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离子交换缺点弊端

发布时间:2022-09-26 17:56:01

㈠ 比较离子交换纤维素和离子交换树脂的优缺点

比较离子交换纤维素和离子交换树脂的优缺点如下:
离子交换纤维素比离子交换树脂的优越性在于它本身并不含有可能存在的某些杂质,人工合成的树脂有可能存在单体和二聚体等,用离子交换树脂分离酶和生物活性大分子,其上的杂质可能会造成酶和生物大分子失活。按照道理说离子交换纤维素的制备比离子交换树脂复杂,但是明显离子交换纤维素更能保证分离后得到产物的纯度和效率。
离子交换树脂:是一种不溶性的高分子化合物,具有特殊的网状结构,溶剂和离子能够自由出入。网状结构的骨架上带有能解离的功能团,可与溶液中的离子进行可逆的交换反应。此类树脂的化学性能很稳定,可耐较高的温度。
离子交换纤维素:即在纤维素分子结构上连接一定的离子交换基团,此类离子交换剂的交换基团排列稀疏,电荷密度低,对大分子的吸附不太牢固,并且由于是亲水型结构,能在水中充分溶胀,故可在温和条件下进行分离,而不致引起生化物质的变性。

㈡ 热电厂化学水处理反渗透和离子交换从初期投资、运行、维护等方面的优缺点比较。 谢谢

1、离子交换技术作为复热电厂化水处理制的工艺是以个老的工艺,他的优点在于投资少,出水水质好。缺点是在树脂转型的过程中需要大量的酸碱,有污染运行费用和维护费用较高。
2、反渗透工艺作为化水的工艺流行与80年代,反渗透是膜法设备他的优点是不需要酸碱的参与,不存在污染,自动化控制水平较高维护和运行费用较低。他的缺点是投资较高,对原水水质的要求较高,一般反渗透的平均脱盐率在98%左右,对于北方地区硬度较高的原水出水水质达不到标准,现在反渗透一般作为预脱盐装置结合离子交换或者EDI(连续电脱盐装置)来处理化水。

㈢ 离子交换层析法分离纯化蛋白质有哪些局限性

  1. 因为抄离子交换吸附蛋白质并不是特异性吸附,在某些情况下可能难以判断结合的蛋白质是否为当初设计的目的蛋白。

  2. 离子交换吸附依赖于蛋白质表面的静电荷,如果蛋白质结构比较特殊,可能会有在各种pH都难以结合上离子交换层析的情况。

  3. 离子交换层析对于等电点与目标蛋白接近的杂蛋白并没有很好的分离效果。

㈣ 反渗透分离法和离子交换分离法各有什么优缺点

离子交换法要考虑树脂再生的问题,比较麻烦,现在大部分纯水都是用反渗透做,出水电导率低,水质好,但是反渗透进水如果预处理做的不好会堵。

㈤ 在污水处理回用当中,反渗透和离子交换两种工艺的优缺点

反渗透选用的超来滤技术自
过滤出很多浓盐水
此浓盐水处理难度大,而且费用高,如果对于环保局要求“零”排放的企业实现难度大;

离子交换主要选用可再生树脂,净化水中的盐分
此处理技术树脂可多次循环使用,但此处理出水和反渗透出水要求完全不一样

前者要求盐分含量低,后者是针对性的选择水中的离子
前者不可以存在过量的离子
后者可以存在某一种或多种离子,但不可以存在某一种或多种离子:)

㈥ 谁知道离子交换器主要运行方式及优缺点有哪些

离子交换器根据置换方式不同有以下几种运行方式;
(1)顺流再生、顺流软化方式:原水专及还原液均从交换器上部进属入,向下流动。该种方式嚎水是自上向下流动,因水流动方向与还原液流动方向一致,使还原液不能很好地与失效的交换剂进行还原反应造成耗盐量增大,软化后的水质较差,很少使用该方式。
(2)逆流软化、顺流再生软化方式:即还原液自上向下流动,而原水从罐的下部向上流动,软化水自罐体上部流出。该种方式因还原液流动方向与水流动方向相反,提高了还原液的利用率,多用于小型交换器。
(3)顺流软化、逆流再生软化方式:原水自上向下流动而还原液自下向上流动,软水从罐体下部流出。这种方式可提高再生效果,因此软化水的质量好,可节约食盐量和清洗水量,一般多采用该种运行方式的交换器。

㈦ 离子交换膜法电解的优缺点

电流效率高,耗电能低,电解槽电阻小,所得减溶液为纯溶液。

㈧ 离子交换的基本原理和装置运行方式

离子交换的基本原理和装置运行方式

借助于固体离子交换剂中的离子与稀溶液中的离子进行交换,以达到提取或去除溶液中某些离子的目的,是一种属于传质分离过程的单元操作。离子交换是可逆的等当量交换反应。下面一起来了解一下离子交换的基本原理和装置运行方式:

1.1离子交换的基本原理

水处理中主要采用离子交换树脂和磺化煤用于离子交换。其中离子交换树脂应用广泛,种类多,而磺化煤为兼有强酸型和弱酸型交换基团的阳离子交换剂。

离子交换树脂按结构特征,分为:凝胶型、大孔型和等孔型;

按树脂母体种类,分为:苯乙烯系、酚醛系和丙烯酸系等;

按其交换基团性质,分为:强酸型、弱酸型、强碱型和弱碱型。

⑴离子交换树脂的构造

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基团所构成的不溶性高分子化合物。活性基团遇水电离,分成两部分:固定部分,仍与骨架牢固结合,不能自由移动,构成所谓固定离子,活动部分,能在一定范围内自由移动,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。

⑵基本性能

①外观

呈透明或半透明球形,颜色有乳白色、淡黄色、黄色、褐色、棕褐色等,

②交联度

指交联剂占树脂原料总重量的百分数。对树脂的许多性能例如交换容量、含水率、溶胀性、机械强度等有决定性影响,一般水处理中树脂的交联度为7%~10%.

③含水率

指每克湿树脂所含水分的百分率,一般为50%,交联度越大,孔隙越小,含水率越少。

④溶胀性

指干树脂用水浸泡而体积变大的现象。一般来说,交联度越小,活性基团越容易电离,可交换离子的水合离子半径越大,则溶胀度越大;树脂周围溶液电解质浓度越高,树脂溶胀率就越小。

在生产中应尽量保证离子交换器有长的工作周期,减少再生次数,以延长树脂的使用寿命。

⑤密度

分为干真密度、湿真密度和湿视密度

⑥交换容量

是树脂最重要的性能,是设计离子交换过程装置时所必须的数据,定量地表示树脂交换能力的大小。分为全交换容量和工作交换容量。

⑦有效PH范围

由于树脂的交换基团分为强酸强碱和弱酸弱碱,所以水的PH值对其电离会产生影响,影响其工作交换容量。弱碱只能在酸性溶液中以及弱酸在碱性溶液中有较高的交换能力。

⑧选择性

即离子交换树脂对水中某种离子能优先交换的性能。除与树脂类型有关外,还与水中湿度和离子浓度有关。

⑨离子交换平衡

离子交换反应是可逆反应,服从质量作用定律和当量定律。经过一定时间,离子交换体系中固态的树脂相和溶液相之间的离子交换反应达到平衡,其平衡常数也称为离子交换选择系数。降低反应生成物的浓度有利于交换反应的进行。

⑩离子交换速率

主要受离子交换过程中离子扩散过程的影响。

其他性能:如溶解性、机械强度和耐冷热性等。离子交换树脂理论上不溶于水,机械强度用年损耗百分数表示,一般要求小于3%~7%/年。另外,温度对树脂机械强度和交换能力有影响。温度低则树脂的机械强度下降,阳离子比阴离子耐热性能好,盐型比酸碱型耐热好。

⑶树脂层离子交换过程

以离子交换柱中装填钠型树脂,从上而下通以含有一定浓度钙离子的硬水为例,以交换柱的深度为横坐标,以树脂的饱和度为纵坐标,可绘得某一时刻的饱和度曲线。就整个交换过程而言,树脂层的变化可分为三个阶段。

1.2离子交换装置运行方式

离子交换装置按运行方式不同,分为固定床和连续床

⑴固定床的构造与压力滤罐相似,是离子交换装置中最基本的也是最常用的一种型式,其特点是交换与再生两个过程均在交换器中进行,根据交换器内装填树脂种类及交换时树脂在交换器中的.位置的不同,可分为单层床、双层床和混合床。

单层床是在离子交换器中只装填一种树脂,如果装填的是阳树脂,称为阳床;如果装填的是阴树脂,称为阴床。

双层床是离子交换器内按比例装填强、弱两种同性树脂,由于强、弱两种树脂密度的不同,密度小的弱型树脂在上,密度大的强型树脂在下,在交换器内形成上下两层。

混合床则是在交换器内均匀混杂的装填阴、阳两种树脂,由于阴、阳树脂混杂,因此原水流经树脂层时,阴、阳两种离子同时被树脂所吸附,其产物氢离子和氢氧根离子又因反应生成水而得以降低,有利于交换反应进行的彻底,使得出水水质大大提高。但其缺点是再生的阴、阳树脂很难彻底分层。于是又发明了三层混床新技术,保证在反洗时将阴、阳树脂分隔开来。

根据固定床原水与再生液的流动方向,又分为两种形式,原水与再生液分别从上而下以同一方向流经离子交换器的,称为顺流再生固定床,原水与再生液流向相反的,称为逆流再生固定床。

顺流再生固定床的构造简单,运行方便,但存在几个缺点:在通常生产条件下,即使再生剂单位耗量二至三倍于理论值,再生效果也不太理想;树脂层上部再生程度高,而下部再生程度差;工作期间,原水中被去除的离子首先被上层树脂所吸附,置换出来的反离子随水流流经底层时,与未再生好的树脂起逆交换反应,上一周期再生时未被洗脱出来的被去除的离子,作为泄漏离子出现在本周期的出水中,所以出水剩余被去除的离子较大;而到了了工作后期,由于树脂层下半部原先再生不好,交换能力低,难以吸附原水中所有被去除的离子,出水提前超出规定,导致交换器过早地失效,降低了工作效率。因此,顺流再生固定床只选用于设备出水较小,原水被去除的离子和含盐量较低的场合。

逆流再固定床的再生有两种操作方式:一是水流向下流的方式,一是水流向上流的方式,逆流再生可以弥补顺流再生的缺点,而且出水质量显著提高,原水水质适用范围扩大,对于硬度较高的水,仍能保证出水水质,所以目前采用该法较多。

总起来说,固定床有出水水质好等优点,但固定床离子交换器存在三个缺点:一是树脂交换容量利用率低,二是在同设备中进行产水和再生工序,生产不连续,三是树脂中的树脂交换能力使用不均匀,上层的饱和程度高,下层的低。

为克服固定床的缺点,开发出了连续式离子交换设备,即连续床。

⑵连续床又分为移动床和流动床

移动床的特点是树脂颗粒不是固定在交换器内,而是处于一种连续的循环运动过程中,树脂用量可减少三分之一至二分之一,设备单位容积的处理水量还可得到提高,如双塔移动床系统和三塔移动床系统。

流动床是运行完全连续的离子交换系统,但其操作管理复杂,废水处理中较少应用。

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㈨ 离子交换法处理除盐水 何为母管制和单元制,各有什么优缺点

母管制指的是不管你有多少套复床系统,进出水都是一根母管,即是n台阳床+一台中间专水箱+n台阴床;属单元制指的是每台复床系统都是单独的进出水管道,即是一台阳床+一个中间水箱+一台阴床。
混床等情况类似。
优缺点主要是操作运行上的差别如下:
母管制系统优点:可靠性大,有一定的灵活性,可以进行床子之问的最有利水力负荷分配。
母管制缺点:管道长,阀门多。适用于工作运行参数不太髙及装有备用锅炉的电厂。
单元制系统的优点是系统简单、集中控制,管道短、附件少、投资少、管道的压力损失小、检修工作量小、系统 本身发生事故的可能性小。
单元制系统的缺点是相邻单元之间不能切换运行,单元中任何一个主要设备发生故障,整个单元都要被迫停止运行,运行灵活性差。

㈩ 反渗透分离法和离子交换分离法各有什么优缺点

反渗透优点复:过滤精度高,可去除制大於0.0001微米的离子,通过半透膜的作用,简单的说就是,通过反渗透膜後,只允许水通过,其他的盐离子,微生物等等统统被截留。得到的水质较好。基本上不需要使用什么化料(可能有些需要添加阻垢剂或做清洗),纯物理法过滤,缺点就是能耗高,设备一次性投资大,使用若干年後换膜的费用也是一笔大支出。
离子交换的优点是可以选择性除去阳离子或阴离子,或者选择同时除去阳离子和阴离子,设备投资小。更换树脂的费用也稍低,缺点就是需要经常做树脂的再生,化料使用量大,同时带来再生废水的处理问题

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