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阳离子交换树脂的基本类别与转型

发布时间: 2023-09-04  点击次数: 462次

阳离子交换树脂的基本类别与转型

用途:本产品主要用于高纯水的制备(尤其适用于高速混床)及用于凝结水净化装置(H-OH或MH4-OH混床系统),还能用于废水处理,回收重金属;氨基酸回收;也可作催化剂。

包装:编织袋,内衬塑料袋。塑料桶,内衬塑料袋。

使用时参考指标:

 1.PH范围:0-14

 2.允许温度(℃):钠型≤120 氢型≤100

 3.膨胀率:%(Na+→OH+)≤10

 4.工业用树脂层高度:m 1.0-3.0

 5.再生液浓度:% HCL:2-5 H2SO4:1-2;2-4

 6.再生剂用量(按100 计):kg/m3湿树脂HCL(工业)40-100H2SO4(工业)75-150

 7.再生液流速:m/h 5-8

 8.再生接触时间:minute:30-60

 9.正洗流速:m/h:10-20

 10.正洗时间:minute:约30

 11.运行流速:m/h,15-25高流速:80-100

 12.工作交换容量:mmol/l(湿树脂)≥1300

主要性能指标:

指标名称

D001 H/Na

D001 FC H/Na

D001 SC H/Na

D001MB H/Na D001 TR

全交换容量 mmol/g≥

4.35/4.2

体积交换容量mmol/ml≥

1.60/1.80

含水量

50-60/45-55

湿视密度g/ml

0.74-0.84/0.75-0.85

湿真密度g/ml

1.16-1.24/1.25-1.28

粒度

(0.315-1.25mm)≥95

(0.45-1.25mm)≥95

(0.63-1.25mm)≥95

(0.71-1.25mm)≥95

(<0.315mm)≤1

(<0.45mm)≤1

(<0.63mm)≤1

(<0.71mm)≤1

有效粒径mm

0.40-0.70

0.50- 0.75

0.65-0.90

均一系数≤

1.60

1.40

磨后圆球率 ≥

95

外观

浅棕色或灰褐色不透明球状颗粒

浅棕色或灰褐色不透明球状颗粒

浅棕色或灰褐色不透明球状颗粒

浅棕色或灰褐色不透明球状颗粒

出厂型式

Na

Na

Na

Na

用途

通用

浮动床

双层床

混床 三层床

 

 

一、树脂的运输和贮存:

离子交换树脂内含有一定量的水份,在运输及贮存过程中应尽量保持这部分水份。如果贮存过程中树脂脱了水,应先用

浓食盐水(8-10)浸泡1-2小时,再逐渐稀释,不得直接放于水中,以免树脂急剧膨胀而破碎。树脂在贮存或运输过程中,

应保持在5-40℃的温度环境中,避免过冷或过热,影响质量。若冬季没有保温设备时,可将树脂贮存在食盐水中,食盐水的

温度可根据气温而定。


二、新树脂的予处理:

新树脂常含有溶剂、未参加聚合反应的物质和少量低聚合物,还可能吸着铁、铝、铜等重金属离子。当树脂与水、酸、

碱或其它溶液相接触时,上述可溶性杂质就会转 入溶液中,在使用初期污染出水水质。所以,新树脂在投运前要进行预处

理。

1、阳树脂的预处理

阳树脂的预处理步骤如下:

首先使用饱和食盐水,取其量约等于被处理树脂体积的两倍,将树脂置于食盐溶液中浸泡18-20小时,然后放尽食盐水,

用清水漂洗净,使排出水不带黄色;

其次再用2-4NaOH溶液,其量与上相同,在其中浸泡2-4小时(或小流量清洗),放尽碱液后,冲洗树脂直至排出水接

近中性为止;

后用5HCL溶液,其量亦与上述相同,浸泡4-8小时,放尽酸液,用清水漂流至中性待用。


2、阴树脂的预处理

其预处理方法中的步与阳树脂预处理方法中的步相同;而后用5HCL浸泡4-8小时,然后放尽酸液,用水清洗至

中性;而后用2-4 NaOH溶液浸泡4-8小时后,放尽碱液,用清水洗至中性待用。

阳离子交换树脂的基本类别与转型

  离子交换树脂的基本类型

  强酸性阳离子树脂

  这类树脂含有大量的强酸性基团,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中离解出H+,故呈强酸性。树脂离解后,本体所含的负电基团,如SO3-,能吸附结合溶液中的其他阳离子。

  这两个离子交换树脂反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换。强酸性树脂的离解能力很强,在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。树脂在使用一段时间后,要进行再生处理,即用化学药品使离子交换反应以相反方向进行,使树脂的官能基团回复原来状态,以供再次使用。如上述的阳离子树脂是用强酸进行再生处理,此时树脂放出被吸附的阳离子,再与H+结合而恢复原来的组成。

离子交换树脂

  弱酸性阳离子树脂

  这类树脂含弱酸性基团,如羧基-COOH,能在水中离解出H+而呈酸性。树脂离解后余下的负电基团,如R-COO-(R为碳氢基团),能与溶液中的其他阳离子吸附结合,从而产生阳离子交换作用。这种树脂的酸性即离解性较弱,在低pH下难以离解和进行离子交换,只能在碱性、中性或微酸性溶液中(如pH5~14)起作用。这类树脂亦是用酸进行再生(比强酸性树脂较易再生)。

  强碱性阴离子树脂

  这类树脂含有强碱性基团,如季胺基(亦称四级胺基)-NR3OH(R为碳氢基团),能在水中离解出OH-而呈强碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合,从而产生阴离子交换作用。这种树脂的离解性很强,在不同pH下都能正常工作。它用强碱(如NaOH)进行再生。

离子交换树脂

  弱碱性阴离子树脂

  这类树脂含有弱碱性基团,如伯胺基(亦称一级胺基)-NH2、仲胺基(二级胺基)-NHR、或叔胺基(三级胺基)-NR2,它们在水中能离解出OH-而呈弱碱性。这种树脂的正电基团能与溶液离子交换树脂中的阴离子吸附结合,从而产生阴离子交换作用。这种树脂在多数情况下是将溶液中的整个其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性条件(如pH1~9)下工作。它可用Na2CO3、NH4OH进行再生。

离子交换树脂

  离子交换树脂的转型

  以上是树脂的四种基本类型。在实际使用上,常将这些树脂转变为其他离子型式运行,以适应各种需要。例如常将强酸性阳离子树脂与NaCl作用,转变为钠型树脂再使用。工作时钠型树脂放出Na+与溶液中的Ca2+、Mg2+等阳离子交换吸附,除去这些离子。反应时没有放出H+,可避免溶液pH下降和由此产生的副作用(如蔗糖转化和设备腐蚀等)。这种树脂以钠型运行使用后,可用盐水再生(不用强酸)。又如阴离子树脂可转变为氯型再使用,工作时放出Cl-而吸附交换其他阴离子,它的再生只需用食盐水溶液。氯型树脂也可转变为碳酸氢型(HCO3-)运行。强酸性树脂及强碱性树脂在转变为钠型和氯型后,就不再具有强酸性及强碱性,但它们仍然有这些树脂的其他典型性能,如离解性强和工作的pH范围宽广等。

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