混床的结构及工艺原理(PPT46页)

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。
相关分类
离子交换树脂还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。树脂中化学活性基团的种类决定了树脂的主要性质和类别。 首先区分为阳离子树脂和阴离子树脂两大类，它们可分别与溶液中 的阳离子和阴离子进行离子交换。阳离子树脂又分为强酸性和弱酸 性两类，阴离子树脂又分为强碱性和弱碱性两类（或再分出中强酸 和中强碱性类）。
混床的结构及工艺原理
汽机分场:
混床的定义：
混床是混合离子交换柱的简称，是针对离子交换技术所设计的设备
目
录
壹 混床的结构 贰 混床的优点
叁 混床的工艺原理 肆 混床的运行操作
现在做离子水的工艺大致可分为三种：
第一种：采用阳阴离子交换树脂取得的去离子水，一般 通过之后， 出水电导率可降到10us/cm以下，再经过混床就可以达到1us/cm以 下了。但是这种方法做出来的水成本极高，而且颗粒杂质太多，达 不到理想的要求。目前已较少采用了。
第二种：预处理（即砂碳过滤器+精密过滤器）+反渗透+混床工艺， 这种方法是目前采用最多的，因为反渗透投资成本也不算高，可以 去除90%已上的水中离子，剩下的离子再通过混床交换除去，这样 可使出水电导率：0.06左右。这样是目前最流行的方法。
第三种：前处理与第二种方法一样使用反渗透，只是后面使用的混 床采用EDI连续除盐膜块代替，这样就不用酸碱再生树脂，而是用电 再生。这就彻底使整个过程无污染了，经过处理后的水质可达到： 15M以上。但这这种方法的前期投资比较多，运行成本低。根据各 公司的情况做适当的投资。最好不过了。
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。
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。
弱碱性阴离子树脂
预除盐与精除盐
1在第一种工艺中， 阴阳床是一级除盐，也叫预除盐。
混床是二级除盐，也叫精除盐
2在第二种工艺中， 反渗透是一级除盐，也叫预除盐。
混床是二级除盐，也叫精除盐
预除盐：水经过过滤等预处理后，进入预除盐工序，除去水中的大 部分盐类，出水电导率可降到10us/cm以下
精除盐：水经过预除盐工序后，再进入精除盐工序，可使出水电导 率：0.06左右
混床的定义：
混床是混合离子交换柱的简称，是针对离子交换技术所设计的 下面先了解离子交换的相关知识。
离子交换
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。
以离子交换剂上的可交换离子与液相中离子间发生交换为基础的分 离方法。广泛采用人工合成的离子交换树脂作为离子交换剂，它是 具有网状结构和可电离的活性基团的难溶性高分子电解质。
离子树脂的转型
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。
离子交换反应是可逆的，而且等当量地进行
离子交换树脂可以再生。将交换耗竭的离子交换树脂和适当的酸、 碱或盐溶液发生交换，使树脂转化为所需要的型式，叫做再生。这 类酸、碱或盐就叫再生剂。
设备 离子交换过程常在离子交换器中进行。离子交换器类似压力滤 池，外壳为一钢罐；离子交换通常采用过滤方式，滤床由交换剂构 成，底部为附有滤头的管系 。
树脂
树脂
树脂
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能团(有交换离子的活性基团)、具有网状结 构、不溶性的高分子化合物。通常是球形颗粒物。
1基本介绍
离子交换树脂的全名称由分类名称、骨架（或基因）名称、基本名 称组成。孔隙结构分凝胶型和大孔型两种，凡具有物理孔结构的称 大孔型树脂，在全名称前加“大孔”。分类属酸性的应在名称前加 “阳”，分类属碱性的，在名称前加“阴”。如：大孔强酸性苯乙 烯系阳离子交换树脂。