⑴ 连续离子交换的原理
t离子交换技术是基于树脂功能基团与物料中特定离子的吸附作用进行的交换过程,离子交换是可逆的等当量交换反应。传统的离子交换应用时采用固定床实现的,我们对固定床的工作过程进行分析发现,在交换过程中树脂床将分为三段,即饱和区、活动区(传质区)和新鲜树脂区。随着交换进行,传质区不断下移直至底部交换完全。整个过程只有传质区处于工作状态,饱和区和新鲜树脂区闲置,因此树脂利用率低
为了提高树脂利用率,我们把传质区进行抽象分割成几个小单元,一旦上面的小单元饱和后就移出来进行洗水及再生操作,处理用的新鲜树脂单元又回到传质区底部循环使用,这样大大提高树脂的利用率
⑵ 离子交换器的工作原理
工作原理就是离子的交换。
运行时:阳树脂(H-R)+(M+)-->:(M-R)+(H+)
阴树脂(OH-R)+(X-)-->:(X-R)+(OH-)
其中M+为金属离子,X-为阴离子。
再生过程为其逆过程。
离子交换器的失效控制
离子交换除盐水处理最简单的流程为 阳床-阴床 组成的一级复床除盐系统。有的一级复床除盐系统采用单元制,即每套一级复床除盐系统包括 阳床、(除碳器)、阴床各一台,在离子交换除盐运行过程中,无论是阳床还是阴床先失效,都是同时再生;还有的一级复床除盐系统采用母管制,即阳床与阳床或阴床与阴床是并联运行的,哪一台交换器失效就再生哪一台。
1 检测和控制原理
强酸性阳树脂对水中各种阳离子的吸附顺序为:Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>Na+>H+. ;由此可知,水中金属离子Na+被吸附的能力最弱,所以当离子交换时树脂层的各种离子吸附层逐渐下移,H+.最后被其他阳离子置换下来,当保护层穿透时,首先泄漏的是最下层的Na+;因此监督阳离子交换器失效是以漏钠为标准的;其反应方程为(A代表金属阳离子,R为树脂基团):
An+ +nRH=RnA+n H+
HCO3- + H+ =H2O+CO2↑
强碱性阴树脂对水中各种阴离子的吸附顺序为:SO42->NO3->Cl->OH->HCO3->HSiO3- 。由此可知,HSiO3-的吸附能力最弱,所以当离子交换时树脂层的各种离子吸附层逐渐下移,OH-.被其他阴离子置换下来,当保护层穿透时,首先泄漏的是最下层的HSiO3-;因此监督阴离子交换器失效是以漏硅为标准的;其反应方程为(B代表酸根阴离子,R为树脂基团):
Bm- +mROH=RmB+mOH-
2 控制点和控制方法
由于母管制系统包含了单元制系统,而且它具有能充分使用树脂、提高交换器的出水能力、降低酸碱消耗等优点,我们在研究中主要讨论以这种结构为基础的离子交换除盐水处理系统。
以成都生物制品研究所蛋白分离车间纯水站为例,该系统为母管制水处理系统,系统的结构为:砂滤-活性炭过滤-粗滤-阳床- 一阴-二阴-混床-精滤-纯水罐,系统产水能力为5 t/h,在系统的失效控制研究中,我们提出单元失效控制概念,也就是充分利用了母管制制水系统的优点对系统进行失效控制。
(1)RO对各有机溶质的去除率大于NF膜。(2)不同有机溶质的去除率不相同,有的甚至相差很大(例如,RO和NF膜对乙酸的吸光度去除率分别为95.34%、81.45%,而对苯胺的吸光度去除率则分别为61.50%、46.82%)。
3 出水水质
原水经一级复床除盐后,电导率(25℃)低于10μS/cm,水中硅含量低于100μg/L。
⑶ 固定床离子交换器的再生
应发一个图片复看一下你使用制的固定床离子交换器外形图,根据你所说情况,是否是设备问题影响了离子交换树脂工作交换容量?当然设备再生工艺是顺流再生还是逆流再生工艺?以上情况都可造成设备运行日期缩短,也就是周期制水量的减少。如果设备是顺流再生,可改成逆流再生程序,应该会增加设备的周期制水量...。一杰水质
⑷ 离子交换器参数具体都有哪些
主要技术数据
公称直径
Ø1000
Ø1250
Ø1600
Ø1800
交换层高
1600
2000
2500
1600
2000
2500
1600
2000
2500
1600
2000
2500
项目
型号
LY-1000/15
LY-1250/25
LY-1600/40
LY-1800/50
图号
LY-1000-00
LY-1250-00
LY-1600-00
LY-1800-00
设备处理t/h
15
25
40
50
交换剂体积m3
1.26
1.57
1.96
1.96
2.45
3.06
3.2
4
5
4.07
5.1
6.36
设备质量Kg
1655
1789
1908
1988
2180
2362
2710
2932
3180
3520
3760
4060
运行载荷Kg
5094
5398
5896
7540
8520
9640
11630
13100
14800
18058
19080
20672
主要技术数据
代号
公称直径
Ø1000
Ø1250
Ø1600
Ø1800
规格及型号
型号
规格
型号
规格
型号
规格
型号
规格
阀门用途
D1
进水
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
反洗进水
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
进再生液
G41J-10
DN50
PN1.0
G41J-10
DN50
PN1.0
G41J-10
DN80
PN1.0
G41J-10
DN80
PN1.0
D2
⑸ 离子交换器的正洗是什么
离子交换器的运行
离子交换器分为固定床和连续床两种。固定床有顺流再生固定床、逆流再生固定床、浮动床、双层床、混合床等形式;连续床有移动床和流动床。离子交换除盐系统一般都采用固定床。
离子交换器外形为圆筒形容器,为防止设备腐蚀,对交换器内部及附属设备都进行了防腐处理。
针对我厂的设备特点,本节主要介绍逆流再生固定床离子交换工艺。
一、逆流再生固定床离子交换工艺
1、交换器的结构
逆流再生离子交换器按其用途的不同,可分为阳离子交换器(包括H型)和阴离子交换器(OH型等)。用于软化工艺的阳离子交换器称为钠离子软化器和氢离子软化器。用于除盐工艺的阳离子交换器和阴离子交换器分别称为阳床和阴床。这些交换器在结构上没有多大区别,其结构为交换器内顶部装有十字支管式进水分配装置。中上部装有母支管式再生液分配装置,称为中间排水装置。在其上面有一层厚150~200mm的压脂层,其作用一是过滤掉水中的悬浮物,二是使水均匀地进入中排装置。底部装有穹形多孔板加石英砂垫层式的排水装置。交换器的外部设有各种管道、阀门、取样管、监视管、排空气管、流量和压力表计以及有机玻璃窥视孔等。
2、交换器的运行
交换器的运行应保证其出水水质、水量和经济指标,这些指标与运行操作,特别是再生操作有很大的关系。
逆流再生固定床的运行通常分为四个步骤,从床层失效后算起为:反洗、再生、正洗和交换。这四个步骤为交换器的一个运行周期。
(1)小反洗。交换器运行到失效时,停止交换运行,将反洗水从中间排水管引进,对中间排水管上面的压脂层进行反洗,以冲去运行时积聚在表面层和中间排水装置上的污物,然后由上部排走。冲洗流速应使压脂层能充分松动,但又不至将正常的颗粒冲走。反洗一直进行到出水澄清。
(2)放水。小反洗后,待交换剂颗粒下降后,放掉交换器内中间排水装置上部的水。
(3)进再生液。开进酸(碱)一次、二次门,启动自用水泵,开喷射器入口门,维持进水流速5-8m/h,同时开启并调整中间排水门。开酸(碱)计量箱出口门,调整进酸浓度为3-4%范围内。进碱浓度为2-2.5%范围内。
(4)逆流冲洗。当再生液进完后,关闭进再生液阀门,停止送入再生液,但喷射器保持原来的流量,在有顶压的情况下,进行逆流冲洗,直至排出废液达到一定标准为止[如H型交换器,控制排出废液中酸度小于10mmol/L(OH-)]。逆流冲洗所需的时间一般为30~40min,逆洗水应采用质量较好的水,不然会影响底部交换剂的再生程度。
(5)正洗。最后,用水由上而下进行正洗至出水合格,即可投入运行。
逆流离子交换器一般在运行10~20个或更多周期后,进行一次大反洗,以除去交换剂层中的污物和破碎的树脂微粒。通常运行,不进行大反洗。大反洗是从底部进水,废水由上部反洗排水阀门放掉。由于大反洗时扰乱了整个树脂层,所以大反洗后第一次再生时,再生剂的用量应加大1倍以上。
为了使逆流再生达到较好的效果,故在逆流再生的操作工艺中需注意以下几个问题:
1)压脂层的厚度要符合要求。
2)为使底部树脂的再生程度高,不致被杂质污染而影响出水水质,故在逆流再生后,应用水质较好的水逆流冲洗,如用经过H离子交换的水来逆流冲洗阴离子交换器。
3)中部排水装置应进行必要的加固,以防止其上的管子断裂或弯曲。此外,为了防止在反冲洗的过程中产生过大的应力,在大反洗时的流量应由小到大,以逐渐排除交换器中的空气和疏松树脂层。进入交换器水中的悬浮物含量要小,以免压脂层中积聚污物,造成过大的压降。
4)逆流再生所用的再生剂质量要好,否则,仍不能保证出水水质良好。逆流再生的再生废液中剩余的再生剂量较少,故不宜再用。
5)应防止有气泡混入交换剂层中。
⑹ 请问连续离交分离纯化工艺的基本原理是什么
离交分离的字面抄意思就是离子交袭换分离,发生的是置换反应。根据不同的离子采用不同的树脂,根据离子的活泼性发生置换反应。一般的步骤是水洗-进料-水洗-再生-水洗。单柱离交是固定床,按照上述步骤一步一步下来,连续离交相当于将每个步骤细分化,用树脂柱的切换提高树脂的使用效率,并且过程中酸碱水的回用可以有效减少使用量,最主要还是水相比单柱会有很大节约。
⑺ 离子交换固定床树脂使用量为什么比连续床使用量大
答:逆流再生固定床设备中,处于中间配水装置以上的树脂,不起离子交换的作用,而是起防止树脂层混乱的压实作用,称为压实层树脂。
⑻ 离子交换床的形式有哪几种
从大体上分两抄种,浮动床袭固定床
浮动床工作时在水冲击下树脂悬浮工作因此得名,工作流速高,但因为反洗要抽脂,树脂损伤大,还有末期出水差等原因基本淘汰
固定床分为顺流床逆流床混合床
顺流床简单,不考虑成本就这么干,方便实用
逆流床分为单层双层双室三种,逆流再生节省再生剂,节省开销但是再生比较复杂。双层双室可以提高平均交换容量
混合床用于处理一级除盐设备的出水进一步除盐
分为普通混床高速混床
高速混床运行速度大约是普通混床两倍
普通混床交换容量较大
⑼ 离子交换装置中浮床与固定床的异同点(电厂化学)
浮动床:浮动床的工作是床层的运行和再生两种工况交替循环的过程专。在运行状态时,入属口水由底部进入浮动床,经下部分配装置配匀后,进入床层,靠上升水流将树脂以密实的状态向上浮动,在水流床层时完成离子交换反应,处理好的水经上部分配装置引出体外,当床层失效后,利用出口水管中水的倒流或者床层的重力使床层下落,于是浮动床由运行状态转入停运状态。浮动床交换流速高,逆流再生,出水水质好,再生剂耗量小。固定床:固定床分为顺流再生和逆流再生固定床,在床内树脂不动,水流穿过树脂层时完成离子交换反应,处理好的水经分配装置引出体外,树脂失效后的再生方式不同,分为顺流和逆流。
⑽ 制作混合床离子交换树脂柱时在操作上要注意哪些问题
在混床树脂使用的过程中,阳树脂会释放出H+离子,而阴树脂释放出OH-离子,这两内种容两种会结合成为水,阳树脂失去一些阳离子之后,会呈负电性,而阴树脂失去阴离子,呈正电性,这两种树脂就会相互吸引,导致两种树脂成为团状物,并且不易分离,而且一些碎树脂末和悬浮物也会增加树脂的“抱团”作用,这就是树脂出现“抱团”的原因,树脂如果被油脂污染也会造成树脂的“抱团”现象。
应该如何解决?
1.当混床树脂出现“抱团”的现象时,就会导致树脂再生时不能很好的分层,所以一般在树脂分层时,会加入一定量的电解质,比如碱等物质,阳树脂就会与阳离子结合成为中性,而阴树脂则会与阴离子结合,也呈中性,“抱团”的树脂也会随之分离,所以一般混床树脂在分层时都会使用一定的碱,能够有效的改善阴、阳树脂的分层效果。
2.被油脂污染的树脂,可以使用非离子型表面活性剂为主的碱性清洗剂进行处理,对树脂进行清洗,能够有效的去除树脂上的油脂。
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