⑴ 連續離子交換的原理
t離子交換技術是基於樹脂功能基團與物料中特定離子的吸附作用進行的交換過程,離子交換是可逆的等當量交換反應。傳統的離子交換應用時採用固定床實現的,我們對固定床的工作過程進行分析發現,在交換過程中樹脂床將分為三段,即飽和區、活動區(傳質區)和新鮮樹脂區。隨著交換進行,傳質區不斷下移直至底部交換完全。整個過程只有傳質區處於工作狀態,飽和區和新鮮樹脂區閑置,因此樹脂利用率低
為了提高樹脂利用率,我們把傳質區進行抽象分割成幾個小單元,一旦上面的小單元飽和後就移出來進行洗水及再生操作,處理用的新鮮樹脂單元又回到傳質區底部循環使用,這樣大大提高樹脂的利用率
⑵ 離子交換器的工作原理
工作原理就是離子的交換。
運行時:陽樹脂(H-R)+(M+)-->:(M-R)+(H+)
陰樹脂(OH-R)+(X-)-->:(X-R)+(OH-)
其中M+為金屬離子,X-為陰離子。
再生過程為其逆過程。
離子交換器的失效控制
離子交換除鹽水處理最簡單的流程為 陽床-陰床 組成的一級復床除鹽系統。有的一級復床除鹽系統採用單元制,即每套一級復床除鹽系統包括 陽床、(除碳器)、陰床各一台,在離子交換除鹽運行過程中,無論是陽床還是陰床先失效,都是同時再生;還有的一級復床除鹽系統採用母管制,即陽床與陽床或陰床與陰床是並聯運行的,哪一台交換器失效就再生哪一台。
1 檢測和控制原理
強酸性陽樹脂對水中各種陽離子的吸附順序為:Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>Na+>H+. ;由此可知,水中金屬離子Na+被吸附的能力最弱,所以當離子交換時樹脂層的各種離子吸附層逐漸下移,H+.最後被其他陽離子置換下來,當保護層穿透時,首先泄漏的是最下層的Na+;因此監督陽離子交換器失效是以漏鈉為標準的;其反應方程為(A代表金屬陽離子,R為樹脂基團):
An+ +nRH=RnA+n H+
HCO3- + H+ =H2O+CO2↑
強鹼性陰樹脂對水中各種陰離子的吸附順序為:SO42->NO3->Cl->OH->HCO3->HSiO3- 。由此可知,HSiO3-的吸附能力最弱,所以當離子交換時樹脂層的各種離子吸附層逐漸下移,OH-.被其他陰離子置換下來,當保護層穿透時,首先泄漏的是最下層的HSiO3-;因此監督陰離子交換器失效是以漏硅為標準的;其反應方程為(B代表酸根陰離子,R為樹脂基團):
Bm- +mROH=RmB+mOH-
2 控制點和控制方法
由於母管制系統包含了單元制系統,而且它具有能充分使用樹脂、提高交換器的出水能力、降低酸鹼消耗等優點,我們在研究中主要討論以這種結構為基礎的離子交換除鹽水處理系統。
以成都生物製品研究所蛋白分離車間純水站為例,該系統為母管制水處理系統,系統的結構為:砂濾-活性炭過濾-粗濾-陽床- 一陰-二陰-混床-精濾-純水罐,系統產水能力為5 t/h,在系統的失效控制研究中,我們提出單元失效控制概念,也就是充分利用了母管制制水系統的優點對系統進行失效控制。
(1)RO對各有機溶質的去除率大於NF膜。(2)不同有機溶質的去除率不相同,有的甚至相差很大(例如,RO和NF膜對乙酸的吸光度去除率分別為95.34%、81.45%,而對苯胺的吸光度去除率則分別為61.50%、46.82%)。
3 出水水質
原水經一級復床除鹽後,電導率(25℃)低於10μS/cm,水中硅含量低於100μg/L。
⑶ 固定床離子交換器的再生
應發一個圖片復看一下你使用制的固定床離子交換器外形圖,根據你所說情況,是否是設備問題影響了離子交換樹脂工作交換容量?當然設備再生工藝是順流再生還是逆流再生工藝?以上情況都可造成設備運行日期縮短,也就是周期制水量的減少。如果設備是順流再生,可改成逆流再生程序,應該會增加設備的周期制水量...。一傑水質
⑷ 離子交換器參數具體都有哪些
主要技術數據
公稱直徑
Ø1000
Ø1250
Ø1600
Ø1800
交換層高
1600
2000
2500
1600
2000
2500
1600
2000
2500
1600
2000
2500
項目
型號
LY-1000/15
LY-1250/25
LY-1600/40
LY-1800/50
圖號
LY-1000-00
LY-1250-00
LY-1600-00
LY-1800-00
設備處理t/h
15
25
40
50
交換劑體積m3
1.26
1.57
1.96
1.96
2.45
3.06
3.2
4
5
4.07
5.1
6.36
設備質量Kg
1655
1789
1908
1988
2180
2362
2710
2932
3180
3520
3760
4060
運行載荷Kg
5094
5398
5896
7540
8520
9640
11630
13100
14800
18058
19080
20672
主要技術數據
代號
公稱直徑
Ø1000
Ø1250
Ø1600
Ø1800
規格及型號
型號
規格
型號
規格
型號
規格
型號
規格
閥門用途
D1
進水
G41J-10
DN80
PN1.0
G41J-10
DN80
PN1.0
G41J-10
DN100
PN1.0
G41J-10
DN100
PN1.0
D1
出水
G41J-10
DN80
PN1.0
G41J-10
DN80
PN1.0
G41J-10
DN100
PN1.0
G41J-10
DN100
PN1.0
D2
反洗進水
G41J-10
DN50
PN1.0
G41J-10
DN50
PN1.0
G41J-10
DN80
PN1.0
G41J-10
DN80
PN1.0
D2
反洗排水
G41J-10
DN50
PN1.0
G41J-10
DN50
PN1.0
G41J-10
DN80
PN1.0
G41J-10
DN80
PN1.0
D2
排水
G41J-10
DN50
PN1.0
G41J-10
DN50
PN1.0
G41J-10
DN80
PN1.0
G41J-10
DN80
PN1.0
D2
進再生液
G41J-10
DN50
PN1.0
G41J-10
DN50
PN1.0
G41J-10
DN80
PN1.0
G41J-10
DN80
PN1.0
D2
⑸ 離子交換器的正洗是什麼
離子交換器的運行
離子交換器分為固定床和連續床兩種。固定床有順流再生固定床、逆流再生固定床、浮動床、雙層床、混合床等形式;連續床有移動床和流動床。離子交換除鹽系統一般都採用固定床。
離子交換器外形為圓筒形容器,為防止設備腐蝕,對交換器內部及附屬設備都進行了防腐處理。
針對我廠的設備特點,本節主要介紹逆流再生固定床離子交換工藝。
一、逆流再生固定床離子交換工藝
1、交換器的結構
逆流再生離子交換器按其用途的不同,可分為陽離子交換器(包括H型)和陰離子交換器(OH型等)。用於軟化工藝的陽離子交換器稱為鈉離子軟化器和氫離子軟化器。用於除鹽工藝的陽離子交換器和陰離子交換器分別稱為陽床和陰床。這些交換器在結構上沒有多大區別,其結構為交換器內頂部裝有十字支管式進水分配裝置。中上部裝有母支管式再生液分配裝置,稱為中間排水裝置。在其上面有一層厚150~200mm的壓脂層,其作用一是過濾掉水中的懸浮物,二是使水均勻地進入中排裝置。底部裝有穹形多孔板加石英砂墊層式的排水裝置。交換器的外部設有各種管道、閥門、取樣管、監視管、排空氣管、流量和壓力表計以及有機玻璃窺視孔等。
2、交換器的運行
交換器的運行應保證其出水水質、水量和經濟指標,這些指標與運行操作,特別是再生操作有很大的關系。
逆流再生固定床的運行通常分為四個步驟,從床層失效後算起為:反洗、再生、正洗和交換。這四個步驟為交換器的一個運行周期。
(1)小反洗。交換器運行到失效時,停止交換運行,將反洗水從中間排水管引進,對中間排水管上面的壓脂層進行反洗,以沖去運行時積聚在表面層和中間排水裝置上的污物,然後由上部排走。沖洗流速應使壓脂層能充分松動,但又不至將正常的顆粒沖走。反洗一直進行到出水澄清。
(2)放水。小反洗後,待交換劑顆粒下降後,放掉交換器內中間排水裝置上部的水。
(3)進再生液。開進酸(鹼)一次、二次門,啟動自用水泵,開噴射器入口門,維持進水流速5-8m/h,同時開啟並調整中間排水門。開酸(鹼)計量箱出口門,調整進酸濃度為3-4%范圍內。進鹼濃度為2-2.5%范圍內。
(4)逆流沖洗。當再生液進完後,關閉進再生液閥門,停止送入再生液,但噴射器保持原來的流量,在有頂壓的情況下,進行逆流沖洗,直至排出廢液達到一定標准為止[如H型交換器,控制排出廢液中酸度小於10mmol/L(OH-)]。逆流沖洗所需的時間一般為30~40min,逆洗水應採用質量較好的水,不然會影響底部交換劑的再生程度。
(5)正洗。最後,用水由上而下進行正洗至出水合格,即可投入運行。
逆流離子交換器一般在運行10~20個或更多周期後,進行一次大反洗,以除去交換劑層中的污物和破碎的樹脂微粒。通常運行,不進行大反洗。大反洗是從底部進水,廢水由上部反洗排水閥門放掉。由於大反洗時擾亂了整個樹脂層,所以大反洗後第一次再生時,再生劑的用量應加大1倍以上。
為了使逆流再生達到較好的效果,故在逆流再生的操作工藝中需注意以下幾個問題:
1)壓脂層的厚度要符合要求。
2)為使底部樹脂的再生程度高,不致被雜質污染而影響出水水質,故在逆流再生後,應用水質較好的水逆流沖洗,如用經過H離子交換的水來逆流沖洗陰離子交換器。
3)中部排水裝置應進行必要的加固,以防止其上的管子斷裂或彎曲。此外,為了防止在反沖洗的過程中產生過大的應力,在大反洗時的流量應由小到大,以逐漸排除交換器中的空氣和疏鬆樹脂層。進入交換器水中的懸浮物含量要小,以免壓脂層中積聚污物,造成過大的壓降。
4)逆流再生所用的再生劑質量要好,否則,仍不能保證出水水質良好。逆流再生的再生廢液中剩餘的再生劑量較少,故不宜再用。
5)應防止有氣泡混入交換劑層中。
⑹ 請問連續離交分離純化工藝的基本原理是什麼
離交分離的字面抄意思就是離子交襲換分離,發生的是置換反應。根據不同的離子採用不同的樹脂,根據離子的活潑性發生置換反應。一般的步驟是水洗-進料-水洗-再生-水洗。單柱離交是固定床,按照上述步驟一步一步下來,連續離交相當於將每個步驟細分化,用樹脂柱的切換提高樹脂的使用效率,並且過程中酸鹼水的回用可以有效減少使用量,最主要還是水相比單柱會有很大節約。
⑺ 離子交換固定床樹脂使用量為什麼比連續床使用量大
答:逆流再生固定床設備中,處於中間配水裝置以上的樹脂,不起離子交換的作用,而是起防止樹脂層混亂的壓實作用,稱為壓實層樹脂。
⑻ 離子交換床的形式有哪幾種
從大體上分兩抄種,浮動床襲固定床
浮動床工作時在水沖擊下樹脂懸浮工作因此得名,工作流速高,但因為反洗要抽脂,樹脂損傷大,還有末期出水差等原因基本淘汰
固定床分為順流床逆流床混合床
順流床簡單,不考慮成本就這么干,方便實用
逆流床分為單層雙層雙室三種,逆流再生節省再生劑,節省開銷但是再生比較復雜。雙層雙室可以提高平均交換容量
混合床用於處理一級除鹽設備的出水進一步除鹽
分為普通混床高速混床
高速混床運行速度大約是普通混床兩倍
普通混床交換容量較大
⑼ 離子交換裝置中浮床與固定床的異同點(電廠化學)
浮動床:浮動床的工作是床層的運行和再生兩種工況交替循環的過程專。在運行狀態時,入屬口水由底部進入浮動床,經下部分配裝置配勻後,進入床層,靠上升水流將樹脂以密實的狀態向上浮動,在水流床層時完成離子交換反應,處理好的水經上部分配裝置引出體外,當床層失效後,利用出口水管中水的倒流或者床層的重力使床層下落,於是浮動床由運行狀態轉入停運狀態。浮動床交換流速高,逆流再生,出水水質好,再生劑耗量小。固定床:固定床分為順流再生和逆流再生固定床,在床內樹脂不動,水流穿過樹脂層時完成離子交換反應,處理好的水經分配裝置引出體外,樹脂失效後的再生方式不同,分為順流和逆流。
⑽ 製作混合床離子交換樹脂柱時在操作上要注意哪些問題
在混床樹脂使用的過程中,陽樹脂會釋放出H+離子,而陰樹脂釋放出OH-離子,這兩內種容兩種會結合成為水,陽樹脂失去一些陽離子之後,會呈負電性,而陰樹脂失去陰離子,呈正電性,這兩種樹脂就會相互吸引,導致兩種樹脂成為團狀物,並且不易分離,而且一些碎樹脂末和懸浮物也會增加樹脂的「抱團」作用,這就是樹脂出現「抱團」的原因,樹脂如果被油脂污染也會造成樹脂的「抱團」現象。
應該如何解決?
1.當混床樹脂出現「抱團」的現象時,就會導致樹脂再生時不能很好的分層,所以一般在樹脂分層時,會加入一定量的電解質,比如鹼等物質,陽樹脂就會與陽離子結合成為中性,而陰樹脂則會與陰離子結合,也呈中性,「抱團」的樹脂也會隨之分離,所以一般混床樹脂在分層時都會使用一定的鹼,能夠有效的改善陰、陽樹脂的分層效果。
2.被油脂污染的樹脂,可以使用非離子型表面活性劑為主的鹼性清洗劑進行處理,對樹脂進行清洗,能夠有效的去除樹脂上的油脂。
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