离子交换再生

A. “离子交换树脂的再生”的意思是什么

离子交换树脂为什么要再生？

离子交换树脂在长时间使用之后，吸附能力逐渐会达到饱和，树脂吸附能力达到饱和之后，就无法继续吸附水中的杂质，就需要对树脂进行再生处理，在实际运用中，为降低再生费用，要适当控制再生剂用量，使树脂的性能恢复到最经济合理的再生水平，通常控制性能恢复程度为70~80%左右。

离子交换树脂的再生方法：

1、大孔吸附树脂简单再生的方法是用不同浓度的溶剂按极性从大到小剃度洗脱，再用2~3BV的稀酸、稀碱溶液浸泡洗脱，水洗至PH值中性即可使用。

2、钠型强酸性阳树脂可用10%NaCl 溶液再生，用药量为其交换容量的2倍 (用NaCl量为117g/ l 树脂)；氢型强酸性树脂用强酸再生，用硫酸时要防止被树脂吸附的钙与硫酸反应生成硫酸钙沉淀物。为此，宜先通入1～2%的稀硫酸再生。

3、氯型强碱性树脂，主要以NaCl 溶液来再生，但加入少量碱有助于将树脂吸附的色素和有机物溶解洗出，故通常使用含10%NaCl + 0.2%NaOH 的碱盐液再生，常规用量为每升树脂用150～200g NaCl ，及3～4g NaOH。OH型强碱阴树脂则用4%NaOH溶液再生。

4、一些脱色树脂 (特别是弱碱性树脂) 宜在微酸性下工作。此时可通入稀盐酸，使树脂 pH值下降至6左右，再用水正洗，反洗各一次。

B. 各类离子交换树脂的再生方法

再生剂的种类应根据树脂的离子类型来选用，并适当地选择价格较低的酸、碱或盐：

1、大孔吸附树脂简单再生的方法是用不同浓度的溶剂按极性从大到小剃度洗脱，再用2~3BV的稀酸、稀碱溶液浸泡洗脱，水洗至PH值中性即可使用。

2、钠型强酸性阳树脂可用10%NaCl 溶液再生，用药量为其交换容量的2倍 (用NaCl量为117g/ l 树脂)；氢型强酸性树脂用强酸再生，用硫酸时要防止被树脂吸附的钙与硫酸反应生成硫酸钙沉淀物。为此，宜先通入1～2%的稀硫酸再生。

3、氯型强碱性树脂，主要以NaCl 溶液来再生，但加入少量碱有助于将树脂吸附的色素和有机物溶解洗出，故通常使用含10%NaCl + 0.2%NaOH 的碱盐液再生，常规用量为每升树脂用150～200g NaCl ，及3～4g NaOH。OH型强碱阴树脂则用4%NaOH溶液再生。

4、一些脱色树脂 (特别是弱碱性树脂) 宜在微酸性下工作。此时可通入稀盐酸，使树脂 pH值下降至6左右，再用水正洗，反洗各一次。

5、阳树脂再生：

通盐酸：在环境温度下，将4%的树脂床体积4倍的HCL通过树脂床，通过时间约2小时。
慢洗：以相同流速和；流向，通2倍树脂体积的除盐水。
快洗：以运行流速和流向，通除盐水至PH=5-6.树脂床备用。

6、阴树脂再生：
通氢氧化钠：在环境温度下，将浓度为4%的树脂体积4倍量的NaOH通过树脂床，通过时间约为2小时。
慢洗：以相同流速和；流向，通2倍树脂体积的除盐水。
快洗：以运行流速和流向，通除盐水至PH=8，树脂床备用
具体操作可根据树脂使用情况酌情增加酸碱的浓度和再生时间。

(2)离子交换再生扩展阅读：

应用领域：

1）水处理

水处理领域离子交换树脂的需求量很大，约占离子交换树脂产量的90%，用于水中的各种阴阳离子的去除。目前，离子交换树脂的最大消耗量是用在火力发电厂的纯水处理上，其次是原子能、半导体、电子工业等。

2）食品工业

离子交换树脂可用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工业装置上。例如：高果糖浆的制造是由玉米中萃出淀粉后，再经水解反应，产生葡萄糖与果糖，而后经离子交换处理，可以生成高果糖浆。离子交换树脂在食品工业中的消耗量仅次于水处理。

3）制药行业

制药工业离子交换树脂对发展新一代的抗菌素及对原有抗菌素的质量改良具有重要作用。链霉素的开发成功即是突出的例子。近年还在中药提成等方面有所研究。

4）合成化学和石油化学工业

在有机合成中常用酸和碱作催化剂进行酯化、水解、酯交换、水合等反应。用离子交换树脂代替无机酸、碱，同样可进行上述反应，且优点更多。如树脂可反复使用，产品容易分离，反应器不会被腐蚀，不污染环境，反应容易控制等。

甲基叔丁基醚（MTBE）的制备，就是用大孔型离子交换树脂作催化剂，由异丁烯与甲醇反应而成，代替了原有的可对环境造成严重污染的四乙基铅。

5）环境保护

离子交换树脂已应用在许多非常受关注的环境保护问题上。目前，许多水溶液或非水溶液中含有有毒离子或非离子物质，这些可用树脂进行回收使用。如去除电镀废液中的金属离子，回收电影制片废液里的有用物质等。

6）湿法冶金及其他

离子交换树脂可以从贫铀矿里分离、浓缩、提纯铀及提取稀土元素和贵金属。

C. 离子交换树脂再生方式有哪些

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离子交换树脂再生方式有哪些？
离子交换剂失效后通过再生来恢复离子交换能力，常用再生方式有顺流再生与逆流再生。
(一)顺流再生
顺流再生时原水与再生液流过交换剂层的方向相同。因此在再生液流过交换剂层时首先接触到的是交换剂层上部完全失效的已包含上部交换剂层被置换出来的离子，影响交换剂层下部的再主度(再生度指离子交换剂层中已再生离子量与全部交换容量的比值)，造成处理水质降低、再生剂耗量增加。顺流再生离子交换设备简单，工作可靠，但受原水水质组分影响大，再生效果换容量不能得到充分利用。而再生后，下部再生度最低，为了提高出水质量和工作交换容量，必须增加再生剂的耗量。
(二)逆流再生
原水从交换器上部进人与再生液的方向相反，逆流再生(也称对流再生)过程中交换剂层的离子分布状态
1.逆流再生的优点
与顺流再生比较，采用逆流再生提高了再生剂利用率，降低再生剂耗量30%-50%提高出水质量;降低清洗水耗量30%~50%降低再生废液排放量与排放浓度，排放再生废液中酸、碱浓度小于1%，图3-7为氢离子交换逆流再生废液流出曲线。

D. 为什么定义离子交换装置再生过程产生的废液和污泥为危险固废

在离子交换再生抄过程中，会使用一定浓度的再生溶剂顺流或逆流通过失效的交换剂层，使交换剂经过再生还原。例如Na型树脂失效后，可用8-10%食盐溶液流过失效的树脂，使Ca型还原成Na型。同样，当H树脂失效后，可用一定浓度的HCl或H2SO4溶液流过失效的树脂，使之还原成H型。再生溶剂一般为酸或者碱，反应生成的物质大多为溶于水的盐类物质，因此再生过程中产生的废水或污泥为危废。

E. 离子交换树脂酸碱再生的原理

用Na溶液再生强阳离子交换树脂时，宜采取分步再生法。开始以低浓度Na溶液再生回，因为此时从树脂答上解吸下来的Ca2+浓度高，但Na浓度较低，即使形成少量Ca2+Na沉淀也会被溶液冲走。然后逐步提高Na浓度，此时从树脂上解吸下来的Ca2+浓度低，不会形成Na沉淀。

F. 离子交换树脂使用多次后为什么需要再生

离子交换树脂吸咐饱和后就需启动再生工艺，与使用多次无关。
1、决定离子交换树脂是否专需要启属动再生工艺与使用次数无关，与交换树脂是否已经吸咐饱和有关。
2、不论阳离子树脂还是阴离子树脂使用一段时间后被钙镁离子和碳酸根硫酸根等饱和，所以再生意义就在于从饱和树脂中把结合上的阴阳离子拿下来，让它恢复处理水的能力。
3、离子交换树脂是一种聚合物，带有相应的功能基团。一般情况下常规的钠离子交换树脂带有大量的钠离子。当水中的钙镁离子含量高时离子交换树脂可以释放出钠离子，功能基团与钙镁离子结合，这样水中的钙镁离子含量降低，水的硬度下降。硬水就变为软水，这是软化水设备的工作过程。
4、当树脂上的大量功能基团与钙镁离子结合后树脂的软化能力下降，可以用氯化钠溶液流过树脂，此时溶液中的钠离子含量高，功能基团会释放出钙镁离子而与钠离子结合，这样树脂就恢复了交换能力，这个过程叫作再生。

G. 什么叫做离子交换树脂的再生

1. 离子交换树脂是一种聚合物，带有相应的功能基团。一般情况下，常规的钠离子交版换树脂带有大量的权钠离子。当水中的钙镁离子含量高时，离子交换树脂可以释放出钠离子，功能基团与钙镁离子结合，这样水中的钙镁离子含量降低，水的硬度下降。硬水就变为软水，这是软化水设备的工作过程。
   
   2.当树脂上的大量功能基团与钙镁离子结合后，树脂的软化能力下降，可以用氯化钠溶液流过树脂，此时溶液中的钠离子含量高，功能基团会释放出钙镁离子而与钠离子结合，这样树脂就恢复了交换能力，这个过程叫做“再生”。

H. 影响离子交换树脂再生的因素有哪些

影响离子交换树脂再生的因素：

1.再生剂的纯度：

再生剂的纯度越高，树脂的再专生度就越高，因此提高属再生剂纯度及运用软化水溶液可提高再生度。

2.再生剂的用量：

从理论上来说，再生剂的用量应该与工作交换容量相当，但是恢复到一定的比例之后，再生程度很难提高，考虑到实用性，一般控制性能恢复程度为70~80%左右。

3.再生剂的流速：

树脂在再生时，需要严格的控制流速，保证树脂能够反应充分，流速不能太快，防止树脂反应不充分，降低了树脂再生的效果。

4.再生液的温度：

提高再生液的温度，能够有效的提高再生度，并且能够去除树脂中含有的铁、铜等杂质，但是由于树脂的热稳定性，温度一般在20-40℃之间。

5.树脂层的高度：

流速对树脂的再生影响比较大，一般情况下树脂层高度在30英尺以上，流速对再生的影响能够降到最低，所以一般树脂层高度要高于30英尺。

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I. 离子交换树脂再生

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1、再生剂不同种类专
一般时候，属人们都以外盐酸再生性能好于硫酸，但其实不然，使用硫酸的资金投入小于盐酸。再生剂的纯度高，这样一来，树脂再生化好，特别是对阴树脂再生效果影响更大。
2、再生剂投加量
阴离子交换树脂再生剂使用多少是影响其再生的重要原因，再生剂投入量的概念是指一定体积的树脂用的再生剂的数量，单位为kg/m3(树脂)或g/L(树脂)。其实还有一种方法表示再生剂使用量，那就是估计获得单位作业容量需要的纯再生剂量。
3、阴离子交换树脂再生液浓度
树脂再生液的浓度高与低通常与树脂所选用的再生方式有着密切关系，一般来说，树脂顺流再生时其再生液浓度通常大于树脂逆流再生的时候。通常氯化氢以百分之三到百分之五5为最好，氢氧化钠通常百分之二到百分之四为宜。

J. 请问离子交换树脂为什么可以再生

是一个化学平衡问题，并且吸附和洗脱条件不同，所以树脂吸附的容量也不同。