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離子交換缺點弊端

發布時間:2022-09-26 17:56:01

㈠ 比較離子交換纖維素和離子交換樹脂的優缺點

比較離子交換纖維素和離子交換樹脂的優缺點如下:
離子交換纖維素比離子交換樹脂的優越性在於它本身並不含有可能存在的某些雜質,人工合成的樹脂有可能存在單體和二聚體等,用離子交換樹脂分離酶和生物活性大分子,其上的雜質可能會造成酶和生物大分子失活。按照道理說離子交換纖維素的制備比離子交換樹脂復雜,但是明顯離子交換纖維素更能保證分離後得到產物的純度和效率。
離子交換樹脂:是一種不溶性的高分子化合物,具有特殊的網狀結構,溶劑和離子能夠自由出入。網狀結構的骨架上帶有能解離的功能團,可與溶液中的離子進行可逆的交換反應。此類樹脂的化學性能很穩定,可耐較高的溫度。
離子交換纖維素:即在纖維素分子結構上連接一定的離子交換基團,此類離子交換劑的交換基團排列稀疏,電荷密度低,對大分子的吸附不太牢固,並且由於是親水型結構,能在水中充分溶脹,故可在溫和條件下進行分離,而不致引起生化物質的變性。

㈡ 熱電廠化學水處理反滲透和離子交換從初期投資、運行、維護等方面的優缺點比較。 謝謝

1、離子交換技術作為復熱電廠化水處理制的工藝是以個老的工藝,他的優點在於投資少,出水水質好。缺點是在樹脂轉型的過程中需要大量的酸鹼,有污染運行費用和維護費用較高。
2、反滲透工藝作為化水的工藝流行與80年代,反滲透是膜法設備他的優點是不需要酸鹼的參與,不存在污染,自動化控制水平較高維護和運行費用較低。他的缺點是投資較高,對原水水質的要求較高,一般反滲透的平均脫鹽率在98%左右,對於北方地區硬度較高的原水出水水質達不到標准,現在反滲透一般作為預脫鹽裝置結合離子交換或者EDI(連續電脫鹽裝置)來處理化水。

㈢ 離子交換層析法分離純化蛋白質有哪些局限性

  1. 因為抄離子交換吸附蛋白質並不是特異性吸附,在某些情況下可能難以判斷結合的蛋白質是否為當初設計的目的蛋白。

  2. 離子交換吸附依賴於蛋白質表面的靜電荷,如果蛋白質結構比較特殊,可能會有在各種pH都難以結合上離子交換層析的情況。

  3. 離子交換層析對於等電點與目標蛋白接近的雜蛋白並沒有很好的分離效果。

㈣ 反滲透分離法和離子交換分離法各有什麼優缺點

離子交換法要考慮樹脂再生的問題,比較麻煩,現在大部分純水都是用反滲透做,出水電導率低,水質好,但是反滲透進水如果預處理做的不好會堵。

㈤ 在污水處理回用當中,反滲透和離子交換兩種工藝的優缺點

反滲透選用的超來濾技術自
過濾出很多濃鹽水
此濃鹽水處理難度大,而且費用高,如果對於環保局要求「零」排放的企業實現難度大;

離子交換主要選用可再生樹脂,凈化水中的鹽分
此處理技術樹脂可多次循環使用,但此處理出水和反滲透出水要求完全不一樣

前者要求鹽分含量低,後者是針對性的選擇水中的離子
前者不可以存在過量的離子
後者可以存在某一種或多種離子,但不可以存在某一種或多種離子:)

㈥ 誰知道離子交換器主要運行方式及優缺點有哪些

離子交換器根據置換方式不同有以下幾種運行方式;
(1)順流再生、順流軟化方式:原水專及還原液均從交換器上部進屬入,向下流動。該種方式嚎水是自上向下流動,因水流動方向與還原液流動方向一致,使還原液不能很好地與失效的交換劑進行還原反應造成耗鹽量增大,軟化後的水質較差,很少使用該方式。
(2)逆流軟化、順流再生軟化方式:即還原液自上向下流動,而原水從罐的下部向上流動,軟化水自罐體上部流出。該種方式因還原液流動方向與水流動方向相反,提高了還原液的利用率,多用於小型交換器。
(3)順流軟化、逆流再生軟化方式:原水自上向下流動而還原液自下向上流動,軟水從罐體下部流出。這種方式可提高再生效果,因此軟化水的質量好,可節約食鹽量和清洗水量,一般多採用該種運行方式的交換器。

㈦ 離子交換膜法電解的優缺點

電流效率高,耗電能低,電解槽電阻小,所得減溶液為純溶液。

㈧ 離子交換的基本原理和裝置運行方式

離子交換的基本原理和裝置運行方式

藉助於固體離子交換劑中的離子與稀溶液中的離子進行交換,以達到提取或去除溶液中某些離子的目的,是一種屬於傳質分離過程的單元操作。離子交換是可逆的等當量交換反應。下面一起來了解一下離子交換的基本原理和裝置運行方式:

1.1離子交換的基本原理

水處理中主要採用離子交換樹脂和磺化煤用於離子交換。其中離子交換樹脂應用廣泛,種類多,而磺化煤為兼有強酸型和弱酸型交換基團的陽離子交換劑。

離子交換樹脂按結構特徵,分為:凝膠型、大孔型和等孔型;

按樹脂母體種類,分為:苯乙烯系、酚醛系和丙烯酸系等;

按其交換基團性質,分為:強酸型、弱酸型、強鹼型和弱鹼型。

⑴離子交換樹脂的構造

是由空間網狀結構骨架(即母體)與附屬在骨架上的許多活性基團所構成的不溶性高分子化合物。活性基團遇水電離,分成兩部分:固定部分,仍與骨架牢固結合,不能自由移動,構成所謂固定離子,活動部分,能在一定范圍內自由移動,並與其周圍溶液中的其他同性離子進行交換反應,稱為可交換離子。

⑵基本性能

①外觀

呈透明或半透明球形,顏色有乳白色、淡黃色、黃色、褐色、棕褐色等,

②交聯度

指交聯劑占樹脂原料總重量的百分數。對樹脂的許多性能例如交換容量、含水率、溶脹性、機械強度等有決定性影響,一般水處理中樹脂的交聯度為7%~10%.

③含水率

指每克濕樹脂所含水分的百分率,一般為50%,交聯度越大,孔隙越小,含水率越少。

④溶脹性

指干樹脂用水浸泡而體積變大的現象。一般來說,交聯度越小,活性基團越容易電離,可交換離子的水合離子半徑越大,則溶脹度越大;樹脂周圍溶液電解質濃度越高,樹脂溶脹率就越小。

在生產中應盡量保證離子交換器有長的工作周期,減少再生次數,以延長樹脂的使用壽命。

⑤密度

分為干真密度、濕真密度和濕視密度

⑥交換容量

是樹脂最重要的性能,是設計離子交換過程裝置時所必須的數據,定量地表示樹脂交換能力的大小。分為全交換容量和工作交換容量。

⑦有效PH范圍

由於樹脂的交換基團分為強酸強鹼和弱酸弱鹼,所以水的PH值對其電離會產生影響,影響其工作交換容量。弱鹼只能在酸性溶液中以及弱酸在鹼性溶液中有較高的交換能力。

⑧選擇性

即離子交換樹脂對水中某種離子能優先交換的性能。除與樹脂類型有關外,還與水中濕度和離子濃度有關。

⑨離子交換平衡

離子交換反應是可逆反應,服從質量作用定律和當量定律。經過一定時間,離子交換體系中固態的樹脂相和溶液相之間的離子交換反應達到平衡,其平衡常數也稱為離子交換選擇系數。降低反應生成物的濃度有利於交換反應的進行。

⑩離子交換速率

主要受離子交換過程中離子擴散過程的影響。

其他性能:如溶解性、機械強度和耐冷熱性等。離子交換樹脂理論上不溶於水,機械強度用年損耗百分數表示,一般要求小於3%~7%/年。另外,溫度對樹脂機械強度和交換能力有影響。溫度低則樹脂的機械強度下降,陽離子比陰離子耐熱性能好,鹽型比酸鹼型耐熱好。

⑶樹脂層離子交換過程

以離子交換柱中裝填鈉型樹脂,從上而下通以含有一定濃度鈣離子的硬水為例,以交換柱的深度為橫坐標,以樹脂的飽和度為縱坐標,可繪得某一時刻的飽和度曲線。就整個交換過程而言,樹脂層的變化可分為三個階段。

1.2離子交換裝置運行方式

離子交換裝置按運行方式不同,分為固定床和連續床

⑴固定床的構造與壓力濾罐相似,是離子交換裝置中最基本的也是最常用的一種型式,其特點是交換與再生兩個過程均在交換器中進行,根據交換器內裝填樹脂種類及交換時樹脂在交換器中的.位置的不同,可分為單層床、雙層床和混合床。

單層床是在離子交換器中只裝填一種樹脂,如果裝填的是陽樹脂,稱為陽床;如果裝填的是陰樹脂,稱為陰床。

雙層床是離子交換器內按比例裝填強、弱兩種同性樹脂,由於強、弱兩種樹脂密度的不同,密度小的弱型樹脂在上,密度大的強型樹脂在下,在交換器內形成上下兩層。

混合床則是在交換器內均勻混雜的裝填陰、陽兩種樹脂,由於陰、陽樹脂混雜,因此原水流經樹脂層時,陰、陽兩種離子同時被樹脂所吸附,其產物氫離子和氫氧根離子又因反應生成水而得以降低,有利於交換反應進行的徹底,使得出水水質大大提高。但其缺點是再生的陰、陽樹脂很難徹底分層。於是又發明了三層混床新技術,保證在反洗時將陰、陽樹脂分隔開來。

根據固定床原水與再生液的流動方向,又分為兩種形式,原水與再生液分別從上而下以同一方向流經離子交換器的,稱為順流再生固定床,原水與再生液流向相反的,稱為逆流再生固定床。

順流再生固定床的構造簡單,運行方便,但存在幾個缺點:在通常生產條件下,即使再生劑單位耗量二至三倍於理論值,再生效果也不太理想;樹脂層上部再生程度高,而下部再生程度差;工作期間,原水中被去除的離子首先被上層樹脂所吸附,置換出來的反離子隨水流流經底層時,與未再生好的樹脂起逆交換反應,上一周期再生時未被洗脫出來的被去除的離子,作為泄漏離子出現在本周期的出水中,所以出水剩餘被去除的離子較大;而到了了工作後期,由於樹脂層下半部原先再生不好,交換能力低,難以吸附原水中所有被去除的離子,出水提前超出規定,導致交換器過早地失效,降低了工作效率。因此,順流再生固定床只選用於設備出水較小,原水被去除的離子和含鹽量較低的場合。

逆流再固定床的再生有兩種操作方式:一是水流向下流的方式,一是水流向上流的方式,逆流再生可以彌補順流再生的缺點,而且出水質量顯著提高,原水水質適用范圍擴大,對於硬度較高的水,仍能保證出水水質,所以目前採用該法較多。

總起來說,固定床有出水水質好等優點,但固定床離子交換器存在三個缺點:一是樹脂交換容量利用率低,二是在同設備中進行產水和再生工序,生產不連續,三是樹脂中的樹脂交換能力使用不均勻,上層的飽和程度高,下層的低。

為克服固定床的缺點,開發出了連續式離子交換設備,即連續床。

⑵連續床又分為移動床和流動床

移動床的特點是樹脂顆粒不是固定在交換器內,而是處於一種連續的循環運動過程中,樹脂用量可減少三分之一至二分之一,設備單位容積的處理水量還可得到提高,如雙塔移動床系統和三塔移動床系統。

流動床是運行完全連續的離子交換系統,但其操作管理復雜,廢水處理中較少應用。

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㈨ 離子交換法處理除鹽水 何為母管制和單元制,各有什麼優缺點

母管制指的是不管你有多少套復床系統,進出水都是一根母管,即是n台陽床+一台中間專水箱+n台陰床;屬單元制指的是每台復床系統都是單獨的進出水管道,即是一台陽床+一個中間水箱+一台陰床。
混床等情況類似。
優缺點主要是操作運行上的差別如下:
母管制系統優點:可靠性大,有一定的靈活性,可以進行床子之問的最有利水力負荷分配。
母管制缺點:管道長,閥門多。適用於工作運行參數不太髙及裝有備用鍋爐的電廠。
單元制系統的優點是系統簡單、集中控制,管道短、附件少、投資少、管道的壓力損失小、檢修工作量小、系統 本身發生事故的可能性小。
單元制系統的缺點是相鄰單元之間不能切換運行,單元中任何一個主要設備發生故障,整個單元都要被迫停止運行,運行靈活性差。

㈩ 反滲透分離法和離子交換分離法各有什麼優缺點

反滲透優點復:過濾精度高,可去除制大於0.0001微米的離子,通過半透膜的作用,簡單的說就是,通過反滲透膜後,只允許水通過,其他的鹽離子,微生物等等統統被截留。得到的水質較好。基本上不需要使用什麼化料(可能有些需要添加阻垢劑或做清洗),純物理法過濾,缺點就是能耗高,設備一次性投資大,使用若干年後換膜的費用也是一筆大支出。
離子交換的優點是可以選擇性除去陽離子或陰離子,或者選擇同時除去陽離子和陰離子,設備投資小。更換樹脂的費用也稍低,缺點就是需要經常做樹脂的再生,化料使用量大,同時帶來再生廢水的處理問題

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