离子交换树脂的选用
离子交换树脂的种类
离子交换树脂的种类
一、强酸型树脂:
1.高强度硫酸型树脂:这是最常见的一种离子交换树脂,其含有大量的硫酸基团(-SO3H),用于去除水中的碱性金属离子和硝酸盐。
2.高强度氯酸型树脂:这类树脂中含有氯酸基团(-COOH),广泛应用于氯离子和硝酸盐的去除。
二、弱酸型树脂:
1.丙烯酸型树脂:这类树脂含有丙烯酸基团(-COONa),适用于去除水中的钙、镁离子。
2.磷酸型树脂:这类树脂含有磷酸基团(-PO3H2),能够去除水中的钙、镁离子和铁离子。
三、强碱型树脂:
1.强碱型丙烯酸树脂:这类树脂含有胺基团(-NR3),适用于去除水中的酸性离子(如硫酸根离子)。
2.纤维素型强碱型树脂:这类树脂适用于去除水中的有机物、色素和重金属离子。
四、弱碱型树脂:
1.弱碱型丙烯酸树脂:这类树脂含有氨基团(-NH2),能够去除水中的酸性离子和重金属离子。
2.氨基型树脂:这类树脂含有氨基团(-NH2),用于水处理中的去除和回收硫酸铵。
此外,根据交换基团的不同,离子交换树脂还可分为单质离子交换树脂和复质离子交换树脂。
其中,单质离子交换树脂是指只含有一种交换基团,而复质离子交换树脂则含有两种或两种以上的交换基团。
综上所述,离子交换树脂的种类繁多,根据不同的应用领域和水质需要选择适用的树脂类型,以达到最佳的净化和分离效果。
离子交换树脂的原材料种类
离子交换树脂的原材料种类
离子交换树脂是一种常用于水处理、制药、食品加工等领域的重要材料。
而这种树脂的原材料种类有哪些呢?一般来说,离子交换树脂的原材料可以分为两类:合成树脂和天然树脂。
合成树脂是指经过化学反应合成的高分子化合物。
它们通常具有可控的结构和性能,广泛应用于各种工业领域。
离子交换树脂中最常用的合成树脂是聚苯乙烯型树脂,它具有优异的物理化学性能和较高的交换容量。
天然树脂则是指来源于天然植物或动物的物质。
它们具有天然的多样性和可再生性,在某些领域具有独特的优势。
离子交换树脂中常用的天然树脂包括天然矿物质、树胶和海藻等。
其中,天然矿物质如硅胶、膨润土等具有较高的交换容量和较好的选择性,广泛应用于制药、石油化工等领域。
总之,离子交换树脂的原材料种类丰富多样,选择适合的材料可以提高其性能和应用价值。
- 1 -。
发电厂水处理用离子交换树脂选用导则
发电厂水处理用离子交换树脂选用导则引言随着工业发展和人口增长,水资源的供应和保护成为全球关注的焦点。
发电厂作为重要的能源供应单位,需要大量的水资源来进行冷却和发电过程。
然而,这些水资源通常需要经过处理才能达到适合发电厂使用的标准。
离子交换树脂作为一种常用的水处理材料,在发电厂中起着重要的作用。
本文将介绍发电厂水处理用离子交换树脂的选用导则,以帮助工程师们选择合适的材料来满足水处理需求。
1. 发电厂水处理需求分析在选择合适的离子交换树脂之前,首先需要对发电厂的水处理需求进行详细分析。
这包括以下几个方面:1.1 水源质量不同地区的水源质量存在差异,可能含有不同浓度的溶解性固体、有机物和微生物等。
需要了解水源质量以确定所需去除或降低的污染物类型和浓度。
1.2 水处理目标根据发电厂的具体需求,确定水处理的目标。
常见的目标包括去除悬浮物、有机物、硬度成分、重金属离子等。
1.3 处理规模根据发电厂的处理规模确定所需的离子交换树脂容量和系统设计。
1.4 运行条件考虑到发电厂的运行条件,如温度、压力和PH值等,选择适合的离子交换树脂材料。
2. 离子交换树脂选用导则基于对发电厂水处理需求的分析,下面是选择离子交换树脂的一些建议:2.1 树脂类型根据水处理目标选择合适的离子交换树脂类型。
常见的几种类型包括阳离子交换树脂、阴离子交换树脂和混床树脂。
阳离子交换树脂主要用于去除硬度成分和重金属离子,阴离子交换树脂主要用于去除无机酸和有机物质,混床树脂则可以同时去除阳离子和阴离子。
2.2 树脂性能根据水源质量和水处理目标,选择具有适当树脂性能的离子交换树脂。
这包括选择合适的孔径、交换容量和选择性。
孔径大小决定了对不同分子尺寸的去除效果,交换容量则表示树脂对离子的吸附能力,而选择性则决定了树脂对不同离子的优先吸附能力。
2.3 树脂再生考虑到经济和环境因素,需要评估树脂再生的可行性。
一些离子交换树脂可以通过再生来延长使用寿命,减少废物产生。
离子交换树脂的原材料种类
离子交换树脂的原材料种类离子交换树脂是一种常见的用于水处理、化学分离和催化等领域的材料,其主要用途是通过交换树脂表面固定的正负离子来进行离子交换反应。
离子交换树脂的原材料种类主要包括聚合物基材料、交联剂和功能基团。
以下是关于离子交换树脂原材料的常见种类的详细介绍。
1.聚合物基材料:聚合物基材料是构成离子交换树脂的重要组成部分,常见的聚合物基材料有:聚苯乙烯(PS):是制备阳离子交换树脂的常用基材料,具有高度的化学稳定性和机械强度。
聚丙烯(PP):也是一种常用的络合基材料,具有良好的物理性能和化学稳定性。
聚砜(PSU):是一种高温树脂,可以用于制备高温环境下的离子交换树脂。
聚氯乙烯(PVC):适用于制备阴离子交换树脂,具有良好的化学稳定性和可塑性。
2.交联剂:交联剂是用于增加离子交换树脂结构稳定性和机械强度的一种物质,常用的交联剂包括:二氧化硫(SO2):是一种常用的交联剂,可以与聚合物基材料中的双键反应,形成交联结构。
二氯甲烷(CH2Cl2):是另一种常用的交联剂,可用于聚合物基材料的溶剂交联反应。
四甲基丙烯酰亚胺(TMPTA):是一种常用的适用于UV光聚合的交联剂,可用于制备高度交联的离子交换树脂。
3.功能基团:功能基团是决定离子交换树脂特性和离子交换能力的关键组成部分,常用的功能基团有:强酸性基团:如磺酸基团(-SO3H),可用于制备阳离子交换树脂。
弱酸性基团:如胺基团(-NH2),可用于制备阴离子交换树脂。
功能化基团:如亲电基团、亲和基团、氧化还原基团等,可用于制备特殊功能的离子交换树脂,如亲水性、选择性吸附等。
总结:离子交换树脂的原材料种类主要包括聚合物基材料、交联剂和功能基团。
聚合物基材料常见的有聚苯乙烯、聚丙烯、聚砜和聚氯乙烯等;交联剂常见的有二氧化硫、二氯甲烷和四甲基丙烯酰亚胺等;功能基团主要包括强酸性基团、弱酸性基团和功能化基团。
这些原材料的不同组合和配比决定了离子交换树脂的特性和性能。
DLT771-2001火电厂水处理用离子交换树脂选用导则
DLT771-2001火电厂水处理用离子交换树脂选用导则ICS27.100F24备案号:9371-2001中华人民共和国电力行业标准DL/ T 771—2001火电厂水处理用离子交换树脂选用导则Guide for selecting ion exchange resins used in water treatment of thermal power plant2001-10-08发布2002-02-01实施中华人民共和国国家经济贸易委员会发布前言本标准是根据电力工业部1996年电力行业标准制定、修订计划项目(技综[1996]40号文第22项)的安排制定的。
近20年来,由于火电机组的容量和参数不断提高,对热力系统水汽品质的要求也不断提高,这促使了离子交换水处理的工艺过程和设备种类日益复杂化和多样化。
同时,可供选择的国产和进口离子交换树脂的品种、牌号也越来越多。
这使得正确选择离子交换树脂常常不是一件简单的事情。
特别是近些年来,随着新建的亚临界压力及以上参数机组的日益增多,凝结水处理系统逐渐被普遍采用。
如何选择凝结水处理用离子交换树脂,更成为普遍关心的问题。
因此,在总结国内外已有经验教训的基础上,制定火电厂水处理用离子交换树脂选用导则,对于合理投资,确保水处理系统正常运行以及避免经济损失,有着重要的现实意义。
本标准的附录A、附录B是标准的附录;本标准的附录C是提示的附录。
本标准由电力行业电厂化学标准化技术委员会提出并归口。
本标准起草单位:武汉水利电力大学。
本标准主要起草人:张澄信、钱勤、李芹、叶春松、姚爱萍本标准由电力行业电厂化学标准化技术委员会负责解释。
目次前言1 范围2 引用标准3 选用离子交换树脂的基本原则4 对树脂类型和牌号的选择5 凝结水处理用树脂的选择6 同种牌号树脂的择优附录A(标准的附录)离子交换树脂转基准型体积收缩率的测定方法附录B(标准的附录)水处理用强酸(碱)性离子交换树脂强渗磨圆球率的测定方法附录C(提示的附录)水处理用强碱性阴离子交换树脂耐热性能的测定方法中华人民共和国电力行业标准火电厂水处理用离子交换树脂选用导则DL/ T 771—2001 Guide for selecting ion exchange resins used in water treatment of thermal power plant1 范围本标准规定了火力发电厂各种水处理设备选用球粒状离子交换树脂(以下简称树脂)时应遵循的原则。
使用离子交换树脂需要注意的事项
使用离子交换树脂需要注意的事项离子交换树脂是一种常用的固相吸附材料,广泛应用于水处理、药品制造、食品加工和化工等领域。
使用离子交换树脂需要注意下列事项。
1.选择合适的树脂类型:根据所需处理物质的性质选择合适的离子交换树脂类型。
不同的树脂具有不同的官能团和交换容量,需要仔细考虑。
2.树脂的预处理:新购买的离子交换树脂需要进行预处理,一般包括浸泡、反洗和再生等步骤。
具体步骤可根据树脂生产厂商提供的说明进行操作。
3.树脂的饱和度:离子交换树脂在使用过程中会渐渐饱和,需要进行再生处理或更换新的树脂。
及时检测和处理饱和的树脂,确保处理效果的稳定性。
4.树脂的亲水性:离子交换树脂的的亲水性会影响树脂的水解和使用寿命,需要根据具体应用情况选择亲水性较好的树脂。
5.树脂的水解问题:离子交换树脂如果具有较强的水解性,使用过程中可能会导致树脂颗粒溶解并释放有害物质。
因此,在选择树脂时需要了解其水解性,并尽量选择水解性较小的树脂。
6.树脂的灌注和控制流速:灌注离子交换树脂时需要注意控制流速,以避免对树脂结构的损伤。
7.树脂的反洗和再生:离子交换树脂在使用一段时间后,会出现附着有机物和无机盐等物质的情况,需要进行适当的反洗和再生。
反洗和再生的方法和步骤可以根据树脂类型和使用情况进行调整。
8.树脂的保存:长时间不使用的树脂需要进行保存,以免受潮、氧化或污染。
保存树脂时,应该尽量避免接触可以引起污染的物质,并保持干燥。
9.树脂的安全操作:在使用离子交换树脂过程中,需要遵守操作规范,戴好手套、护目镜等个人防护装备,避免接触皮肤和吸入树脂粉尘。
如果不慎接触到树脂,应及时用大量清水冲洗,必要时寻求医疗救助。
综上所述,使用离子交换树脂需要注意树脂类型选择、预处理、饱和度监测、树脂亲水性和水解性、灌注和流速控制、反洗和再生操作、树脂的保存和废弃物处理等事项。
只有重视这些注意事项,才能更好地应用离子交换树脂,提高其使用效果。
探究陶氏阳离子交换树脂选择性的次序
对于陶氏阳离子交换树脂选择具有一定规律性,如果水中电子电荷越大,就越容易被树脂吸引,相反,如果电荷非常小的话,就极难被树脂吸附,打个比方,二价的离子一定比一价离子更易被吸附。
但是有时离子电荷数相同时,如果原子序数较大,离子半径就会变小。
这种情况下非常容易被离子交换树脂所附着。
如果水中含盐量不是很高的情况下,我们列举了常见离子交换树脂的选择性次序大致为:
(1)对于强酸性阳离子交换树脂: Fe3+>AL3+>Ca2+>Mg2+>K+≈NH4+>Na+>H+>Li+;
(2)对于强碱性阴离子交换树脂: SO42->NO3->CL->OH->F->HCO3->HSiO3-;
(3) 对于弱酸性阳离子交换树脂: H+>Fe3+>AL3+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>Li+;
(4)对于弱碱性阴离子交换树脂 OH->SO42->NO3->CL->F>-HCO3-,对于HSiO3-则不能吸着。
但是必须对其强调,罗门哈斯陶氏树脂供应公司选择性通常与MB400陶氏离子交换树脂活性基团有关,树脂对水溶液中有着不同的吸附能力,这种情况下,如果离子交换树脂可能容易吸附一些离子,但有时还会不易吸附另一些,被树脂吸附的离子进行再生时,就会对其有一定影响,有的离子很容易被置换下来,这种特性被业内称为选择性。
离子交换树脂粒径
离子交换树脂粒径
离子交换树脂粒径是指离子交换树脂颗粒的直径大小。
离子交换树脂是一种重要的功能材料,在化学、生物、环境等领域有着广泛的应用。
离子交换树脂粒径的大小对其性能及应用有着重要影响。
离子交换树脂粒径一般在几微米到几十微米范围内。
粒径的大小直接关系到离子交换树脂的表面积和孔隙结构。
一般来说,粒径较小的离子交换树脂比表面积更大,孔隙更多,具有更好的吸附能力和更高的离子交换效率。
而粒径较大的离子交换树脂具有更大的孔隙结构,适用于一些大分子物质的分离和纯化。
离子交换树脂粒径的选择需要根据具体的应用需求来确定。
对于一些需要高效吸附和分离的小分子物质,可以选择粒径较小的离子交换树脂。
而对于一些大分子物质的分离和纯化,则可以选择粒径较大的离子交换树脂。
离子交换树脂粒径的控制是离子交换树脂制备过程中的重要环节。
通常采用聚合物化学方法进行制备,通过控制反应条件和添加适当的助剂,可以调控离子交换树脂的粒径。
同时,离子交换树脂的粒径也受到聚合物分子量和交联度的影响,需要在制备过程中加以控制。
离子交换树脂粒径的大小对其应用性能有着显著影响。
粒径较小的离子交换树脂具有更大的比表面积和更好的吸附能力,适用于高效
吸附和分离。
而粒径较大的离子交换树脂则适用于大分子物质的分离和纯化。
因此,在具体应用中需要根据需要选择合适的离子交换树脂粒径。
离子交换树脂粒径是离子交换树脂的重要参数,它直接影响着离子交换树脂的性能和应用。
在制备和选择离子交换树脂时,需要根据具体应用需求合理选择粒径大小,以实现最佳的吸附和分离效果。
离子交换树脂的使用流程
离子交换树脂的使用步骤离子交换树脂是一种能够进行水处理的常用物质,我们在使用的时候一定要知道离子交换树脂的使用方法,才能正确的使用它。
1、预选。
离子交换树脂的粒度一般控制在20-35目,有些可达到50目,因此在使用前要先干燥,粉碎,过筛,通常干燥时在烘箱中进行,亦可在装有五氧化二磷、氧化钙或者浓硫酸的干燥器中进行,粉碎时不要分得过细,否则影响实验收率。
2、预处理。
强碱性离子交换树脂应先用20倍树脂体积的4%氢氧化钠水溶液处理(是树脂转化成OH型),然后用10倍体积的水洗,再用10倍量4%处理(是树脂转化成氯型),后用蒸馏水洗至中性,然后将氯型转化成OH型,再转化成氯型,后用10倍4%氢氧化钠水溶液处理。
弱碱性离子交换树脂处理时只需用10倍量蒸馏水洗即可,不必洗至中性。
3、装柱。
将处理好的树脂至于烧杯中,加水充分搅拌除掉气泡,静置几分钟待树脂大部分沉降后,倾去上层泥状颗粒;反复操作直至上层液澄清后,即可装柱。
注意要在柱子底部放1cm后的玻璃丝,用玻璃棒将其压平,将树脂倒入柱子中,还要注意防止气泡产生。
4、树脂交换。
将样品配制成一定浓度的水溶液,以适当流速通过柱子,亦可将样品溶液反复通过柱子,直到成分交换*。
用显色法检验成分是否交换*。
5、树脂洗脱。
注意亲和力弱的成分先被洗下来,常用的离子交换树脂洗脱剂有强酸、强碱、盐类、不同pH缓冲溶液、有机溶液等,可选择梯度洗脱或者单一浓度洗脱。
6、树脂再生。
离子交换树脂的使用步骤应立即采取相应措施,即在树脂储罐中加入一定量的盐水,使树脂*浸没在盐水中,有效地避免树脂的失效。
树脂在制造后不能长期储存。
正如本文所提到的,即使储存在40℃以下也需要通风。
这将减轻树脂的失效。
离子交换树脂必须根据其特性存放在不同的地方,在填充树脂之前,必须*清洁设备的每个角落。
检查每个流段,以确认安装是可靠的,树脂不会泄漏。
离子交换树脂可以根据其基体的种类分为苯乙烯系树脂和丙烯酸系树脂。
离子交换树脂选择系数的测试方法
离子交换树脂的选择系数(Selectivity Coefficient)是衡量离子交换树脂对不同离子吸附能力的一个指标。
它通常通过以下几种方法来测试:1. 静态吸附法:在一定条件下,将已知浓度的离子溶液加入装有离子交换树脂的柱中。
让溶液与树脂接触一定时间,使得离子在树脂上有足够的时间进行吸附。
收集流出液,并测定其中未被树脂吸附的离子的浓度。
根据吸附前后离子浓度的变化计算选择系数。
2. 动态吸附法:使用柱状树脂床,以一定的流速通过含有混合离子的溶液。
收集流出液,并定时测定其中各种离子的浓度。
通过比较不同离子的浓度变化,计算选择系数。
3. 竞争吸附法:准备含有两种或多种离子的溶液,将这些溶液加入装有离子交换树脂的柱中。
观察在竞争条件下,树脂对不同离子的吸附情况。
根据吸附量的差异计算选择系数。
4. 等温滴定法:通过向树脂中逐渐加入已知浓度的离子溶液,监测树脂对离子的吸附量。
绘制吸附量与离子浓度之间的关系曲线。
通过曲线求得吸附等温线,并计算选择系数。
5. 脉冲吸附法:向树脂床中注入一定浓度的离子溶液,然后迅速关闭溶液源。
收集树脂床中的流出液,并测定其中离子的浓度。
根据脉冲时间内离子的吸附和洗脱情况,计算选择系数。
在进行选择系数测试时,通常需要控制一定的实验条件,如溶液的pH值、温度、离子浓度、流速等,以确保测试结果的准确性和可重复性。
此外,树脂的预处理和柱的装填也是影响测试结果的重要因素。
通过上述方法测试得到的选择系数,可以用来评估树脂对不同离子的选择性,从而为实际应用中的离子交换工艺提供重要的参数依据。
简述吸附树脂和离子交换树脂的选择原则
简述吸附树脂和离子交换树脂的选择原则《吸附树脂和离子交换树脂的选择原则》吸附树脂和离子交换树脂是广泛应用于化学、制药和环境等领域的重要分离和纯化材料。
它们的选择与应用涉及到多个因素,下面将简要介绍吸附树脂和离子交换树脂的选择原则。
1. 吸附树脂的选择原则吸附树脂是利用与目标分子之间的化学吸附作用来进行分离和纯化的材料。
一般来说,吸附树脂的选择与目标分子的性质和分离条件有关。
以下是几个常见的选择原则:(1)目标分子的性质:吸附树脂的选择要考虑目标分子的分子量、极性、酸碱性等性质。
比如,对于一些带电的目标分子,选择具有附加正负电荷的吸附树脂可以获得较好的吸附效果。
(2)分离条件:吸附树脂的选择还要考虑分离过程中的温度、pH值和溶剂等因素。
这些条件会影响吸附树脂的亲和性和交换能力,因此需要根据实际情况来选择最合适的吸附树脂。
(3)吸附树脂的特性:吸附树脂的孔隙结构、粒径和表面化学性质也会影响其吸附性能。
根据需要选择具有合适特性的吸附树脂,可以提高分离效果和产量。
2. 离子交换树脂的选择原则离子交换树脂是利用目标离子与树脂之间的电荷作用进行分离和纯化的材料。
离子交换树脂的选择原则与吸附树脂类似,但也有一些特殊考虑因素:(1)目标离子的价态:离子交换树脂的选择要根据目标离子的价态,确定对应的交换位点。
比如,选择合适的阴离子交换树脂可以有效地吸附和分离阴离子。
(2)交换容量:离子交换树脂的交换容量是指单位体积树脂能够交换或吸附的目标离子量。
选择离子交换树脂时,应根据目标离子的浓度和需求量来选择具有足够交换容量的树脂。
(3)再生性能:考虑离子交换树脂的再生性能也是选择原则之一。
一些可再生的树脂可以通过调整pH值或溶液浓度来实现离子的解吸,从而延长树脂的使用寿命。
总之,吸附树脂和离子交换树脂的选择应综合考虑目标分子或离子的性质、分离条件和树脂的特性。
仔细根据实际需求进行选择,可以提高分离和纯化的效果,达到预期的目标。
强酸阳离子交换树脂的选择顺序
一、强酸阳离子交换树脂的作用及应用强酸阳离子交换树脂是一种广泛应用于化工、环保、食品等领域的重要功能材料。
它具有很强的离子吸附能力,能够在水处理、化工生产、食品加工等过程中起到净化、分离、浓缩等作用。
因此选择合适的强酸阳离子交换树脂对于不同的应用领域至关重要。
二、强酸阳离子交换树脂的选择原则1. 应用需求:根据具体的使用需求来选择树脂类型,例如需要对金属离子进行去除的,则应选择对金属离子有较高选择性的树脂。
2. 树脂孔径:树脂的孔径大小会直接影响到吸附物质的大小和速率,在选择时需要考虑被处理液体中溶质的大小和种类。
3. 树脂的机械强度:在操作过程中,树脂需要承受流体的冲击和压力,因此需要选择具有较高机械强度的树脂以保证其稳定性和持久性。
4. 耐化学性:树脂需要具有一定的耐化学性能,能够抵抗酸碱溶液的侵蚀,保持其吸附性能和使用寿命。
三、强酸阳离子交换树脂的选择顺序1. 根据应用需求来选择树脂类型,优先考虑对目标离子具有高吸附选择性的树脂。
2. 根据被处理液体中溶质的大小和种类,选择合适的树脂孔径。
3. 考虑被处理液体的操作条件,例如流体的冲击和压力,选择机械强度较高的树脂。
4. 对于要处理具有酸碱性的溶液,需要选择具有良好耐化学性的树脂。
四、强酸阳离子交换树脂的常见类型1. 顺酐基型强酸阳离子交换树脂:可用于脱盐、软化水处理、金属离子去除等领域。
2. 磷酸型强酸阳离子交换树脂:具有较高的稳定性和耐化学性能,适用于高温、酸碱强度较大的条件下。
3. 甲基丙烯基型强酸阳离子交换树脂:具有较高的交换容量和吸附速率,广泛应用于水处理和化工生产中。
五、总结选择合适的强酸阳离子交换树脂对于各个应用领域来说都是非常重要的。
在选择时,应根据具体的应用需求,考虑树脂的选择性、孔径、机械强度和耐化学性等因素。
了解各种类型的强酸阳离子交换树脂特点和应用范围,有助于更好地选择适合自己需求的树脂。
希望本文能为读者在强酸阳离子交换树脂的选择过程中提供一定的参考价值。
离子交换树脂的种类和性能
离子交换树脂的种类和性能1.阴离子交换树脂:阴离子交换树脂能吸附溶液中的阴离子。
常用的阴离子交换树脂有三种类型:强酸型、强碱型和弱碱型。
-强酸型树脂,如固体硫酸和聚苯乙烯磺酸型树脂,能够在酸性条件下吸附和释放阴离子,具有较高的吸附容量和离子选择性。
-强碱型树脂,如四乙基溴化铵凝胶型树脂和胺基聚合物树脂,能够在碱性条件下吸附和释放阴离子,具有较高的吸附容量和离子选择性。
-弱碱型树脂,如丙烯酸型树脂和聚乙烯亚胺树脂,对酸性和碱性条件下的阴离子都有吸附能力,但相对选择性较弱。
2.阳离子交换树脂:阳离子交换树脂能吸附溶液中的阳离子。
常用的阳离子交换树脂有两种类型:强酸型和强碱型。
-强酸型树脂,如聚苯乙烯磺酸型树脂和马来酸酯型树脂,能够在酸性条件下吸附和释放阳离子,具有较高的吸附容量和离子选择性。
-强碱型树脂,如四乙基溴化铵凝胶型树脂和胺基聚合物树脂,能够在碱性条件下吸附和释放阳离子,具有较高的吸附容量和离子选择性。
- 吸附容量:树脂能够吸附的离子量,一般以等效氢离子交换量(eq/L)来表示。
吸附容量越大,说明树脂能够处理的溶液浓度越高。
-选择性:树脂在吸附离子时的选择性,即特定离子与树脂的相对亲和力。
选择性越高,树脂对特定离子的吸附能力越强。
-交换速度:树脂对离子的吸附和释放速度,一般与树脂的孔径和内部扩散有关。
交换速度越快,树脂的处理效率越高。
-耐热性:树脂在高温条件下的稳定性。
一些特殊用途的树脂需要能够耐受较高温度的操作和再生条件。
-耐化学性:树脂对酸碱溶液和有机溶剂等的稳定性。
树脂需能够在不同的化学环境中稳定工作,而不受化学物质的破坏。
-再生性:树脂吸附的离子可以通过适当的方法进行释放,使树脂得以再生和重复使用。
再生性能越好,树脂的经济性越高。
总之,离子交换树脂的种类和性能多种多样,可以根据不同需求选择合适的树脂应用于各种领域,广泛提高工业生产和环境水质的处理效率。
4-2 离子交换树脂及原理解析
酸碱性
不溶性的高分子电解质,可电离,使得水溶液具有酸碱性。 强型树脂不受溶液pH影响。 弱型树脂电离能力小。弱酸性树脂在碱性溶液中电离能力大,弱
碱性树脂在酸性溶液中电离能力大。
树脂的水解反应 RCOOHNa + H2O → RCOONa+NaOH RNH2Cl + H2O → RNH2OH+HCl
强酸或强碱的中和反应
RCOOH +NaOH = RCOONa + H2O R=NH2OH + HCl = R=NH2Cl + H2O
复分解反应
R(COOH)2 + CaCl = R(COO)2Ca + 2NaCl
R=NH2Cl + NaNO3 = R=NH2NO3 + NaCl
2. 离子交换平衡和选择性系数 --离子交换平衡
y
[ RM 2 ] [ RM1 ] [ RM 2 ]
x
[M 2 ] [M 1 ] [M 2 ]
C0 为液相中两种交换离子的总浓度(按1价离子计),mol/L
2. 离子交换平衡和选择性系数 -选择性系数
y 1 x y x K / 1 y x 1 y 1 x
M2 M1
选择系数大于1,说明该树脂对M2的亲合力大于对M1的亲合 力,即有利于进行离子交换反应。
离子交换树脂及离子交换基本原理
第一节 离子交换树脂及其性能
第二节 离子交换基本原理
第三节 离子交换树脂层的工作过程
第四节 离子交换树脂的使用 第五节 离子交换树脂的变质、污染与复苏
一、离子交换树脂
组成: 单体:如苯乙烯、甲基丙烯酸。 交联剂:架桥,使聚合物构成网状结构,如二乙烯苯。 交换基团:具有活性离子的基团。 合成:高分子骨架的合成、交换基团的引入。 结构: 高分子骨架:交联的高分子聚合物。 离子交换基团:-SO3Na、-COOH、-N(CH3)3Cl、-N(CH3)2、 -N(CH3)2 孔:凝胶孔、毛细孔 书写: 固定离子:R 可交换离子: -SO3Na、-COOH、-N(CH3)3Cl、-N(CH3)2、 -N(CH3)2
国标阳离子交换树脂的选择性与密度
国标阳离子交换树脂的选择性与密度国标阳离子交换树脂的选择性与密度产品名称:001×7强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂认真信息:二、国外应牌号美国:AmberliteIR120;Dowex50X8;德国:LewatitS100;日本:DiaionSK1B三、执行标准GB1365992DL51993SH2605.011997Q/JH1052023四、理化性能名称001×7H/Na001×7FCH/Na001×7MBH/Na全交换容量mmol/g≥5.00/4.504.90/4.40体积交换容量mmol/ml≥1.75/1.901.70/1.80含水量5156/4550湿视密度g/ml0.730.83/0.770.87湿真密度g/ml`!(¼52ng$enp2052粒度(0.3151.25mm)≥95(0.451.25mm)≥95(0.711.25mm)≥95(〈0.315mm)≤1(〈0.45mm)≤1(0.71mm)≤1有效粒径mm0.400.60≥0.050.750.95均一系数≤1.601.40磨后圆球率≥90外形金黄至棕褐色球状颗粒金黄至棕褐色球状颗粒金黄至棕褐色球状颗粒出厂型式NaNaNa用途通用浮动床混床出厂型式:Na型外观:金黄至棕褐色球状颗粒。
五、指标:1.PH范围:1142.使用温度:氢型≤100℃,钠型≤120℃。
3.转型膨胀率:(Na+→H+)8104.树脂层高度:1.5m以上。
5.再生液浓度NaCl:810,HCl:45.6.再生液用量:NaCl(810)体积:树脂体积=1.52:1.HCl(45)体积:树脂体积=23:1.7.再生液流速:58m/h.8.再生接触时间:4560min.9.正洗流速:1020m/h10.正洗时间:约30min11.运行流速:1530m/h12.交换容量:≥1000mol/m3六、重要用途用于水的处置(包含硬水软化、高压炉水、无离子水、注射水、海水淡化等),废水中贵金属的回收,抗生素的提纯,替换人体内肾脏的作用。
如何选择离子交换树脂
如何选择离子交换树脂?选择离子交换树脂的一般原则是选择交换容量大、容易再生,而且使用耐久的树脂。
具体来说:(1)交换容量是离子交换树脂性能的一个重要指标,交换容量越大则能吸附的离子越多,一个交换周期的制水量也越大。
一般来说,弱酸或弱碱性树脂比强酸或强碱性的树脂交换容量大。
另外,在同类树脂中,由于树脂的交联度不同,交换容量也不同。
一般交联度小的树脂交换容量大;交联度大的树脂交换容量小。
因此在选择树脂时要注意。
(2)要根据原水中需要去除离子的性质来选择树脂。
如果只需要去除水中交换吸附性弱的离子,则必须选用强酸或强碱性树脂。
(3)要根据出水水质要求来选择树脂。
如果只需要部分除盐的系统,可以选用强酸性阳离子交换树脂和弱碱性阴离子交换树脂配合使用。
对于必须完全除盐的纯水或高纯水系统、则要选择吸附性最强的强酸性阳离子交换树脂和强碱性阴离子交换树脂配合使用,以去除较难吸附的离子。
(4)要根据原水中杂质的成分来选择树脂。
如原水中有机物较多,或去除离子的半径较大时,应选用交联网孔直径较大的树脂。
尽量选择高强度多孔性树脂。
(5)用于混合床的树脂,较多的是强酸-强碱性树脂的组合。
但要考虑混合床树脂再生时分层容易,因此,要求两种树脂的湿真密度之差应大一些,一般应不小于15%~20%。
另外,还要考虑到混合床运行时交换流速比较大,树脂磨损较为严重的情况,故应选择耐磨性好的树脂。
(6)要根据除盐水工艺要求来选择树脂。
例如双室床,选用强性、弱性树脂配合使用,因为弱性树脂容易再生,对再生剂的质量要求也比较低,可以利用强性树脂再生后的再生液来再生弱性树脂,这样,再生剂的消耗低,制水成本低。
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1、交换容量
同类骨架组成的离子交换树脂,弱型的树脂交换容量大于强型树脂,但弱型树脂的机械强度一般较差些
同种类型树脂的交换容量,一般随着交联度的变小而增大,树脂的机械强度要降低一些。
对于水处理用的离子交换树脂,在尽可能选择高容量的同时,还要考虑树脂有足够的机械强度。
2、原水水质
对于只去除水中交换吸附较强的阳离子(如Fe3+、Al3+、Ca2+、Mg2+)时,不管强酸还是弱酸型树脂都有较强的吸附能力。
但弱酸性树脂较强酸型树脂吸附容量大,用酸再生时,根据选择性顺序可知,弱酸型阳树脂容易再生。
软化水时,若水的碳酸盐硬度比较大(尤其是碱性水),则选用弱酸型阳树脂较为经济。
若必须去除原水中吸附型较弱的阳离子(K+、Na+)和阴离子(如HCO3-、HSiO3-)时,则必须选用强酸性或强碱性树脂。
对于高硬度或高含盐量的原水处理,在选用强酸性(或强碱性)树脂处理之前,应先通过弱酸性(或弱碱性)树脂之前,这样选用树脂最经济合理。
原水中含有较多的有机物时,应选用抗氧化性好,强度高的大孔型树脂。
3、出水水质
在软化水处理时,可选用强酸性树脂或弱酸性树脂组合使用。
在除盐水处理时,一定要选用强型树脂,以去除交换吸附能力较弱的离子,或与弱型树脂组合使用,这在除盐水处理系统中颇为重要。
4、设备的类型
移动床、流动床要求选用耐磨、强度高的树脂。
混床中的两种树脂,则选用其湿真密度相差大的树脂。