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大孔陽離子交換樹脂的原理與應用范圍(wei)

一、樹脂(zhi)的運輸和(he)貯存：

離子交換樹脂內含有一定量的水份，在運輸及貯存過程中應盡量保持這部分水份。如果貯存過程中樹脂脫了水，應先用

濃食鹽水（8-10)浸泡1-2小時，再逐漸稀釋，不得直接放于水中，以免樹脂急劇膨脹而破碎。樹脂在貯存或運輸過程中，

應保持在5-40℃的溫度環境中，避免過冷或過熱，影響質量。若冬季沒有保溫設備時，可將樹脂貯存在食鹽水中，食鹽水的

溫度可根據氣溫而定。

二、新樹脂的予處理：

新樹脂常含有溶劑、未參加聚合反應的物質和少量低聚合物，還可能吸著鐵、鋁、銅等重金屬離子。當樹脂與水、酸、

堿或其它溶液相接觸時，上述可溶性雜質就會轉 入溶液中，在使用初期污染出水水質。所以，新樹脂在投運前要進行預處

理。
１、陽樹脂(zhi)的(de)預處理

陽樹脂的預處理步驟如下：

首先使用飽和食鹽水，取其量約等于被處理樹脂體積的兩倍，將樹脂置于食鹽溶液中浸泡18-20小時，然后放盡食鹽水，

用清水漂洗凈，使排出水不帶黃色；

其次再用2-4NaOH溶液，其量與上相同，在其中浸泡2-4小時（或小流量清洗），放盡堿液后，沖洗樹脂直至排出水接

近中性為止；

后用5HCL溶液，其量亦與上述相同，浸泡4-8小時，放盡酸液，用清水漂流至中性待用。

２、陰樹脂的預(yu)處(chu)理(li)

其預處理方法中的步與陽樹脂預處理方法中的步相同；而后用5HCL浸泡4-8小時，然后放盡酸液，用水清洗至

中性；而后用2-4 NaOH溶液浸泡4-8小時后，放盡堿液，用清水洗至中性待用。

大孔陽離子交換(huan)樹脂的(de)原理與應用范圍

　　離子交換樹脂的原理

　　離(li)子(zi)(zi)交(jiao)換(huan)樹脂是一(yi)種(zhong)聚(ju)合(he)物(wu)，帶有相應的(de)功能(neng)基團。一(yi)般情況(kuang)下，常規的(de)鈉離(li)子(zi)(zi)交(jiao)換(huan)樹脂帶有大(da)量的(de)鈉離(li)子(zi)(zi)。當(dang)水(shui)(shui)(shui)中的(de)鈣鎂離(li)子(zi)(zi)含量高時，離(li)子(zi)(zi)交(jiao)換(huan)樹脂可以釋放出鈉離(li)子(zi)(zi)，功能(neng)基團與鈣鎂離(li)子(zi)(zi)結(jie)合(he)，這(zhe)樣水(shui)(shui)(shui)中的(de)鈣鎂離(li)子(zi)(zi)含量降低，水(shui)(shui)(shui)的(de)硬(ying)度(du)下降。硬(ying)水(shui)(shui)(shui)就變為軟水(shui)(shui)(shui)，這(zhe)是軟化(hua)水(shui)(shui)(shui)設備的(de)工作過(guo)程。

　　當(dang)樹(shu)脂上的(de)大量(liang)功能(neng)基團與鈣鎂離(li)子結(jie)合(he)后，樹(shu)脂的(de)軟化(hua)能(neng)力(li)下降，可以用氯化(hua)鈉溶(rong)液(ye)(ye)流過(guo)樹(shu)脂，此時(shi)溶(rong)液(ye)(ye)中的(de)鈉離(li)子含量(liang)高(gao)，功能(neng)基團會釋(shi)放出鈣鎂離(li)子而(er)與鈉離(li)子結(jie)合(he)，這樣樹(shu)脂就恢復了(le)交換能(neng)力(li)，這個過(guo)程叫作“再(zai)生"。

離子交換樹脂

　　由于實(shi)際(ji)工(gong)(gong)作(zuo)的(de)(de)需要(yao)， 軟化(hua)(hua)水(shui)設(she)備(bei)(bei)的(de)(de)標(biao)準工(gong)(gong)作(zuo)流(liu)程(cheng)(cheng)主要(yao)包括(kuo)：工(gong)(gong)作(zuo)(有(you)(you)時叫(jiao)做產水(shui)，下同(tong))、反洗、吸鹽(yan)(再生)、慢沖洗(置換(huan))、快沖洗五個(ge)(ge)過(guo)程(cheng)(cheng)。不(bu)(bu)同(tong)軟化(hua)(hua)水(shui)設(she)備(bei)(bei)的(de)(de)所(suo)有(you)(you)工(gong)(gong)序非(fei)常接近，只(zhi)是由于實(shi)際(ji)工(gong)(gong)藝的(de)(de)不(bu)(bu)同(tong)或(huo)控制的(de)(de)需要(yao)，可能會有(you)(you)一些附加(jia)的(de)(de)流(liu)程(cheng)(cheng)。任何以(yi)鈉離子交換(huan)為(wei)基礎的(de)(de)軟化(hua)(hua)水(shui)設(she)備(bei)(bei)都是在(zai)這五個(ge)(ge)流(liu)程(cheng)(cheng)的(de)(de)基礎上(shang)發展(zhan)來的(de)(de)(其中，全自動軟化(hua)(hua)水(shui)設(she)備(bei)(bei)會增加(jia)鹽(yan)水(shui)重注(zhu)過(guo)程(cheng)(cheng))。

　　反(fan)洗(xi)：工作一(yi)段時間后(hou)的(de)設備，會在樹脂上部(bu)(bu)攔截(jie)很多(duo)由原(yuan)水帶來的(de)污物(wu)(wu)，把這些污物(wu)(wu)除去后(hou)，離子交(jiao)換樹脂才能曝露出來，再(zai)生(sheng)的(de)效果才能得到保證。反(fan)洗(xi)過程(cheng)就(jiu)是水從樹脂的(de)底(di)部(bu)(bu)洗(xi)入(ru)，從頂部(bu)(bu)流(liu)出，這樣可以把頂部(bu)(bu)攔截(jie)下(xia)來的(de)污物(wu)(wu)沖走。這個過程(cheng)一(yi)般需要5-15分(fen)鐘左右。

離子交換樹脂

　　吸鹽(yan)(yan)(再生(sheng))：即將鹽(yan)(yan)水(shui)(shui)(shui)注(zhu)入(ru)樹(shu)(shu)脂(zhi)罐體的(de)(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)，傳統設(she)備是(shi)采用鹽(yan)(yan)泵將鹽(yan)(yan)水(shui)(shui)(shui)注(zhu)入(ru)，全(quan)自(zi)動(dong)的(de)(de)(de)設(she)備是(shi)采用專用的(de)(de)(de)內置噴射器將鹽(yan)(yan)水(shui)(shui)(shui)吸入(ru)(只要(yao)(yao)進水(shui)(shui)(shui)有(you)一定的(de)(de)(de)壓力即可)。在實際工(gong)作過(guo)(guo)程(cheng)中，鹽(yan)(yan)水(shui)(shui)(shui)以較(jiao)慢(man)(man)的(de)(de)(de)速(su)度流過(guo)(guo)樹(shu)(shu)脂(zhi)的(de)(de)(de)再生(sheng)效果比單(dan)純用鹽(yan)(yan)水(shui)(shui)(shui)浸泡(pao)樹(shu)(shu)脂(zhi)的(de)(de)(de)效果好，所(suo)以軟(ruan)化(hua)水(shui)(shui)(shui)設(she)備都是(shi)采用鹽(yan)(yan)水(shui)(shui)(shui)慢(man)(man)速(su)流過(guo)(guo)樹(shu)(shu)脂(zhi)的(de)(de)(de)方法再生(sheng)，這個過(guo)(guo)程(cheng)一般需要(yao)(yao)30分鐘左右，實際時間受用鹽(yan)(yan)量的(de)(de)(de)影響。

　　慢(man)沖(chong)洗(xi)(置換(huan))：在用鹽(yan)(yan)水(shui)(shui)流過(guo)(guo)樹(shu)脂以(yi)后，用原水(shui)(shui)以(yi)同樣的(de)(de)(de)流速(su)慢(man)慢(man)將樹(shu)脂中的(de)(de)(de)鹽(yan)(yan)全部(bu)沖(chong)洗(xi)干凈的(de)(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)叫(jiao)慢(man)沖(chong)洗(xi)，由于這個(ge)沖(chong)洗(xi)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)中仍(reng)有(you)大(da)量的(de)(de)(de)功(gong)能基團上的(de)(de)(de)鈣(gai)鎂離子被(bei)鈉離子交換(huan)，根據實際經(jing)驗(yan)，這個(ge)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)中是再生的(de)(de)(de)主要過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)，所(suo)以(yi)很多人將這個(ge)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)稱作置換(huan)。這個(ge)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)一般與吸鹽(yan)(yan)的(de)(de)(de)時(shi)間(jian)相同，即30分鐘左右。

　　快沖(chong)(chong)洗(xi)：為(wei)了將(jiang)殘留(liu)的鹽沖(chong)(chong)洗(xi)干凈，要采用(yong)(yong)與實(shi)際工作接(jie)近的流(liu)速，用(yong)(yong)原水(shui)對(dui)樹脂進行沖(chong)(chong)洗(xi)，這個(ge)過(guo)程的后出水(shui)應為(wei)達標的軟(ruan)水(shui)。一般情況下(xia)，快沖(chong)(chong)洗(xi)過(guo)程為(wei)5-15分(fen)鐘。

離子交換樹脂

　　離子交換樹脂的應用

　　1、水處理：

　　水(shui)處理領域(yu)離(li)(li)子(zi)(zi)交換樹(shu)脂(zhi)的(de)需求量很大(da)(da)，約(yue)占(zhan)離(li)(li)子(zi)(zi)交換樹(shu)脂(zhi)產量的(de)90，用于水(shui)中的(de)各種陰陽離(li)(li)子(zi)(zi)的(de)去除。目前，離(li)(li)子(zi)(zi)交換樹(shu)脂(zhi)的(de)較(jiao)大(da)(da)消耗量是用在火力發電廠的(de)純(chun)水(shui)處理上，其次是原子(zi)(zi)能、半導體、電子(zi)(zi)工(gong)業(ye)等。

　　2、食品工業：

　　離子交(jiao)換(huan)樹脂(zhi)可(ke)用于制糖(tang)、味精、酒的精制、生物制品等工業(ye)裝置上。例如：高(gao)果糖(tang)漿的制造是由玉米中(zhong)萃出(chu)淀粉后，再經水(shui)解反應，產生葡萄糖(tang)與果糖(tang)，而(er)后經離子交(jiao)換(huan)處(chu)(chu)理，可(ke)以(yi)生成高(gao)果糖(tang)漿。離子交(jiao)換(huan)樹脂(zhi)在食品工業(ye)中(zhong)的消(xiao)耗量僅次于水(shui)處(chu)(chu)理。

　　3、制藥行業：

　　制藥工(gong)業(ye)離子交(jiao)換樹脂(zhi)對發(fa)展新一代的(de)抗菌(jun)素及對原(yuan)有(you)抗菌(jun)素的(de)質(zhi)量(liang)改良(liang)具有(you)重(zhong)要作(zuo)用。鏈霉素的(de)開(kai)發(fa)成功即是(shi)突出的(de)例(li)子。近年(nian)還在中藥提(ti)成等(deng)方面有(you)所研(yan)究。

　　4、合成化學(xue)和石油化學(xue)工(gong)業：

　　在有機合成中常用(yong)(yong)酸和堿作催(cui)化(hua)劑進行(xing)酯化(hua)、水(shui)(shui)解、酯交換(huan)(huan)、水(shui)(shui)合等(deng)反(fan)應。用(yong)(yong)離(li)子交換(huan)(huan)樹脂(zhi)代替無機酸、堿，同樣可(ke)(ke)進行(xing)上述反(fan)應，且優點更多。如樹脂(zhi)可(ke)(ke)反(fan)復使用(yong)(yong)，產(chan)品容易(yi)分離(li)，反(fan)應器不會被腐蝕，不污(wu)染環境(jing)，反(fan)應容易(yi)控制等(deng)。甲(jia)基(ji)叔丁基(ji)醚(MTBE)的制備，就(jiu)是用(yong)(yong)大孔型離(li)子交換(huan)(huan)樹脂(zhi)作催(cui)化(hua)劑，由異丁烯與(yu)甲(jia)醇反(fan)應而成，代替了原有的可(ke)(ke)對(dui)環境(jing)造成嚴重(zhong)污(wu)染的。

　　5、環境保護：

　　離(li)子(zi)交換(huan)樹(shu)脂(zhi)已應用(yong)在許多(duo)非(fei)(fei)常受關(guan)注的(de)環境(jing)保護問(wen)題上。目前，許多(duo)水溶液(ye)或非(fei)(fei)水溶液(ye)中含有有毒離(li)子(zi)或非(fei)(fei)離(li)子(zi)物質，這些可(ke)用(yong)樹(shu)脂(zhi)進行回收使用(yong)。如(ru)去除(chu)電鍍廢液(ye)中的(de)金屬離(li)子(zi)，回收電影制片廢液(ye)里的(de)有用(yong)物質等。