酸性溶液中(如pH5-14)起作用,這類樹脂亦是用酸進行再生(比強酸性樹脂較易再生)。
3、強鹼性陰離子交換樹脂
強鹼性陰離子交換樹脂含有強鹼性基團,如季胺基(亦稱四級胺基)-NR3OH(R為碳氫基團),能在水中離解出OH-而呈強鹼性,這種樹脂的正電基團能與溶液中的陰離子吸附結合,從而產生陰離子交換作用。
強鹼性陰離子交換樹脂的離解性很強,在不同pH下都能正常工作。它用強鹼(如NaOH)進行再生。
4、弱鹼性陰離子交換樹脂
弱鹼性陰離子交換樹脂含有弱鹼性基團,如伯胺基(亦稱一級胺基)-NH2、仲胺基(二級胺基)-NHR、或叔胺基(三級胺基)-NR2,它們在水中能離解出OH-而呈弱鹼性,這種樹脂的正電基團能與溶液中的陰離子吸附結合,從而產生陰離子交換作用。
弱鹼性陰離子交換樹脂在多數情況下是將溶液中的整個其他酸分子吸附,只能在中性或酸性條件(如pH1-9)下工作。它可用Na2CO3、NH4OH進行再生。
『貳』 用離子交換樹脂處理水
不是一定要混合起來。
製取去離子水的工藝有:單床、復床、混合床等幾種。
單床:就是用一個陽離子柱或是陰離子柱,只能製取除去陽離子或陰離子的水;
復床:陽柱——陰柱;可以製得去離子水;
混合床:陽柱——陰柱——混合柱,製得的去離子水純度高於復床,可製得高純水,一般用於要求比較高的工業生產或科研上。
操作步驟:樹脂的預處理——裝柱——清洗——出水——樹脂再生
一、樹脂的預處理:
1、陽離子交換樹脂的預處理:將樹脂置於潔凈的容器中,用清水漂洗,直到排水清晰為止。用水浸泡樹脂12~24小時,使樹脂充分膨脹。如為干樹脂,應先用飽和氯化鈉溶液浸泡,再逐步稀釋氯化鈉溶液,以免樹脂突然急劇膨脹而破碎。用樹脂體積2倍量的2~5%HCl溶液浸泡樹脂2~4小時,並不時攪拌。然後用低純水洗滌樹脂,直至溶液PH接近於4,再用2~5%NaOH溶液處理,處理後用水洗至微鹼性,再一次用5%HCl溶液處理,使樹脂變為氫型,最後用純水洗至PH=4,無Cl-即可。
2、陰離子交換樹脂預處理:與陽離子樹脂相同,只是在樹脂用NaOH處理時,可用5~8%NaOH溶液,用量增加一些,使樹脂變為OH型後不要再用HCl處理。
如果樹脂量少,及要求較高時,在水洗後,增加一步醇洗,效果會更好一些。
二、裝柱
將交換柱洗去油污雜質,用去離子水沖洗干凈,在柱中先裝入半柱水,然後將樹脂和水一起倒入柱中。裝柱時應注意柱中的水不能漏干,否則,樹脂間形成氣泡,影響交換效率。
三、清洗、出水。
裝柱完成後,先用純水按出水順序流過交換柱,初出水含有裝柱過程混入的雜質應棄去,待出水達到要求後,即可通入原水,進行正常的制水。
四、樹脂的再生
離子交換樹脂使用失效後,可用酸鹼再生處理,重新使用。
1、陽柱再生:
逆洗:將水從交換柱底部通入,廢水從頂部排出,將被壓緊的樹脂松動,洗去樹脂碎粒及其他雜質,排除樹脂層內的氣泡,洗至水清澈。
加酸:將4~5%HCl水溶液從柱的頂部加入,控制流速,約30~45分鍾加完。
正洗:將水從柱頂部通入,廢水從柱下端流出,控制流速為約2倍於加酸的流速,開始的15分鍾可慢些。洗至PH3~4,此時用鉻黑T檢驗應無陽離子。
2、陰柱再生:
逆洗:用陽柱水逆洗,可將陽柱出水口連接至陰柱下端,通入陽柱水。條件同陽柱。
加鹼:將5%NaOH溶液從柱頂部加入,控制一定流速,使鹼液在1~1.5小時加完。
正洗:從柱頂部通入陽柱水,下端放出廢水,流速可以是加鹼時的2倍,開始15分鍾可慢些,洗至PH11~12,用硝酸銀溶液檢驗無氯離子。
注意:以上操作均不可將柱中水放至樹脂層以下。
『叄』 離子交換樹脂的保存方法
離子交換樹脂防脫水:
離子交換樹脂裡面含有一定的水分,離子交換樹脂中的水分非常的重要,如果離子交換樹脂脫水,離子交換樹脂在重新濕潤時可能會爆裂或破碎,那我們應該如何防止樹脂脫水,防止樹脂脫水的措施有以下幾點:
1. 如果離子交換樹脂暫時不使用,最好不要將打開樹脂的包裝,讓樹脂保持在密封的狀態。
2. 不能將離子交換樹脂儲存在能夠被太陽直射的區域,防止樹脂被曬干。
3. 離子交換樹脂的儲存溫度不能高於40攝氏度。
4. 如果需要儲存很長的時間,就需要定期的檢查樹脂的包裝是否完好,有沒有被打開過,如果有包裝破損了,要及時的封口並貼上標簽,防止樹脂脫水。
5. 離子交換樹脂使用了一段時間後,如果需要停止使用,在樹脂停止使用的期間,要用濃度為10%食鹽水浸泡樹脂,防止樹脂脫水。
離子交換樹脂防凍:
離子交換樹脂內含有水分,在溫度低於0攝氏度之後,可能會發生凍結,導致離子交換樹脂損壞,防止離子交換樹脂凍結的措施有以下幾點:
1. 當溫度在0攝氏度以下時,應該做好離子交換樹脂的保溫措施,可以將離子交換樹脂儲存在不同濃度的食鹽水中,防止凍結。
2. 如果溫度在-17攝氏度以下,可以用水和乙二醇適當比例的混合液,完全浸泡離子交換樹脂。
3. 如果離子交換樹脂已經凍結,只能把離子交換樹脂移動到溫度稍微高一點的地方,讓其緩慢自然解凍,不能使用其他方法,以免離子交換樹脂受到熱損傷,凍結的離子交換樹脂袋要輕拿輕放,以免離子交換樹脂受到機械損傷。
離子交換樹脂防微生物:
離子交換樹脂使用時間長了,可能會生長一定的微生物,會造成流量、水質和處理能力方面的問題,防止微生物生長的措施有以下幾點:
1. 對樹脂進行反洗,去除碎片以及懸浮的污染物。
2. 如果離子交換樹脂被有機物污染了,可以使用鹼性鹽清潔樹脂,對有機物進行清除。
3. 在重新啟動設備之前,可以通過對樹脂床進行消毒的方式,防止微生物的生長。
『肆』 離子交換樹脂如何使用與貯藏
離子交抄換樹脂含有一定的襲水分子。在貯藏和使用時應保持一定的濕度,並避免濕度過高或乾燥,過冷或過熱的反復變化以及日光的直接照射,否則離子交換樹脂的機械強度將會下降。樹脂一般應在5〜40攝氏度的溫度范圍內保存,並注意不要長時間地與高濃度強氧化劑接觸。對於新樹脂來說,比較理想的交換溫度約為30攝氏度。陽離子交換樹脂在80攝氏度以下使用穩定;陰離子交換樹脂在40攝氏度以下使用穩定。中性鹽型樹脂比游離酸型或鹼型樹脂穩定。一般將樹脂連續使用一年作為一個周期,此時應檢査樹脂的交換容量,並按約5%的新樹脂進行補充。冬季常將樹脂貯存於10〜20%的氯化鈉溶液中。樹脂若被有機物污染或吸附達到飽和時,顏色將會加深。平常可藉此現象粗略地觀察樹脂吸附雜質的程度。
樹脂在貯存或使用過程中,應盡量避免樹脂被污染。造成污染的因素很多:被有機物、重金屬或細菌、藻類污染;被油類污染;水中硅酸含量過高;溶液或水溫忽高忽低的反復變化,多次反復地處於乾燥與水浸狀態,只顧使用,不顧再生處理以及長期貯存未加護養等。
『伍』 強鹼性陰離子交換樹脂怎麼處理才能使用
離子交換系統的工作過程是利用樹脂的反應基交換原溶液中呈溶解狀態的離子。運行一個版周期後權,用一定濃度的葯劑溶液來再生樹脂,以除去交換出來的離子。若再生不當,被交換出來的離子不能充分除去,從而使樹脂交換容量下降,性能變差
『陸』 各類離子交換樹脂的再生方法
離子交換樹脂再生方法:
1、首先將樹脂床裡面的水完全排放。
2、只需要打開進酸/鹼閥、回上排閥,關答閉其他閥門。
3、然後將酸/鹼泵打開,放入酸/鹼液,液面最好超過樹脂20厘米以上,然後打開下排,流速和進酸/鹼速度相同。
4、酸/鹼洗時間一般最好不能低於40分鍾,酸/鹼洗之後可以直接清洗樹脂。
5、打開砂過濾和精密過濾,然後放掉酸/鹼液,再打開上進和下進,清除掉殘留的酸/鹼液。
6、然後關閉樹脂床下進閥,開始進行清洗,清洗時打開樹脂床上排閥,樹脂床內的水必須要超過樹脂,不能讓樹脂失水。清洗至出水接近中性為止。
再生時的注意事項:
1、樹脂再生完之後,需要進行檢測,能夠達到標准之後,再進行正常的使用,防止再生時有其他物質影響樹脂的產水。
2、再生時所用的水,必須是處理過的水,不能直接使用自來水,因為自來水中含有一定的雜質,再生時一般都是使用軟化水或者純水。
3、再生過程中,水必須要超過樹脂,防止樹脂失水。
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『柒』 鹼性陰離子交換樹脂使用鹽酸處理,水洗至中性,然後鹼處理,水洗至中性,使用20%的鹽水脫鹼,一次即可
首先我也不確定我的回答是否能解決你問題中的疑問,如果不能,就當飄過。內
第一,如果容問題中的表述「樹脂內鹼」是指弱鹼陰樹脂中的強鹼基,加鹽是為了抑制弱鹼陰樹脂中性鹽的分解。那麼,20%的鹽水,濃度是太高了,正常採用2%左右就能解決掉上述問題。
第二,一般弱鹼陰樹脂出現無法有效「去除內鹼」,其實與鹽酸沒有太大的關系,但是如果鹽酸中含有較高的有機物,或者樹脂因為有機物中毒,那麼出現上述情況又在情理之中了,因為有機物中會有一些——COO-(羧酸基),因為水溶液本身也存在一定程度的電離,而——COONa首先會選擇H離子,而置換出一個Na離子,Na離子與OH結合成NaOH而反應出一定的鹼度。
如果問題如我回答中所述相符,那麼可以採用對陰樹脂進行鹽鹼混合液復甦處理(10%的NaCl+4-6%的NaOH混合液,用量為樹脂裝填體積的3倍,再生液最好加溫至40度為宜,然後按3BV流速通過樹脂層,當第二個床體積通入後,浸泡樹脂8小時或者過夜,再通入第三個床體積混合液,如果能結合壓縮空氣攪拌樹脂層,則效果更佳),另外也要同時檢測鹽酸中的有機物含量濃度。
『捌』 各類離子交換樹脂的再生方法
再生劑的種類應根據樹脂的離子類型來選用,並適當地選擇價格較低的酸、鹼或鹽:
1、大孔吸附樹脂簡單再生的方法是用不同濃度的溶劑按極性從大到小剃度洗脫,再用2~3BV的稀酸、稀鹼溶液浸泡洗脫,水洗至PH值中性即可使用。
2、鈉型強酸性陽樹脂可用10%NaCl 溶液再生,用葯量為其交換容量的2倍 (用NaCl量為117g/ l 樹脂);氫型強酸性樹脂用強酸再生,用硫酸時要防止被樹脂吸附的鈣與硫酸反應生成硫酸鈣沉澱物。為此,宜先通入1~2%的稀硫酸再生。
3、氯型強鹼性樹脂,主要以NaCl 溶液來再生,但加入少量鹼有助於將樹脂吸附的色素和有機物溶解洗出,故通常使用含10%NaCl + 0.2%NaOH 的鹼鹽液再生,常規用量為每升樹脂用150~200g NaCl ,及3~4g NaOH。OH型強鹼陰樹脂則用4%NaOH溶液再生。
4、一些脫色樹脂 (特別是弱鹼性樹脂) 宜在微酸性下工作。此時可通入稀鹽酸,使樹脂 pH值下降至6左右,再用水正洗,反洗各一次。
5、陽樹脂再生:
通鹽酸:在環境溫度下,將4%的樹脂床體積4倍的HCL通過樹脂床,通過時間約2小時。
慢洗:以相同流速和;流向,通2倍樹脂體積的除鹽水。
快洗:以運行流速和流向,通除鹽水至PH=5-6.樹脂床備用。
6、陰樹脂再生:
通氫氧化鈉:在環境溫度下,將濃度為4%的樹脂體積4倍量的NaOH通過樹脂床,通過時間約為2小時。
慢洗:以相同流速和;流向,通2倍樹脂體積的除鹽水。
快洗:以運行流速和流向,通除鹽水至PH=8,樹脂床備用
具體操作可根據樹脂使用情況酌情增加酸鹼的濃度和再生時間。
(8)鹼性離子交換樹脂的使用方法擴展閱讀:
應用領域:
1)水處理
水處理領域離子交換樹脂的需求量很大,約占離子交換樹脂產量的90%,用於水中的各種陰陽離子的去除。目前,離子交換樹脂的最大消耗量是用在火力發電廠的純水處理上,其次是原子能、半導體、電子工業等。
2)食品工業
離子交換樹脂可用於製糖、味精、酒的精製、生物製品等工業裝置上。例如:高果糖漿的製造是由玉米中萃出澱粉後,再經水解反應,產生葡萄糖與果糖,而後經離子交換處理,可以生成高果糖漿。離子交換樹脂在食品工業中的消耗量僅次於水處理。
3)制葯行業
制葯工業離子交換樹脂對發展新一代的抗菌素及對原有抗菌素的質量改良具有重要作用。鏈黴素的開發成功即是突出的例子。近年還在中葯提成等方面有所研究。
4)合成化學和石油化學工業
在有機合成中常用酸和鹼作催化劑進行酯化、水解、酯交換、水合等反應。用離子交換樹脂代替無機酸、鹼,同樣可進行上述反應,且優點更多。如樹脂可反復使用,產品容易分離,反應器不會被腐蝕,不污染環境,反應容易控制等。
甲基叔丁基醚(MTBE)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而成,代替了原有的可對環境造成嚴重污染的四乙基鉛。
5)環境保護
離子交換樹脂已應用在許多非常受關注的環境保護問題上。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,這些可用樹脂進行回收使用。如去除電鍍廢液中的金屬離子,回收電影製片廢液里的有用物質等。
6)濕法冶金及其他
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。