离子交换在运行过程中,如果发现颜色变深;树脂交换容量不断地下降;清洗水不断地增加;出水水质变差;周期性制水容量不断地下降等现象,可以认为树脂受到污染。污染的原因主要有:
(1).有机物引起的污染 有机物质在水中往往带有负电,成为
阴离子交换树脂
污染的主要物质.有机物主要存在于天然水中的腐殖酸,胶团性的有机杂质,相对分子质量从500到5000的高分子化合物以及多元有机羚酸等,这些物质吸附在树脂上,有的占据或者结合了树脂上的活性基团,有的使树脂的强碱活性基团碱性降低而降解,使树脂降低了 离子交换能力。这类污染从COD的监测中可以检出。
(2).油脂引起的污染水中往往含有油类物类物质,形成膜状物,堵塞或包裹了树脂的微孔中的活性基团进行离子交抽象.
(3).悬浮物引起的污染水中悬浮物质,紧裹着树脂表面的液膜层,从而隔断了树脂的离子交换过程,使树脂受到污染,这种污染以
阳离子交换树脂
为多。
(4).胶体物质引起的污染 水中胶体颗粒常带负离子,使阴离子交换树脂受到污染,胶体物质中以胶体硅对树脂的危害最大,它吸附并在树脂的表面上聚合,阻止树脂进行离子交换.
(5).高价金属离子引起的污染 原水中的高价金属离子(如混凝剂中高价金属离子的后移等),如A13+、Fe3+等圹散进入阳离子交换树脂的内部,同于这些高价金属离子的交换势能高,与树脂中的固定离子-SO32-牢固结合形成AL(SO3)3、Fe(SO3)3等,从而使用这部分的固定离子失去作用,丧失了离了子交换能力。
(6).再生剂不纯引起的污染 离子交换树脂的再生剂不纯往往混有许多杂质,龙其是烧碱(NaOH)中的杂质甚多,如Fe3+纯、NaCl、Na2CO3等,对阴离子交换树脂的污染最为严重。
此外,细菌,藻类以及水中含氮,氨基酸之类物质等也会不同程度地使树脂受到污染。
2. 离子交换树脂和吸附树脂的结构有什么区别
离子交换树脂出三部分组成:一是网状结构的高分子骨架.二是连接在骨架上的功能基团,三是和功能基带相反电荷的可交换离子。三者互为依存、统一于每粒离子交换的珠体之中。离于交换树脂作为商品,它在运输、贮藏和使用时往往部含一定量的水份,因此水分子充满于每粒离子交换树脂的骨架、功能基和反离子之间。
采用常规的悬浮聚合方法,可制得凝胶型的离子交换树脂,产品一般是透明的、无孔的,树脂吸水后树脂相内产生微孔。采用制孔技术可制得大孔型离子交换树脂,它不同于凝胶树脂,不论大孔树脂是处于干态或湿态、收缩或溶胀,都存在着比凝胶型树脂更多、更大的孔道,比表面也就更大,有利于离子的迁移扩散,提高交换速率和工作效率
与离子交换树脂相比较,吸附树脂的组成中不存在功能基及功能基的反离子,它类似于不含功能基及功能基反离子的大孔树脂,在制造时往往投入更多的交联剂和更严格地选用致孔剂,以合成具有更大比表而积的不同孔径、不同孔容和不同比表面积的吸附树脂。
根据所带的功能基的特性,离子交换树脂可分为阳离子交换树脂、阴离子交换树脂和其它树脂。带有酸性功能基、并能与阳离子进行交换的称为阳离子交换树脂,带有碱性功能基并能与阴离子进行交换的称为阴离子交换树脂。基于功能基上酸、碱有强弱之分,离子交换树脂又可细分为强酸性(一SO,H)、中强酸(一PO(OH))及弱酸性(—COOH)、强碱(一N+R,Cl)、弱碱性(一NH,,—NRH,-NR)离子交换树脂。在强碱性离子交换树脂中将含有[(N+(CH2)C1)]的树脂叫强碱I型树脂,含有[(N+(CH3)2(CH,CH,0HD]的树脂叫强碱Ⅱ型树脂。带有鳌合基、氧化还原基、阳阴两性基的树脂;分别称为鳌合树脂、氧化还原树脂和两性树脂。上述树脂通常都用酸、碱、盐再生,而弱酸弱碱的两性树脂可用热水再生,故弱酸弱碱的两性树脂又称热再生树脂.
吸附树脂可以大体上分为非极性吸附剂、中极性和强极性吸附剂三大类。非极性吸附树脂是偶极矩很小的单体聚合制得并不带任何功能基的吸附树脂。苯乙烯——二乙烯苯体系的吸附剂是非极性吸附树脂的代表。这类非极性吸附树脂的孔表面的疏水性很强,最适于从极性溶剂(如水)中吸附非极性的有机物。中极性吸附材脂是含酯基的吸附树脂。例如,丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯与双甲基丙烯酸乙二醇酯等交联剂共聚的吸附剂,其孔表面疏水和亲水部分共有,既可用于极性溶剂中吸附非极性物质,也可用于非极性溶剂中吸附极性物质。强极性(或称极性)吸附树脂是指含酰氨基、氰基、酚羟基等极性功能基的吸附树脂,它适用于非极性溶剂中吸附极性物质。有时,将含氮、氧、硫等配体的离子交换树脂也称为强极性吸附树脂,因此,离子交换树脂和强极性吸附树脂之间没有严格的界限。
3. 离子交换树脂吸附的原理
离子交换树脂是一类具有离子交换功能的高分子材料。在溶液中它能将本身的离子与溶液中的同号离子进行交换。按交换基团性质的不同,离子交换树脂可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两类。
阳离子交换树脂大都含有磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基团,其中的氢离子能与溶液中的金属离子或其他阳离子进行交换。例如苯乙烯和二乙烯苯的高聚物经磺化处理得到强酸性阳离子交换树脂,其结构式可简单表示为R—SO3H,式中R代表树脂母体,其交换原理为 2R—SO3H+Ca2+——(R—SO3)2Ca+2H+
这也是硬水软化的原理。
阴离子交换树脂含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亚胺基(—NH2)等碱性基团。它们在水中能生成OH-离子,可与各种阴离子起交换作用,其交换原理为
R—N(CH3)3OH+Cl- ——R—N(CH3)3Cl+OH-
由于离子交换作用是可逆的,因此用过的离子交换树脂一般用适当浓度的无机酸或碱进行洗涤,可恢复到原状态而重复使用,这一过程称为再生。阳离子交换树脂可用稀盐酸、稀硫酸等溶液淋洗;阴离子交换树脂可用氢氧化钠等溶液处理,进行再生。
离子交换树脂的用途很广,主要用于分离和提纯。例如用于硬水软化和制取去离子水、回收工业废水中的金属、分离稀有金属和贵金属、分离和提纯抗生素等。
4. 离子交换树脂的原理
离子交换树脂是由空间网状结构骨架(即母体)与附属在骨架上的许多活性内基团所构成的容不溶性高分子化合物。活性基团遇水电离,分成二部分:(1)固定部分,仍与骨架牢固结合,不能自由移动,构成固定离子;(2)活动部分,能在一定空间内自由移动,并与其周围溶液中的其他同性离子进行交换反应,称为可交换离子或反离子。以强酸性阳离子交换树脂为例,可写成R-SO3-H+,其中R代表树脂母体即网状结构部分,-SO3- 代表活性基团的固定离子,H+为活性基团的可交换离子。有时更简单地写成R-H+。离子交换通过不溶性的电解质(树脂)与溶液中的另一种电解质进行化学反应。这一反应可以是中和反应、中性盐分解或复分解反应。譬如中和反应:
R-H+ + NaOH= RNa+H2O 利用这个反应可以去除水的碱度。
5. 有害气体的净化处理方法有哪些
第一大类:被动净化类 主要原理是用风机将空气抽入机器,通过内置的滤网过滤空气,主要能够起到过滤粉尘,异味,有毒气体和杀灭部分细菌。滤网也分集尘滤网,甲醛滤网,除臭滤网和HEPA滤网,其中成本比较高的就是HEPA滤网,它能起到分解有毒气体和杀菌功能,特别是抑制二次污染。 这类净化器主要代表品牌:布鲁雅尔,飞利浦,霍尼韦尔等欧洲品牌。 第二大类:主动净化类 主要原理是通过物理作用产生各种粒子(臭氧、负离子等),吸附集中空气中的粉尘起到降尘作用,能够清新空气,对人体也有一定的保健作用。 这类产品代表品牌:夏普、松下等亚洲品牌。 优势比较 从空气净化效率来比较:被动式吸附净化模式的空气净化器由于大多采用风机+滤网的模式进行空气净化,风利用空气的流动就难免存在死角,因此被动式的空气净化大多只能在空气净化器放置的周围产生一定的净化效果,很长时间才能将空气全部过滤一遍,很难对整个室内环境的净化产生效果。 而主动式的空气净化是利用空气的弥漫性的特点将净化因子到达各个角落进行空气净化,空气能够弥漫到的地方均可以产生净化效果。拿负离子空气净化器进行比较发现,对空气中释放负离子后,负离...
感觉提问主意不是很清晰
建议查下资料哦
6. 离子交换树脂的工作原理
离子交换树脂原理即是离子交换树把溶液中的盐分脱离出来的过程:
离子交换树脂作用环境中的水溶液中,含有的金属阳离子(Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)与阳离子交换树脂(含有的磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基团,在水中易生成H+离子)上的H+进行离子交换,使得溶液中的阳离子被转移到树脂上,而树脂上的H+交换到水中,(即为阳离子交换树脂原理)。
水溶液中的阴离子(Cl-、HCO3-等)与阴离子交换树脂(含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亚胺基(—NH2)等碱性基团,在水中易生成OH-离子)上的OH-进行交换,水中阴离子被转移到树脂上,而树脂上的OH-交换到水中,(即为阴离子交换树脂原理)。而H+与OH-相结合生成水,从而达到脱盐的目的。
(6)离子交换树脂吸附有机废气扩展阅读:
离子交换树脂使用方法:
1、预选。离子交换树脂的粒度一般控制在20-35目,有些可达到50目,因此在使用前要先干燥,粉碎,过筛,通常干燥时在烘箱中进行,亦可在装有五氧化二磷、氧化钙或者浓硫酸的干燥器中进行,粉碎时不要分得过细,否则影响实验收率。
2、预处理。强碱性离子交换树脂应先用20倍树脂体积的4%氢氧化钠水溶液处理,然后用10倍体积的水洗,再用10倍量4%盐酸处理,最后用蒸馏水洗至中性,然后将氯型转化成OH型,再转化成氯型,最后用10倍4%氢氧化钠水溶液处理。弱碱性离子交换树脂处理时只需用10倍量蒸馏水洗即可,不必洗至中性。
3、装柱。将处理好的树脂至于烧杯中,加水充分搅拌除掉气泡,静置几分钟待树脂大部分沉降后,倾去上层泥状颗粒;反复操作直至上层液澄清后,即可装柱。注意要在柱子底部放1cm后的玻璃丝,用玻璃棒将其压平,将树脂倒入柱子中,还要注意防止气泡产生。
4、树脂交换。将样品配制成一定浓度的水溶液,以适当流速通过柱子,亦可将样品溶液反复通过柱子,直到成分交换完全。用显色法检验成分是否交换彻底。
5、树脂洗脱。注意亲和力弱的成分先被洗下来,常用的离子交换树脂洗脱剂有强酸、强碱、盐类、不同pH缓冲溶液、有机溶液等,可选择梯度洗脱或者单一浓度洗脱。
6、树脂再生。
7. 废气净化技术有哪些
√楼主您好,根据您提出的问题,下面为您做详细解答:
空气废气净化可以通过许多不同的方法实现,比如,废气中的污染物可以通过过滤、重力分离、电沉积、冷凝、燃烧、膜分离、生物降解、吸收、吸附和催化转化等方法从废气中加以去除,z于是降污染物作为资源回收下来,还是将它销毁,这取决于用户的具体情况和污染物的物理、化学和生物性质。
1、吸收净化法
吸收是净化气态污染物z常用的方法。吸收法被定义为:用适当的液体吸收剂进行废气处理,使废气中气态污染物溶解到吸收液中或与吸收液中某种活性组分发生化学反应而进入液相,这样使气态污染物从废气中分离出来的方法;或者说,利用吸收剂将混合气体中一种或数种组分(吸收剂)有选择地吸收分离的过程称作吸收。
吸收常被分为物理吸收和化学吸收,其区别见下表:
2、吸附净化法
吸附是利用多孔性固体吸附剂处理流体混合物,使其中所含的一种或数种组分吸附于固体表面上,以达到分离的目的。吸附过程和吸收的区别在于:吸收后,吸收组分均匀的分布在吸收相中,吸附后,吸附组分聚积或浓缩敷在吸附剂上,只y一个非均相过程。
目前,吸附操作在有机化工、石油化工等生产部门已有较为广泛的应用。该方法在环境工程中的使用也很普遍,主要原因是吸附剂的选择性高,它能分开其他过程难以分开的混合物,有效地清除(回收)浓度很低的有害物质,设备简单,操作方便,净化效率高,且能实现自动控制。
吸附过程是一个动态过程,在这个过程中,吸附质从流体中扩散到吸附剂表面和微孔内表面上,释放热量,而被吸附在吸附剂的表面上。脱附过程是一个与吸附过程相反的过程。
吸附质在吸附剂表面吸附后,吸附质分子的内能因分子运动形式,如扩散、振动、旋转发生改变而降低,从而释放出能量,称之为吸附热。汽化热(或冷凝热)和结合热是吸附热的两个组成部分。吸附热大于物质气化热约1.5倍,不排除特殊情况的存在。总体说来,吸附热收到吸附量、吸附温度、吸附时流体空塔速度等因素的影响,如果不及时将吸附热引出去的话,其中被脱附分子所吸收的一部分热量会对吸附过程造成负面影响。
3、冷凝净化法
冷凝净化法即利用物质在不同温度下具有不同饱和蒸汽压这一性质,采用降温、加压方法使处于蒸汽状态的气体冷凝而与废气分离,以达到净化或回收的目的。
冷凝净化对有害气体的去除程度,与冷却温度和有害成分的饱和蒸汽压有关,冷却温度越低,有害成分约接近饱和,其去除程度越高。它特别适用于处理废气浓度在10000*10-6以上的有机溶剂蒸汽,不适宜处理低浓度的废气。在恒定温度的条件下通过提高压力的办法可实现冷凝过程,也可通过恒定压力的下降低温度来进行冷凝。废气通过冷凝可被净化,但室温下的冷却水无法达到高的净化要求,要想净化完q,需要降温、加压,这就使处理难度加大、费用增加。因此,通常将吸附、燃烧等手段与冷凝发联合使用作为净高浓度有机气体的前期处理,以达到实现降低有机负荷、回收有价值的产品的目的。另外,冷凝净化一般只适用于空气中含蒸汽浓度较高时,因此进入冷凝装置的蒸汽浓度可在爆炸极限以上,而且冷凝装置出来时的浓度可在爆炸下限以下,在冷凝中恰好是在爆炸上限与下限之间,这是不利于a全的一个缺点。
4、催化净化法
催化净化法是使气态污染物通过催化剂床层,在催化剂的作用下,经历催化反应,转化为无害物质或是易于处理和回收的物质的净化方法。催化净化法有催化氧化法和催化还原法两种。催化氧化法:是使废气中的污染物在催化剂的作用下被氧化。如废气中的SO2在催化的有机化合物的废气均可通过燃烧的氧化过程分解为H2O与CO2向外排放。催化还原法,是使废气中的污染物在催化剂的作用下,与还原性气体发生反应的净化过程。如废气中的NOx在催化剂(铜铬)作用下与NH3反应生成无害气体N2。催化净化特点是避免了其他方法可能产生的二次污染,又使操作过程得到简化,对于不同浓度的污染物都具有很高的转化率。其主要应用在于将碳氢化合物转化为二氧化碳和水,氮氧化合物转化为氮,二氧化硫转化成三氧化硫而加以回收利用,有机废气和臭气的催化燃烧,以及汽车尾气的催化净化等。其缺点是催化剂价格较高,废气预热要消耗一定的能量。
废气中污染物含量通常较低,用催化净化法处理时,往往有下述特点:1)由于废气污染物含量低,过程热效应小,反应器结构简单,多采用固定床催化反应器。2)要处理的废气量往往很大,要求催化剂能承受流体冲刷和压力降的影响。3)由于净化要求高,而废气的成分复杂,有的反应条件变化大,故要求催化剂有高的选择性和热稳定性。
5、生物法
在Genf-Villette(地名,1964年建起s个生物净化装置)d一次用生物净化装置净化废气。生物法处理废气技术在20世纪80~90年代得到了快速发展,荷兰和德国成为s批大规模应用生物技术处理废气的g家。随后,生物技术在废气处理中的应用也越来越广泛,目前使用的生物净化气体装置在欧洲已c过7500座,其中一半装置都用来处理污水以及堆肥臭气,关于可生化气体的净化原理和工程应用经验的一套重要体系也已经形成。生物净化技术弥补了传统物化处理技术的不足,传统方法需要专门的安q运行程序管理(如化学吸收),并且耗能高,经济投入高,相较之下,生物净化法属于清洁型的治理方法,成为废气治理特别是可生化废气治理的前沿和热点。
生物法废气净化技术是多学科交叉的环保高新技术。具体说来是一项低浓度工业废气净化前沿热点技术,它建立在已成熟的采用微生物处理废水方法上。国内已有的研究表明,低浓度工业废气已无法通过常规技术进行经济、有效地净化处理,但使用生物法废气净化技术处理低浓度工业废气却行之有效的,具有明显的技术和经济优势。
6、膜分离净化
膜净化法是混合气体在压力梯度作用下,透过特定薄膜时,不同气体具有不同的透过速度,从而使气体混合物中的不同组分达到分离的效果。压力差、浓度差以及电位差推动着膜分离过程的进行,膜分离技术是根据混合物中各组分的选择渗透性能的差异利用膜来分离、提纯和浓缩混合物的新型分离技术。能以特定形式限制和传递流体物质的分隔两相或两部分少有两个界面,这两个界面是两侧流体接触以及传递的桥梁。对流体来说,分离膜可以半透明也可以完q透过,但绝不能w全不透过。
膜分离的主要特点是实现混合物以及物质分子尺寸的分离,它将选择透过性的膜作为分离的手段。相变化不会发生在膜分离过程中(渗透蒸发膜除外),因此操作可在常温下进行,这就避免了浓缩和富集物质的性质因高温而改变的不利,在食品、医药等行业膜分离因此优点而被广泛使用。能耗少、成本低、效率高、无污染并可回收有用物质是膜分离的共有优点,对于同分异构体组分、性质相似组分,热敏性组分、生物物质组分等混合物的分离,膜分离方法十分适用,有时可以代替蒸馏、萃取、蒸发、吸附等化工单元操作。实践表明,若常规分离不能通过经济的方法实现,膜分离会成为一项非常有用的技术。将常规分离与膜分离相结合的技术更加经济有效。综合上述优点,膜科学和膜技术在近二三十年得到快速的发展,目前已成为工农业生产、国防、科技和人民日常生活中不ke缺少的分离方法,越来越广泛地应用于化工、环保、食品、医药、电子、电力、冶金、轻纺、海水淡化等ling域。
7、燃烧净化法
用燃烧方法来销毁有毒气体、蒸汽或烟尘、使之变成无毒、无害物质,叫做燃烧净化。燃烧净化仅能销毁哪些可燃的或在高温下能分解的有毒气体与烟尘,其化学作用主要是燃烧氧化,个别情况下是热分解。燃烧净化,可以广泛地应用于有机溶剂蒸汽及碳氢化合物的净化处理,这些有毒物质在燃烧氧化过程中浓度较高、发热量较大的可燃性有害气体(主要是含碳氢的气态物质),燃烧温度一般在600~800。C。燃烧法简便易行,可回收热能,但不能回收有害气体,易造成二次污染。
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8. 如何使用离子交换树脂处理废水
离子来交换树脂法是一种应用广源泛的方法,树脂中含有的氨基、羟基等活性基团可以与重金属离子进行螯合、交换反应,从而去除废水中重金属离子的方法,同时还可以用于浓缩和回收溶液中痕量的重金属,其优点是树脂具有可逆性,可通过再生重复使用,且交换选择性好,缺点是价格昂贵。因此研究和选择成本低、选择性高、交换容量大、吸附-解吸过程可逆性好的离子交换树脂,对于处理重金属废水有着重要意义
9. 离子交换树脂和吸附树脂什么关系吸附树脂可以吸附气体吗
吸附树脂与离子交换树脂骨架可以是相同的,比如可以均为苯乙烯系、丙烯酸内系等等,容不同点是吸附树脂一般比表面积较大,通过疏水作用等发挥效用,其吸附目标物时没有什么物质被释放到环境中;离子交换树脂比表面积从十几到几百不等,但均有强极性的功能基团,吸附离子型物质,且会有等电荷量的离子被交换下来进入到溶液中。
10. 离子交换树脂和吸附树脂使用中应该注意那些问题
影响树脂使用效果和寿命的因素主要有:
氧化性物质会影响树脂的强度,版如游离氯、双氧水、浓硫酸权、硝酸等,降低树脂时候用寿命,应该尽量避免;
一般树脂系统都是动态吸附,偏流会影响树脂的处理效果,致使料液没有通过全部树脂,在运行过程中应该定期检查上下布水是否均匀,避免偏流发生;
焦油类物质和不溶物颗粒会堵塞树脂孔道,形成结块等使树脂吸附效率下降,应加强进水预处理,提前去除不溶物和焦油类物质。