鹼性陰離子交換樹脂耐高溫

1. 什麼叫離子交換樹脂的選擇性與什麼因素有關

什麼是離子交來換源樹脂的選擇性？

離子交換樹脂的選擇性是指離子交換樹脂能吸附的金屬離子，污水中有很多金屬離子而離子交樹脂不可能可以把所有的金屬離子都吸咐干凈的，有一些金屬離子樹脂對它的吸附能力是比較弱的而有一些則比較強，也就是說離子交換樹脂只能針對性的吸附某一些金屬離子，這就是離子交換樹脂的選擇性。

離子交換樹脂的選擇性怎樣？

離子交換反應和其他化學反應一樣，完全服從質量作用定律。離子交換親和力，也就是離子交換樹脂對水中金屬離子的吸附能力。離子交換樹脂對離子的吸附能力與離子半徑大小和離子所帶的電荷數有關。離子交換樹脂的吸附能力與金屬離子的電荷數、價態和金屬離子的半徑成正比。

離子交換樹脂的選擇性：

經過實驗證明，低濃度、常溫下，離子交換樹脂對不同離子的吸附能力順序有下列規律。

陽離子交換樹脂對金屬離子的吸附順序是：

Fe3+>Al3+>Pb2+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>H+。

強鹼性陰離子樹脂對陰離子的吸附順序是：

SO42->NO3->CI->HCO3->OH-。

弱鹼性陰離子樹脂對陰離子的吸附順序是：

OH->檸檬酸根3->SO42->酒石酸根2->草酸根2->PO43->NO2->Cl->醋酸根-

>HCO3-。

2. 陰樹脂有什麼特性

一般不對陰、陽離子交換樹脂的特性分開說明，而是一個全面的說明，說明時一般分物理性質和化學性質分開來說明

一、物理性質
離子交換樹脂的物理性質很多，下面只介紹常見的幾種。
1．粒度。樹脂顆粒的大小，對樹脂的交換速度、樹脂層中水流分布的均勻程度、水通過樹脂層的壓力降和反洗時樹脂的流失等，都有很大影響。樹脂顆粒大，離子交換速度小；顆粒小，水流阻力大，而且反洗時容易發生樹脂流失。因此，顆粒的大小應適當，常用的樹脂顆粒為20~40目，國產離子交換樹脂的顆粒為16~50目(粒徑為1.2~0.3毫米)。
2．比重。樹脂的比重對樹脂的用量計算和混合床使用樹脂的選擇很重要。樹脂比重的表示有以下幾種：
(1) 干真比重。干真比重就是樹脂在乾燥狀態下其本身的比重。

此處所指的干樹脂的體積，既不包括顆粒與顆粒之間的空隙，也不包括樹脂本身的網架孔隙。測干樹脂體積時是將一定重量的干樹脂，浸入某種不使樹脂膨脹的液體(如甲苯)中，測量其排出液體的體積，此體積即為該一定重量干樹脂的體積。干真比重一般為1.6左右。
(2) 濕真比重。濕真比重是樹脂在水中經過充分膨脹後，樹脂顆粒的比重。

這里的濕樹脂體積是指顆粒在濕狀態下的體積，包括顆粒中的網孔，但不包括顆粒與顆粒之間的空隙。濕真比重決定了樹脂在水中的沉降速度。因此，樹脂的濕真比重對樹脂的反洗強度和混床再生前樹脂的分層有很大影響。濕真比重一般為1.04~1.3左右。
(3) 濕視比重。濕視比重是指樹脂在水中充分膨脹時的堆積比重。

濕視比重用來計算交換器內裝入一定體積樹脂時，所需濕樹脂的重量。濕視比重一般為0.6~0.85。
3．溶脹性。樹脂的溶脹性是指樹脂由干態變為濕態，或者由一種離子型轉換成為另一種離子型時，所發生的體積變化。前者稱為絕對溶脹，後者稱為體積溶脹。
4．樹脂絕對溶脹度的大小與合成樹脂用的二乙烯苯的數量有關。同一種樹脂如果浸入不同濃度的電解質溶液中，其溶脹度也不同；溶液濃度小，其溶脹度大；溶液濃度大，其溶脹度就小。
因此，當把干樹脂開始濕潤時，不宜用純水浸泡，一般飽和和食鹽水浸泡，以防止樹脂因溶脹過大而碎裂。
樹脂體積溶脹度的大小與可交換離子的水合離子半徑大小有關，樹脂內可交換離子的水合離子半徑越大，其溶脹度越大。
由於樹脂轉型時其體積發生變化，所以轉型前後兩種樹脂的濕真比重也隨之發生變化。當轉型後的樹脂體積增大時，其濕直比重減小；當轉型後的樹脂體積縮小時，其濕真比重增大。這一性質在混床樹脂分層時作用很大。
由於樹脂轉型時發生體積變化，也能使樹脂在交換和再生過程中發生多次脹、縮，致使樹脂顆粒破碎。從這種情況來看，應盡量減少樹脂的再生次數，延長使用時間。
5．機械強度。樹脂的機械強度是指樹脂經過球磨或溶脹後，裂球增加的百分數。
機械強度好的樹脂，應呈均勻的球形，沒有內部裂紋，有良好的抗機械壓縮性以及很低的脆性，在失效和再生時具有足夠的抗裂能力。
6．耐熱性。各種樹脂所能承受的溫度有一定的最高極限，超過這個限度樹脂就會發生迅速降解，交換容量降低，使用壽命減少。
一般陽樹脂可耐100℃左右，陰樹脂中強鹼性樹脂可耐60℃左右，弱鹼性樹脂可耐80℃左右。此外，鹽型樹脂比氫型或氫氧型樹脂耐熱性好些。
二、 化學性質
離子交換樹脂的化學性質有：離子交換、催化、絡鹽形成等。其中用於電廠水處理的，主要是利用它的離子交換性質。所以，這里僅介紹離子交換反應的可逆性、選擇性和表示交換能力大小的交換容量。
1．離子交換反應的可逆性。當離子交換樹脂遇到水中的離子時，能發生離子交換反應。反應結果，樹脂的骨架不變，只是樹脂中交換基團上能解離的離子與水中帶同種電荷的離子發生交換。例如，用8%左右的食鹽水，通過RH樹脂後，出水中的H+濃度增加，Na+濃度減小。這說明食鹽水通過RH樹脂時，樹脂中的H+進入水中，食鹽水中的Na+交換到樹脂上。這一反應為：
RH+NaCl→RNa+HCl
或 RH+Na+→RNa+H+
如果用4%左右的鹽酸通過已經變成RNa的樹脂後，出水中的Na+濃度增加，H+濃度減小。說明樹脂中的Na+進入水中，而鹽酸中的H+交換到樹脂上。這一反應為：
RNa+HCl→RH+NaCl
或 RNa+H+→RH+Na+
對照兩個反應我們知道：離子交換反應是可逆的。這種可逆反應，可用可逆反應式表示：
RH+NaCl RNa+HCl
或 RH+Na+ RNa+H+
2．離子交換反應的選擇性。這種選擇性是指樹脂對水中某種離子所顯示的優先交換或吸著的性能。
同種交換劑對水中不同離子選擇性的大小，與水中離子的水合半徑以及水中離子所帶電荷大小有關；不同種的交換劑由於交換換團不同，對同種離子選擇性大小也不一樣。下面介紹四種交換劑對離子選擇性的順序：
(1) 強酸性陽離子交換劑，對水中陽離子選擇順序：
Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+> ≈Na+>H+>Li+
(2) 弱酸性陽離子交換劑，對水中陽離子的選擇順序：
H+>Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+> ≈Na+>Li+
從上述選擇順序來看，強酸性陽離子交換劑對H+的吸著力不強；而弱酸性陽離子交換劑則容易吸著H+。所以，實際應用中，用酸再生弱酸性陽離子交換劑比再生強酸性陽離子交換劑要容易得多。
(3) 強鹼性陰離子交換劑，對水中陰離子的選擇順序：
> >Cl>OH->F-> >
(4) 弱鹼性陰離子交換劑，對水中陰離子的選擇順序：
OH-> > >Cl->
從陰離子交換劑的選擇性來看，用鹼再生弱鹼性陰離子交換劑比再生強鹼性陰離子交換劑容易。但是弱鹼性陰離子交換劑吸著 很弱，不吸著 。因此，弱鹼性陰離子交換劑用於除掉水中強酸根離子。
3．交換劑的交換容量。交換容量是離子交換劑的一項重要技術指標。它定量地表示出一種樹脂能交換離子的多少。交換容量分為全交換容量和工作交換容量。
(1) 全交換容量。全交換容量是指離子交換劑能交換離子的總數量。這一指標表示交換劑所有交換基團上可交換離子的總量。同一種離子交換劑，它的全交換容量是一個常數，常用毫克當量/克來表示。
(2) 工作交換容量。工作交換容量就是在實際運行條件下，可利用的交換容量。在實際離子交換過程中，可能利用的交換容量比全交換容量小得多，大約只有全交換容量的60~70%。某種樹脂的工作交換容量大小和樹脂的具體工作條件有關，如水的pH值、水中離子濃度、交換終點的控制標准、樹脂層的高度和水的流速等條件，都影響樹脂的工作交換容量。工作交換容量常用毫克當量/毫升來表示。

3. 什麼叫離子交換樹脂的選擇性

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. 大孔陰離子交換樹脂amberlyst a-26耐高溫嗎

其實所謂的耐高溫樹脂，陽樹脂是沒有問題的，主要是陰樹脂的熱穩定性較差，官能團容易降解，如果能將陰樹脂的霍夫曼降解最大程度的降低，體積交換容量降幅控制在5%以下。樹脂擁有均勻的粒度、良好的滲透強度、高的交換速度、耐高溫等優良的水力學特性，陰樹脂的耐溫問題也就隨之解決了。目前全球耐高溫陰樹脂一直還是一個難度較高的學術課題，據個人了解，目前離子交換樹脂生產企業，還不能穩定的生產出性能非常穩定的耐溫陰樹脂。我公司是國內最早涉足這個領域的離子交換樹脂專業生產企業，自2006年以來一直專注於耐高溫陰樹脂研發製造，並於2013年與國內五大華電集團之一（華電）共同成立「熱電聯產耐高溫精處理混床樹脂課題」攻關小組，並於年底在華電系統內成功投用，目前已連續穩定運行2年以上，這應該是國內最早，也是唯一針對項目投入研發、應用研究的項目（國內市場有一種怪象，那就是一旦某一生產企業研發成功某一產品後，其競爭對手馬上也會在市場上吶喊自己也有同類產品）。至於國外品牌的樹脂，其在我公司未成功投用之前，一直都說沒有耐高溫陰樹脂（或者說已經開發但暫時沒有成功應用案例），但奇怪的是，自從我們與華電合作開發成功後，他們也馬上說有耐高溫樹脂了。
說了這么多，其實個人覺得耐高溫陰樹脂首先肯定不是什麼所謂的均粒陰樹脂，雖然粒度的均勻程度，可以通過減小運行阻力而有利於延緩樹脂的破損，但其對陰樹脂官能團霍夫曼降解問題，沒有直接關聯，主要還在於合成工藝和骨架穩定性方面。如您對耐高溫樹脂感興趣，可以點擊頭像交流。

5. 強鹼I型，I型陰離子交換樹脂有什麼特點

強鹼I型陰離子交換樹脂是用三甲胺[(CH3)3N]進行胺化處理得到的樹脂，例如國產的201X7等陰樹脂；強鹼II型陰離子交換樹脂是用二甲基乙醇胺[(CH3)2NC2H4OH]進行胺化處理得到的，例如國產的D202陰樹脂等。
森瀚建材www.senhanw.com
I型陰樹脂比II型的鹼性強，熱穩定性好，氧化性能穩定，並且其季銨基團能在長時間
內保持穩定。II型陰樹脂的耐熱性能稍差，且季銨基團在所使用的過程中會轉化為弱鹼基
團，從而降低了強鹼的交換能力。I型的除硅能力比II型強，如果水中3102含量占陰離子
總量四分之一以上時，宜選用I型陰樹脂，不宜採用11型樹脂。I型樹脂還可以用在水質要
求較高的除鹽系統中。但II型樹脂的工作交換容量比I型大得多，再生時鹼耗也低，而且水
中氯離子對其交換容量的影響很小。當水中有較多氯離子存在時，I型陰樹脂的交換容量會
明顯降低。

6. 離子交換樹脂在高溫下能融化嗎

答：對於空冷機復組制，凝結水處理用的離子交換樹脂還應滿足耐高溫的要求。海勒式空冷機組的凝結水溫度高達60—70℃，而直接空冷機組，凝結水最高溫度高達80℃。因此，對凝結水處理所用樹脂提出了更高的要求。各國的強酸大孔型陽樹脂的允許溫度在100℃以上，沒有出現問題，而一般的強鹼Ⅰ型大孔陰樹脂OH—型的最高允許溫度僅為60℃，有資料介紹當凝結水溫度高於49℃時，運行中SiO2的泄漏量要增加，另外高溫凝結水還會使陰樹脂分解率提高，致使陰樹脂交換容量減小，溶於水中的分解產物增加，因此國內樹脂廠提出實際使用溫度不要超過50℃。

7. 為什麼強鹼性樹脂氫氧型使用溫度要低於60度

一般來講，強鹼陰樹脂使用溫度建議為：氯型≤ 80℃，氫氧型 ≤ 60℃，我公司在熱電專聯產凝結水回收項目中，屬與華電集團成功合作開發了運行溫度大概在80℃的耐高溫凝結水精處理混床樹脂，目前該項目運行2年後，已進入驗收程序。
另外，大孔型強鹼陰樹脂相比於凝膠型強鹼陰樹脂，耐熱穩定性相對更好，因為大孔結構更穩定。

8. 強鹼性陰離子交換樹脂的使用時注意事項

1、保持一定水分
離子交換樹脂含有一定水份，不宜露天存放，儲運過程中應保持濕潤，以免風干脫水，使樹脂破碎，如貯存過程中樹脂脫水了，應先用濃食鹽水（25%）浸泡，再逐漸稀釋，不得直接放入水中，以免樹脂急劇膨脹而破碎。
2、保持一定溫度
冬季儲運使用中，應保持在5-40℃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，食鹽水濃度可根據氣溫而定。
3、雜質去除
離子交換樹脂的工業產品中，常含有少量低聚合物和未參加反應的單體，還含有鐵、鉛、銅等無機雜質，當樹脂與水、酸、鹼或其它溶液接觸時，上述物質就會轉入溶液中，影響出水質量，因此，新樹脂在使用前必須進行預處理，一般先用水使樹脂充分膨脹，然後，對其中的無機雜質（主要是鐵的化合物）可用4-5%的稀鹽酸除去，有機雜質可用2-4%稀氫氧化鈉溶液除去，洗到近中性即可。如在醫葯制備中使用，須用乙醇浸泡處理。
4、定期活化處理
樹脂在使用中，防止與金屬（如鐵、銅等）油污、有機分子微後逐步稀釋，陰樹脂易受有機物污染，可用10%NaC1+2-5%NaOH混合溶液浸泡或淋洗，必要時可用1%雙氧水溶液泡數分鍾，其它，也可採用酸鹼交替處理法，漂白處理法，酒精處理及各種滅菌法等等。

9. 如何選擇離子交換樹脂

在選擇離子交換樹脂的時候需要注意以下問題

顆粒尺寸：
樹脂一般是顆粒狀的固體，離子交換樹脂顆粒的尺寸是非常重要的一個因素，樹脂顆粒太大，反應速度就比較慢一些，樹脂顆粒小，反應的速度就快一些，但是樹脂的顆粒太小，液體通過時的阻力就會增大，所以一般樹脂的尺寸都是經過嚴格的篩選之後，才能夠確定，一般樹脂的顆粒尺寸在0.4-06mm左右。

交聯度：
樹脂中含交聯劑的重量稱為離子交換樹脂的交聯度，一般以百分比表示。樹脂的交聯度與樹脂的再生、密度、選擇性、耐用性都是息息相關的，交聯度越高，樹脂的再生就比較困難、密度就越高、選擇性更強、耐用性也好一些，交聯度越低則相反。一般樹脂的交聯度在4-14%之間，交聯度為7%左右的性能是比較理想的。

耐熱性：
樹脂無論是儲存還是使用，都需要考慮到溫度的問題，不同的樹脂因為使用的材質不同，具有不同的耐溫性，一般超純水設備樹脂可耐100℃或更高些的溫度，而H型應在100~120℃下使用。苯乙烯系陰樹脂、強鹼性陰離子交換樹脂的使用溫度不超過50~60℃，弱鹼性陰離子交換樹脂可在80℃下使用，丙烯酸系強鹼性陰樹脂的使用溫度應低於38℃。

交換容量：
離子交換樹脂的交換容量，簡單來說就是樹脂能夠交換多少離子，一般單位是meq/g(干樹脂)或 meq/mL(濕樹脂)，交換容量可以分為三種，分別是「總交換容量」、「工作交換容量」和「再生交換容量」

價格：
進口離子交換樹脂的價格要比國產樹脂要高一些，除了製造成本以外，價格裡面還包含了進出口關稅、運費等因素，所以在價格上要比國內的樹脂高一些，而且市場也會對樹脂的價格造成影響，例如之前的中美貿易戰，就會對美國進口的樹脂有一定的影響，價格會有一定上調。

10. 離子交換樹脂能耐高溫嗎

要看什麼樹脂，什麼類型。強酸性陽樹脂100度沒的問題，陰樹脂-OH型不要超過50度，-CL不要超過80度，否則，樹脂就被破壞了