㈠ 離子交換過程的5個步驟
離子交換過程歸納為如下幾個過程1.水中離子在水溶液中向樹脂表面擴散2.水中離子進入樹脂顆粒的交聯網孔,並進行擴散3.水中離子與樹脂交換基團接觸,發生復分解反應,進行離子交換4.被交換下來的離子,在樹脂的交聯網孔內向樹脂表面擴散5.被交換下來的離子,向水溶液中擴散影響交換的主要因素有流速、原料液濃度、溫度等。流速原料液的流速實際上反映了達到反應平衡的時間,在交換過程中,離子進行擴散—交換—擴散一系列步驟,有效地控制流速很重要。一般,交換液流速大,離子的透析量就高,未來及交換而通過樹脂層流失的量增多。因此,應根據交換容量等選擇適宜的流速。原料液濃度樹脂中可交換的離子與溶液中同性離子既有可能進行交換,也有可能相斥,液相離子濃度高,樹脂接觸機會多,較易進入樹脂網孔內,液相濃度低,樹脂交換容量大時,則相反。但液相離子濃度過高,將引起樹脂表面及內部交聯網孔收縮,也會影響離子進入網孔。實驗證明,在流速一定時,溶液濃度越高,溶質的流失量液越大。溫度溫度越提高,離子的熱運動越劇烈。單位時間碰撞次數增加,可加快反應速率。但溫度太高,離子的吸附強度會降低,甚至還會影響樹脂的熱穩定性,經濟上不利,實際生產中採用室溫操作較宜。
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㈡ 簡述離子交換過程。
離子交換過程包括四個階段:交換,反沖洗,再生,清洗。
(1)交換
交換階段是利用離子交換樹脂的交換能力,從廢水中去除目標離子的操作過程。
(2)反沖洗
反沖洗的目的是松動樹脂層,使再生液能均勻深入層中,與交換劑顆粒充分接觸,同時把過濾過程中產生的破碎粒子和截留的污物沖走。
(3)再生
在樹脂失效後,必須再生才能在使用。通過再生,一方面可恢復樹脂的交換能力,另一方面可回收有用的物質。
(4)清洗
清洗的目的是洗滌殘留的再生液和再生時可能出現的反應產物。通常清洗的水流方向和交換時一樣,所以又稱正洗。
㈢ 什麼是離子交換過程,影響離子交換過程的因素有哪些
離子交換過程是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的一種傳質分離過程的單元操作。影響離子交換過程的因素主要包括以下幾點:
離子交換樹脂的類型:
溶液中的離子濃度:
溶液的pH值:
溫度:
攪拌和流速:
樹脂的再生和預處理:
㈣ 離子交換器工作原理
離子交換器的工作原理是基於離子的交換過程。在運行時,陽樹脂(H-R)與陽離子(M+)結合,形成(M-R)和氫離子(H+),而陰樹脂(OH-R)與陰離子(X-)結合,生成(X-R)和氫氧根離子(OH-)。這個過程的逆過程即為樹脂的再生。
在離子交換除鹽水處理中,常見的是一級復床系統,由陽床和陰床組成。單元制系統中,陽床和陰床會同時再生當其中任意一方失效;而在母管制系統中,陽床與陽床或陰床與陰床並聯運行,失效時只需再生對應失效的交換器。
檢測和控制離子交換器的失效主要依據侍鄭樹脂層的保護層穿透。陽離子交換器通過監測鈉離子(Na+)的泄漏來判斷失效,因為Na+的吸附能力最弱;陰離子交換器則通過監測硅離子(HSiO3-)的泄漏,HSiO3-的吸附能力最弱。其反應方程分別描述了這兩個過程。
控制點和方法上,母管制系統的優勢在於能更高雹喚效地使用樹脂和提高出水能力。以成都生物製品研究所的純水站為例,該系統採用了母管制結構,通過單元失效控制策略,實現了對系統失效的有效管理。
至於出水水質,一級復床處理後的水,其電導率在25℃時低於10μS/cm,硅含量低於100μg/L,這表明系統的除鹽效果顯著,能滿足大部分應用需求。
離子交換器鈉離子交換器、陰陽床、混合床等種類。鈉離子交換器是源談凱用於去除水中鈣離子、鎂離子,製取軟化水的離子交換器。有機玻璃離子交換裝置耐腐蝕與無色透明、適用於食品、醫葯、製糖及電子工業小規模純水制備。