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弱酸性陽離子交換樹脂的再生工藝與交換容量
瀏覽次數:179發布日期:2023-09-18

弱酸性(xing)陽離子交換樹脂的再生工(gong)藝(yi)與交換容量(liang)


 

產品名稱:

001x7苯乙烯系(xi)強(qiang)酸性陽離子交換樹脂

 

產品簡(jian)介(jie):

001x7是在交聯為(wei)7的苯乙烯-二乙(yi)烯苯共聚(ju)體(ti)上帶有磺(huang)酸基(-SO3H)的陽離子交換樹(shu)脂(zhi)。主要用于食品、制藥(yao)、硬(ying)水軟化和純水制備,也(ye)用于濕(shi)法(fa)冶金、制糖、制藥(yao)、味精行業(ye),以及作為催化劑等。

理化性能指標:

指(zhi)標(biao)名稱

指(zhi)標(biao)

執(zhi)行標準:

GB/T13659-2008

外觀

棕黃(huang)至棕褐色球狀顆粒

出(chu)廠(chang)型(xing)式

鈉型

含水(shui)量  

45.00-55.00

質(zhi)量全交(jiao)換(huan)容量 mmol/g

≥4.50

體(ti)積(ji)全交換容量 mmol/ml

≥1.80

濕(shi)視密度 g/ml

0.77-0.87

濕真密度(du) g/ml

1.250-1.290

范圍粒度  

(0.315mm-1.250mm)≥95.0

下(xia)限粒度  

(<0.315mm)≤1.0

有效(xiao)粒徑(jing) mm

0.400-0.700

均一系數

≤1.60

磨(mo)后圓(yuan)球率

≥90.00

使(shi)用參考指標:

指標名稱(cheng)

指標(biao)

pH范(fan)圍(wei)

1-14

高使用溫度

Na+:120   H+:100

轉型膨脹率(Na+-H+)

≤10

工作交(jiao)換容量 mmol/L

≥1200

運(yun)行流速 m/h

15-30

 

陰(yin)、陽離子交換(huan)樹(shu)脂(zhi)樹(shu)脂(zhi)的(de)貯存:

  離(li)子交換樹(shu)(shu)脂(zhi)肪(fang)內含(han)有一定量的(de)水(shui)(shui)份,在運輸及貯存過程中(zhong)應盡量保持這部分水(shui)(shui)。如貯存過程中(zhong)樹(shu)(shu)脂(zhi)脫了水(shui)(shui),應先用濃食鹽水(shui)(shui)(-10)浸泡,再逐漸稀釋,不得直接(jie)放于水(shui)中(zhong),以免樹脂(zhi)急(ji)劇膨脹(zhang)而(er)破碎。在(zai)長期(qi)貯存中(zhong),強(qiang)型樹脂(zhi)應轉(zhuan)(zhuan)變(bian)成(cheng)鹽(yan)型,弱型樹脂(zhi)可轉(zhuan)(zhuan)變(bian)成(cheng)相應的氫(qing)型或游離堿(jian)型也可轉(zhuan)(zhuan)為鹽(yan)型,然后浸泡在(zai)潔凈的水(shui)中(zhong)。樹脂(zhi)在(zai)貯存或運輸過程中(zhong),應保持在(zai)5-40C的溫(wen)度環境中,避免過(guo)冷或(huo)過(guo)熱,影響質量。若冬(dong)季(ji)沒有保溫(wen)設備時,可將樹(shu)脂貯存在食鹽水中,食鹽水的溫(wen)度可根據氣(qi)溫(wen)而定。
新(xin)樹脂的預處理:

  新(xin)樹脂常含有溶(rong)劑、未參加(jia)聚合(he)反應(ying)的物質(zhi)和少量低聚合(he)物,還可能吸(xi)著鐵、鋁、銅等重金屬離子。當樹脂與水、酸、堿(jian)或其他(ta)溶(rong)液相接(jie)觸時,上述可溶(rong)性雜質(zhi)就會轉入溶(rong)液中,在使用初期污染出水水質(zhi)。所(suo)以(yi),新(xin)樹脂在投(tou)運前要(yao)進(jin)行(xing)預(yu)處理(li)。

 

陽樹脂的預處理

陽樹(shu)脂(zhi)預(yu)處理步(bu)驟如下:

  首先使用(yong)飽(bao)和食鹽(yan)水,取其量約(yue)等于被(bei)處(chu)理(li)樹(shu)脂體積的兩(liang)倍,將樹(shu)脂置于食鹽(yan)溶液中浸泡18-20小時,然(ran)后(hou)放盡(jin)食鹽水,用清(qing)水漂洗凈,使排出水不帶黃(huang)色(se);其次再用2-4NaOH溶液(ye),其(qi)量與(yu)上相同,在其(qi)中浸泡2-4小時(或作小流量清洗),放盡(jin)堿液后(hou),沖洗樹(shu)脂直(zhi)至排(pai)出水接近中性為止。后(hou)用5HCL溶液,其(qi)量(liang)亦與(yu)上述相(xiang)同,浸泡4-8小時,放盡(jin)酸液,用清

水(shui)漂流至中性待用。

 陰(yin)樹脂(zhi)的預處理

  其預處(chu)理方法(fa)(fa)中的(de)步與陽(yang)樹脂預處(chu)理方法(fa)(fa)中的(de)步相(xiang)同;而后用

5HCL浸泡(pao)4-8小時,然(ran)后(hou)放盡酸液,用(yong)(yong)水清洗至中性(xing);而后(hou)用(yong)(yong)2-4NaOH

液浸泡4-8小時后(hou),放(fang)盡堿液,用清水洗至中(zhong)性(xing)待用。

弱酸性(xing)陽離子交換樹脂的再生工藝與(yu)交換容(rong)量                  

  一、離子交換樹脂的再生工藝

  1、再生劑種類

  (1)常(chang)用(yong)(yong)再(zai)生劑(ji)(ji)(ji)。離(li)子交(jiao)換(huan)(huan)樹(shu)脂(zhi)的(de)再(zai)生劑(ji)(ji)(ji)有鹽(NaCI)、酸(I-ICI,H2SO4)、堿(NaOH)等。藥劑(ji)(ji)(ji)的(de)濃(nong)度(du)與(yu)冰凍(dong)點關系(xi)。堿液也可采用(yong)(yong)固體(ti)氫氧化(hua)(hua)鈉,但需要蒸汽加熱溶解,操作麻煩。在(zai)化(hua)(hua)工(gong)企(qi)業中,有采用(yong)(yong)硝酸做陽床再(zai)生劑(ji)(ji)(ji)的(de)實例(li)。為防止硝酸的(de)強氧化(hua)(hua)性對陽離(li)子交(jiao)換(huan)(huan)樹(shu)脂(zhi)造破壞,一(yi)般控制再(zai)生劑(ji)(ji)(ji)的(de)濃(nong)度(du)在(zai)2~2.5,再(zai)生劑(ji)(ji)(ji)的(de)用(yong)(yong)量(liang)為理論量(liang)的(de)2~3倍,陽離(li)子交(jiao)換(huan)(huan)樹(shu)脂(zhi)的(de)工(gong)作交(jiao)換(huan)(huan)容量(liang)在(zai)800mol/m3左右。再(zai)生劑(ji)(ji)(ji)管路采用(yong)(yong)耐硝酸腐蝕不銹鋼材質。橡膠在(zai)硝酸的(de)強氧化(hua)(hua)性作用(yong)(yong)下易老化(hua)(hua)開裂,失去防腐作用(yong)(yong),為此(ci)陽床內壁涂(tu)刷抗硝酸涂(tu)料。

離子交換樹脂

  (2)硫酸(suan)(suan)與(yu)鹽酸(suan)(suan)再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)劑(ji)區別。可以看出,固定床(chuang)采(cai)(cai)用(yong)再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)酸(suan)(suan)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)量較HCI再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)低,但H2SO4再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)操作較H。再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)復雜并(bing)且(qie)(qie)由(you)于再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)時(shi)濃(nong)度控制得低,再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)耗(hao)(hao)時(shi)較HCl再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)長,廢水排放量較HCI再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)高。H2SO4再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)陽離子(zi)交換樹(shu)脂酸(suan)(suan)消(xiao)(xiao)耗(hao)(hao)成本比HCl再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)稍高,但H2SO4再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)產生(sheng)(sheng)的(de)(de)廢水,中(zhong)和處理(li)成本較HCl再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)產生(sheng)(sheng)的(de)(de)廢水中(zhong)和處理(li)成本低得多(duo),使(shi)脫鹽水裝(zhuang)置(zhi)總(zong)生(sheng)(sheng)產成本降低,并(bing)且(qie)(qie)廢水中(zhong)SO2-4離子(zi)比CI-離子(zi)易處理(li),對環保封泳有(you)利。由(you)于硫酸(suan)(suan)與(yu)鹽酸(suan)(suan)的(de)(de)再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)流速、冬流量不(bu)同再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)裝(zhuang)置(zhi)設計也有(you)區別,在選用(yong)離子(zi)交換器(qi)時(shi)要注明(ming)采(cai)(cai)用(yong)那(nei)種再(zai)(zai)生(sheng)(sheng)劑(ji)。

  (3)H2SO4稀釋(shi)發熱量(liang)計(ji)算。采用硫(liu)酸再生時(shi)有(you)時(shi)把(ba)濃(nong)硫(liu)酸先稀釋(shi)到一定(ding)濃(nong)度,此(ci)時(shi)要(yao)考慮濃(nong)硫(liu)酸稀釋(shi)時(shi)的發熱量(liang)隨(sui)溶(rong)液溫(wen)度升高。稀釋(shi)后限(xian)制溶(rong)液溫(wen)度不超過(guo)55℃。

離子交換樹脂

  二、離子交換樹脂的交換容量

  離(li)(li)子交(jiao)換樹脂(zhi)進(jin)行離(li)(li)子交(jiao)換反(fan)應的性(xing)能,表現在它(ta)的“離(li)(li)子交(jiao)換容(rong)量(liang)(liang)",即每克(ke)干樹脂(zhi)或(huo)每毫升(sheng)濕樹脂(zhi)所能交(jiao)換的離(li)(li)子的毫克(ke)當量(liang)(liang)數(shu),meq/g(干)或(huo)meq/mL(濕);當離(li)(li)子為(wei)一(yi)價時(shi),毫克(ke)當量(liang)(liang)數(shu)即是毫克(ke)分子數(shu)(對(dui)二(er)價或(huo)多價離(li)(li)子,前者為(wei)后者乘離(li)(li)子價數(shu))。它(ta)又有(you)“總交(jiao)換容(rong)量(liang)(liang)"、“工(gong)作交(jiao)換容(rong)量(liang)(liang)"和(he)“再生交(jiao)換容(rong)量(liang)(liang)"等三種(zhong)表示方式(shi)。

  1、總(zong)交(jiao)換容量(liang)(liang),表示每單位數量(liang)(liang)(重(zhong)量(liang)(liang)或體積)樹脂能進(jin)行離子交(jiao)換反應的(de)化學基團的(de)總(zong)量(liang)(liang)。

離子交換樹脂

  2、工(gong)作交(jiao)換容量,表示樹脂在(zai)某一定條(tiao)件下(xia)的(de)離(li)子交(jiao)換能力,它與樹脂種類和總交(jiao)換容量,以及具(ju)體工(gong)作條(tiao)件如溶液的(de)組(zu)成、流(liu)速、溫度等因素有(you)關。

  3、再(zai)生(sheng)(sheng)交(jiao)(jiao)換(huan)容(rong)量(liang)(liang)(liang),表示在一(yi)定的(de)(de)(de)(de)再(zai)生(sheng)(sheng)劑量(liang)(liang)(liang)條(tiao)件(jian)下所(suo)取得的(de)(de)(de)(de)再(zai)生(sheng)(sheng)樹(shu)脂的(de)(de)(de)(de)交(jiao)(jiao)換(huan)容(rong)量(liang)(liang)(liang),表明樹(shu)脂中原(yuan)有化(hua)學基(ji)團再(zai)生(sheng)(sheng)復原(yuan)的(de)(de)(de)(de)程度。通常,再(zai)生(sheng)(sheng)交(jiao)(jiao)換(huan)容(rong)量(liang)(liang)(liang)為(wei)(wei)總交(jiao)(jiao)換(huan)容(rong)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)50~90(一(yi)般控制70~80),而工(gong)作交(jiao)(jiao)換(huan)容(rong)量(liang)(liang)(liang)為(wei)(wei)再(zai)生(sheng)(sheng)交(jiao)(jiao)換(huan)容(rong)量(liang)(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)30~90,后(hou)一(yi)比(bi)率亦(yi)稱(cheng)為(wei)(wei)樹(shu)脂的(de)(de)(de)(de)利用(yong)率。在實際使用(yong)中,離子交(jiao)(jiao)換(huan)樹(shu)脂的(de)(de)(de)(de)交(jiao)(jiao)換(huan)容(rong)量(liang)(liang)(liang)包括(kuo)了吸附容(rong)量(liang)(liang)(liang),但后(hou)者所(suo)占的(de)(de)(de)(de)比(bi)例因(yin)樹(shu)脂結構(gou)不同而異。現仍未(wei)能分(fen)別進行(xing)計算,在具體設(she)計中,需憑經驗數據(ju)進行(xing)修正,并在實際運行(xing)時復核之(zhi)。