離子交換再生

A. 「離子交換樹脂的再生」的意思是什麼

離子交換樹脂為什麼要再生？

離子交換樹脂在長時間使用之後，吸附能力逐漸會達到飽和，樹脂吸附能力達到飽和之後，就無法繼續吸附水中的雜質，就需要對樹脂進行再生處理，在實際運用中，為降低再生費用，要適當控制再生劑用量，使樹脂的性能恢復到最經濟合理的再生水平，通常控制性能恢復程度為70~80%左右。

離子交換樹脂的再生方法：

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。

B. 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。

(2)離子交換再生擴展閱讀：

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。

C. 離子交換樹脂再生方式有哪些

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離子交換樹脂再生方式有哪些？
離子交換劑失效後通過再生來恢復離子交換能力，常用再生方式有順流再生與逆流再生。
(一)順流再生
順流再生時原水與再生液流過交換劑層的方向相同。因此在再生液流過交換劑層時首先接觸到的是交換劑層上部完全失效的已包含上部交換劑層被置換出來的離子，影響交換劑層下部的再主度(再生度指離子交換劑層中已再生離子量與全部交換容量的比值)，造成處理水質降低、再生劑耗量增加。順流再生離子交換設備簡單，工作可靠，但受原水水質組分影響大，再生效果換容量不能得到充分利用。而再生後，下部再生度最低，為了提高出水質量和工作交換容量，必須增加再生劑的耗量。
(二)逆流再生
原水從交換器上部進人與再生液的方向相反，逆流再生(也稱對流再生)過程中交換劑層的離子分布狀態
1.逆流再生的優點
與順流再生比較，採用逆流再生提高了再生劑利用率，降低再生劑耗量30%-50%提高出水質量;降低清洗水耗量30%~50%降低再生廢液排放量與排放濃度，排放再生廢液中酸、鹼濃度小於1%，圖3-7為氫離子交換逆流再生廢液流出曲線。

D. 為什麼定義離子交換裝置再生過程產生的廢液和污泥為危險固廢

在離子交換再生抄過程中，會使用一定濃度的再生溶劑順流或逆流通過失效的交換劑層，使交換劑經過再生還原。例如Na型樹脂失效後，可用8-10%食鹽溶液流過失效的樹脂，使Ca型還原成Na型。同樣，當H樹脂失效後，可用一定濃度的HCl或H2SO4溶液流過失效的樹脂，使之還原成H型。再生溶劑一般為酸或者鹼，反應生成的物質大多為溶於水的鹽類物質，因此再生過程中產生的廢水或污泥為危廢。

E. 離子交換樹脂酸鹼再生的原理

用Na溶液再生強陽離子交換樹脂時，宜採取分步再生法。開始以低濃度Na溶液再生回，因為此時從樹脂答上解吸下來的Ca2+濃度高，但Na濃度較低，即使形成少量Ca2+Na沉澱也會被溶液沖走。然後逐步提高Na濃度，此時從樹脂上解吸下來的Ca2+濃度低，不會形成Na沉澱。

F. 離子交換樹脂使用多次後為什麼需要再生

離子交換樹脂吸咐飽和後就需啟動再生工藝，與使用多次無關。
1、決定離子交換樹脂是否專需要啟屬動再生工藝與使用次數無關，與交換樹脂是否已經吸咐飽和有關。
2、不論陽離子樹脂還是陰離子樹脂使用一段時間後被鈣鎂離子和碳酸根硫酸根等飽和，所以再生意義就在於從飽和樹脂中把結合上的陰陽離子拿下來，讓它恢復處理水的能力。
3、離子交換樹脂是一種聚合物，帶有相應的功能基團。一般情況下常規的鈉離子交換樹脂帶有大量的鈉離子。當水中的鈣鎂離子含量高時離子交換樹脂可以釋放出鈉離子，功能基團與鈣鎂離子結合，這樣水中的鈣鎂離子含量降低，水的硬度下降。硬水就變為軟水，這是軟化水設備的工作過程。
4、當樹脂上的大量功能基團與鈣鎂離子結合後樹脂的軟化能力下降，可以用氯化鈉溶液流過樹脂，此時溶液中的鈉離子含量高，功能基團會釋放出鈣鎂離子而與鈉離子結合，這樣樹脂就恢復了交換能力，這個過程叫作再生。

G. 什麼叫做離子交換樹脂的再生

1. 離子交換樹脂是一種聚合物，帶有相應的功能基團。一般情況下，常規的鈉離子交版換樹脂帶有大量的權鈉離子。當水中的鈣鎂離子含量高時，離子交換樹脂可以釋放出鈉離子，功能基團與鈣鎂離子結合，這樣水中的鈣鎂離子含量降低，水的硬度下降。硬水就變為軟水，這是軟化水設備的工作過程。
   
   2.當樹脂上的大量功能基團與鈣鎂離子結合後，樹脂的軟化能力下降，可以用氯化鈉溶液流過樹脂，此時溶液中的鈉離子含量高，功能基團會釋放出鈣鎂離子而與鈉離子結合，這樣樹脂就恢復了交換能力，這個過程叫做「再生」。

H. 影響離子交換樹脂再生的因素有哪些

影響離子交換樹脂再生的因素：

1.再生劑的純度：

再生劑的純度越高，樹脂的再專生度就越高，因此提高屬再生劑純度及運用軟化水溶液可提高再生度。

2.再生劑的用量：

從理論上來說，再生劑的用量應該與工作交換容量相當，但是恢復到一定的比例之後，再生程度很難提高，考慮到實用性，一般控制性能恢復程度為70~80%左右。

3.再生劑的流速：

樹脂在再生時，需要嚴格的控制流速，保證樹脂能夠反應充分，流速不能太快，防止樹脂反應不充分，降低了樹脂再生的效果。

4.再生液的溫度：

提高再生液的溫度，能夠有效的提高再生度，並且能夠去除樹脂中含有的鐵、銅等雜質，但是由於樹脂的熱穩定性，溫度一般在20-40℃之間。

5.樹脂層的高度：

流速對樹脂的再生影響比較大，一般情況下樹脂層高度在30英尺以上，流速對再生的影響能夠降到最低，所以一般樹脂層高度要高於30英尺。

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I. 離子交換樹脂再生

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1、再生劑不同種類專
一般時候，屬人們都以外鹽酸再生性能好於硫酸，但其實不然，使用硫酸的資金投入小於鹽酸。再生劑的純度高，這樣一來，樹脂再生化好，特別是對陰樹脂再生效果影響更大。
2、再生劑投加量
陰離子交換樹脂再生劑使用多少是影響其再生的重要原因，再生劑投入量的概念是指一定體積的樹脂用的再生劑的數量，單位為kg/m3(樹脂)或g/L(樹脂)。其實還有一種方法表示再生劑使用量，那就是估計獲得單位作業容量需要的純再生劑量。
3、陰離子交換樹脂再生液濃度
樹脂再生液的濃度高與低通常與樹脂所選用的再生方式有著密切關系，一般來說，樹脂順流再生時其再生液濃度通常大於樹脂逆流再生的時候。通常氯化氫以百分之三到百分之五5為最好，氫氧化鈉通常百分之二到百分之四為宜。

J. 請問離子交換樹脂為什麼可以再生

是一個化學平衡問題，並且吸附和洗脫條件不同，所以樹脂吸附的容量也不同。