离子交换器设计介绍材料(内部资料)
离子交换器说明
一、概述离子交换技术在水处理领域中有广泛的应用，如水质软化、除盐、高纯水制取、工业废水处理、重金属及贵重金属回收等等，因而在水处理领域中广泛应用。
钠离子交换装置（亦称软化器、软水器）主要分为玻璃钢、有机玻璃柱、钢衬胶及不锈钢柱以及阀门和支架，树脂（型号为001×7）、管材等组成。
二、技术参数2.1进水流量： 10m3/h、20m3/h2.2产水量： 10m3/h、20m3/h2.3出水硬度：≤1.5mg/l2.4柱子型式：单柱2.5再生剂：工业食盐三、工作原理水的硬度主要由其中的阳离子：钙（Ｃa2＋）、镁（Mg2＋）离子构成。
当含有硬度的原水通过交换器的树脂层时，水中的钙、镁离子被树脂吸附，同时释放出钠离子，这样交换器内流出的水就是去掉了硬度离子的软化水，当树脂吸附钙、镁离子达到一定的饱和度后，出水的硬度增大，此时软水器会按照预定的程序自动进行失效树脂的再生工作，利用较高浓度的氯化钠溶液（盐水）通过树脂，使失效的树脂重新恢复至钠型树脂3．1产水离子交换作用是一种称为离子交换剂的物质来进行的，这种物质在溶液中能以所含的可交换离子与溶液中的同种符号的离子进行交换，离子交换树脂是一种高分子的聚合物，它与其它离子交换剂相比具有如下特点：（1）交换容量高（2）外形为球状颗粒，水流阻力小。
（3）机械强度高。
（4）化学稳定性高。
因此离子交换树脂已成为目前最普遍采用的离子交换材料，以氯化钙代表水中的无机盐，水质除硬的基本反应可以用下列方程式表达：钠离子交换柱：2R-Na+CaCl2→ 2R-Na+NaCl由此看出，水中的钙离子已被树脂上的钠离子所取代，因此达到了去除水中硬度离子的作用。
3．2再生：当树脂充分交换达到饱和时，交换能力用尽，水中的硬度离子无法去除，此时树脂需要再生，恢复离子交换能力，树脂再生用4—5%的NaCl溶液，其反应方程式表达为：钠离子交换柱：R2-Ca+NaCl → 2R-Na+CaCl2树脂用NaCl进行再生，再生结束后需用去离子水冲洗树脂内残留的再生液，冲洗约40分钟后，再用原水冲洗至用水要求为止，然后就可以继续产水。
离子交换树脂和设备设计
离子交换树脂及装置设计详解1、离于交换剂1.1离子交换剂的种类离子交换剂是实现交换功能的最基本物质。
离子交换剂根据其材料可分为无机离子交换剂和有机离子交换剂，又可分为天然离子交换剂和人工合成离子交换剂等。
天然离子剂如粘土、沸石、褐煤等。
人工合成离子交换树脂有凝胶树脂、大孔树脂、吸附树脂、氧化还原树脂、螯合树脂等。
其交换能力又可分为强碱性、弱碱性、强酸性、弱酸性等多种类型。
1.2离子交换树脂的基本特性罗门哈斯树脂,陶氏树脂依其功能用途不同、原料性能不同，所制的树脂特性也不相同。
常用的凝胶树脂的主要特性简介如下。
1.2.1.树脂的外观与粒度凝胶型阳树脂为半透明的棕色或淡黄色的小球，阴树脂颜色略深。
树脂粒度和均一度影响树脂的性能，粒度越小表面积就越大;但粒度过细不仅增大液体在树脂层内的阻力，而且也会影响树脂的机械程度，降低使用寿命。
通常树脂小球直径为0.2-0.8mm。
2.树脂的密度树脂密度分为干密度和湿密度。
干密度是在温度115℃真空干燥后的密度。
湿密度又分湿真密度和湿视密度2.1湿真密度是树脂在水中充分膨胀后的质量与自身所占体积(不含树脂颗粒之的空隙)之比值(g/cm3)。
不同类型树脂，湿真密度不同。
即使同一类型的阳树脂或阴树脂，由于所含交换离子种类不同，湿真密度大小也不相同。
2.2湿视密度湿视密度又称堆积密度，是指树脂在水中充分溶胀后，单位体积树脂所具有的质量。
湿视密度可用来计算离子交换柱内填充树脂的所需量。
3.树脂的交联度树脂的骨架是靠交联剂连接在一起的。
交联度是指交联剂所占有的份数，一般用交联剂占单体质量百分数来表示。
例如，聚苯乙烯树脂用二乙烯苯作交联剂，其用量占单体总料量的8%时，则这种树脂的交联度为8%。
交联度直接影响树脂的性能。
交联度越高，树脂的机械强度就越大，对离子的选择性越强，但离子的交换速度就越慢。
这是因为交联度高，表明树脂的结构紧密，孔隙率低，同时树脂在水中溶胀率也低，因而水中的离子在树脂内扩散速度小，影响了离子间的交换能力。
钠离子交换器
三、钠离子交换器Sodium ion exchanger1．说明无顶压逆流再生钠离子交换器具有逆流再生的一切优点，并省去了顶压系统，简化了操作，节省了投资及运行费用。
因此是目前软化水中最先进的设备。
1 and instructionsNo pressure sodium ion exchange counter-flow has all the advantages of counter-flow omitted, and high pressure system and simplify the operation, save investment and running costs. So is the most advanced equipment, water softening.2、技术标准①无顶压逆流再生钠离子交换器为焊接碳钢结构的园柱形容器，顶部和底部为椭圆型封头，设备按标准进行设计、制造和试验，所涉及的标准详见执行标准表。
②阳床本体内部衬胶厚度为 4.5mm，接管衬胶到各法兰的密封面。
设备内部的其它需防腐的非衬胶件材质为316L不锈钢材质。
③钠离子交换器内装设上部配水装置、底部集水装置、底部出水装置、中间排再生液装置和其附件。
上部配水装置为头式结构,采用316L不锈钢丝绕管大喷头布水方式、底部出水装置均采用孔板及排水帽的配水方式,水帽为塔式结构,材质为ABS,水帽缝隙为0.25mm,底部出水装置为挡水板结构。
④底多孔板与下封头间采用无缝管加强,加强管共设3套。
⑤钠离子交换器内的配水和集水装置，保证整个树脂层水流均匀，防止偏流。
底部排水帽的布置呈菱形排列,排水由的设置按最大运行流速进行设计,并留有一定的余量。
中间排水装置采用支母管型式，支管为梯形不锈钢绕丝管内镶不锈钢钻孔管,材质为316L，支管绕丝缝隙宽度为0.25mm。
⑥钠离子交换器的外部本体管路(一次阀门前)为衬胶管,衬胶厚度为3mm,底部出水管配有法兰仪表接口。
浮动床钠离子交换器
FN-B（Ⅱ）型浮动床钠离子交换器使用说明FN-B型浮动床钠离子交换器系我厂定型产品。
该产品能为各种型号的中、低压锅炉提供优质软化水，FN-B型分单级及双级软化两种，双级软化对原水硬度的适应性较大，在水源硬度较高的情况下，同样可供给合格的软化水。
一、主要特点1.本设计采用一个多路转阀和4个辅助阀门控制软化、再生、清洗各流程、操作、维修方便。
二、结构FN-B型浮动钠离子交换器，主要由多路转阀、再生辅助阀、软水输出阀、清洗排污阀、快速溶盐器、离子交换罐及软化、再生管系构成，除离子交换罐外，其余全部装在控制箱内。
1.结构原理图：1.倒U型管(用户自备)2.水表3.压力表4.第二级交换罐5.第一级交换罐6.快速溶解盐器7.多路转阀 K1-软水输出阀 K2-清洗排污阀 K3-再生辅助阀K4-溶盐排污阀 K5-分析取样阀三、规格及技术参数四、使用方法离子交换器属周期性使用，每个周期包括运行和再生两个阶段，设备在安装后，必须按量填装交换树脂，方可使用，1.运行（软化）阶段：将转阀转至“软化”档，开启软水输出阀K1，其余阀门关闭。
K5阀为分析取样阀，可在此阀取样进行水质分析。
软水流量可在保证软水质量的前提下，用软水输出阀K1进行调节控制，但流速必须大于10米3/小时。
当软水的硬度超过标准值时，运行阶段结束。
2.再生（还原）阶段：再生阶段按其先后顺序为：反洗-再生-置换-反洗-清洗-落床。
⑴反洗：转阀转至“再生-置换”档，开启再生辅助阀K3，其余阀门关闭，反洗以倒U型管排出清水为准，一般需2-3分钟。
⑵再生-置换：转阀转至“停止”档，关闭再生辅助阀K3，打开快速溶盐器排水阀，开启快速溶盐器排水阀K4，放尽溶盐器内存水，然后关闭K4阀，定量向溶盐器放盐（放盐量请查技术数据表），并盖紧溶盐器上盖，再将转阀转至“再生-置换”档，其余阀门关闭。
⑶反洗：转阀保留在“再生-置换”档，开启再生辅助阀K3，反洗以倒U型管排出水不带盐味为准，一般约需6分钟。
离子交换器2设备工艺原理
离子交换器2设备工艺原理离子交换器2设备是一种常见的纯水制备设备，它通过离子交换技术将水中的离子去除，进而达到提高水质的目的。
本文将介绍离子交换器2设备的工艺原理，包括设备结构、工作原理、操作流程等。
设备结构离子交换器2设备包括五大部分：1.进水系统：将待处理的水通过管道输送至设备，通常包括进水泵、进水电磁阀、压力表等。
2.预处理系统：对水进行预处理，以确保进入交换柱的水质符合要求。
预处理系统主要包括过滤器和软化器。
3.交换柱：离子交换器的关键组件，用于去除水中的离子。
交换柱内部填充有具备特定离子识别功能的树脂，可以选择性地将水中的阳离子或阴离子去除。
交换柱通常是多级联式排列，以确保出水质量。
4.再生系统：随着交换柱的使用，交换树脂会逐渐饱和，此时需要对其进行再生。
再生系统通常包括再生液箱、再生泵和再生回收柜等。
5.出水系统：处理完毕的水通过出水管道输出，同时也包括出水压力表、出水电磁阀和水质检测仪等。
离子交换器2设备的工作原理基于离子交换技术，即将一种离子与其它离子交换并去除。
离子交换柱内填充的离子交换树脂具备选择性地吸附或释放特定类型的离子的能力。
当水通过交换柱时，水中的离子会与树脂发生离子交换，从而被去除。
离子交换器设备主要分为阳离子交换器和阴离子交换器两种。
阳离子交换器通常使用带有酸性功能团的树脂（如强酸树脂），可去除水中的阳离子；阴离子交换器通常使用带有碱性功能团的树脂（如强碱树脂），可去除水中的阴离子。
随着交换树脂吸附离子的增多，树脂会饱和，此时需要进行再生。
再生时，再生液通常包括强酸、强碱等化学品，用于将树脂上吸附的离子重新释放，并将树脂清洗干净以便再次使用。
操作流程离子交换器2设备的操作流程主要分为前处理、交换、回收、再生和排放五个步骤，具体操作如下：1. 前处理将需要处理的水通过进水泵加压后进入预处理系统，经过过滤器和软化器等预处理设备，去除水中的悬浮物和碳酸盐等杂质。
2. 交换经过预处理的水通过进水阀进入交换柱，在树脂的作用下，水中的离子与树脂发生离子交换，去除水中的离子。
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投入运行。
交换器经过多周期运行后，下部树脂层也会受到一定程度的污染，必须定期对
整个树脂层进行大反洗，大反洗前先进行小反洗，在大反洗时流量应由小到大，逐
步增大。
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12
运行时的技术经济指标
离子交换器的运行中技术经济指标有交换器的出水水质，工作交换容量和相应的 再生剂 比耗，周期制水量及再生过程中消耗水量。
在实际运行时，交换树脂分为几个区域， 上层全部转为B型树脂，是失效层。 失效层的下一个区域为工作层， 水经过工作层时，离子交换反应就在这一层进行， 在这一层中的树脂是A型和B型的混合物， 随着交换的进行，工作层树脂被B离子饱和， 也就是说工作层变成了失效层，工作层又下移到下 一区域， 可见交换柱中的工作层是自上而下不断 移动的。
如果保护层厚度大，则交换柱的工作交换容量就小；反之，交换柱的工作交换容量就大。
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二 一级除盐系统
一级化学除盐系统由阳离子交换器、除碳器和阴离子交换 器所组成，其组合方式分为单元制和母管制。
单元制
H
C
OH
H
母管制
H H H
C
OH
OH C
OH
图3 一级复床除盐系统 1—阳床水泵； 2—强酸性H型阳离子交换器； 3—除碳器；
图4 交换器中离子分布情况 (a)开始进水时 (b)交换器失效时
开始通水正洗时随水的不断通入，水质越来越好。因
而电导率、酸度、钠离子快速下降（a点前）。在ab
为稳定制水过程，b点后树脂开始失效。此时水中钠增
加，氢离子减少而氢氧根增加，使酸度下降，电导率
下降。
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a
b
图5 强酸H型阳离子交 换 器典型出水曲线
离子交换器结构图,离子交换器再生原理
离子交换器结构图,离子交换器再生原理
软化器即为钠离子交换器，离子交换器分为：钠离子交换器、阴阳床、混合床等种类。
离子交换柱（器）外壳一般采用硬聚氯乙烯（PVC）、硬聚氯
乙烯复合玻璃钢（PVC-FRP）、有机玻璃（PMMA）、有机玻璃复合透明玻璃
钢（PMMA-FRP）、钢衬胶（JR）、不锈钢衬胶等材质。
混合型离子交换器结构示意图（如下）：
1.放空气管2.观察孔（视窗）3.进水装置4.多孔板5 .挡水板6 .滤布层7 .中间排水装置8 .进压缩控装置
混合离子交换器原理：
混合床离子交换器（简称混床），是把阴、阳两种离子交换树脂按一定比例放置在同一个交换器中，将它们混合，所以可看成是由无数阴、阳交换。
离子交换器的设计依据
60-50
12.5-15
-
75-90
40-60
其他
-
再生时间不少于30min
正洗前空气混合，空气压力0.098-0.142MPa(1-1.5kg1/cm2),空气流量2－3标准m3/min,混合时间0.5-1min
-
注:1.当水质较好或采用自动控制时，强酸阳、强碱阴离子交换器运行滤速可按30m/h左右计算。
3－4
2-3
5
4
1
2-2.5
2
流速(m/h)
一步再生8－10
4－6
4-6
5
5
>10
4-5
4-5
置换
流速(m/h)
同再生流速
时间(min)
计算确定
正洗
水耗(m3/m3R)
5－6
10-12
-
2-2.5
5-5
流速(m/h)
15－20
15-20
20-30
15-20
15-20
工作交换容量（kgCaCo3/m3R)
流量（标准m3/min)
0.2-0.3(除油、除尘净化空气）
水顶压
压力（MPa)
0.049(0.5kgf/cm2)
流量
再生液流量的0.4-1倍
再生
药剂（100％）
H2SO4
HC1
NaOH
再生剂耗量(kg/kgCaCo3)
<1.4
1-1.1
1.2-1.3
浓度（m/h)
一步再生
1.5-3
1-3
流速（m/h)
2.混合离子交换器系指体内再生设备。
2.采用无顶压力方式再生时，应具有足够厚的压脂层，并注意中间排水系统畅通。
离子交换设计方案
离子交换设计方案一、项目概述。
咱们要搞个离子交换的设计，这就好比给离子们安排一个超级有秩序的“换房”计划。
为啥要这么干呢？可能是为了把水里那些不好的离子（比如钙镁离子，让水硬邦邦的家伙）换成我们想要的离子，或者是从某种溶液里把特定的离子提取出来，就像从一群小伙伴里精准揪出几个特定的朋友一样。
二、设计前的考察。
1. 溶液分析。
首先得知道我们要处理的溶液里都有啥离子。
这就像你要管理一群人，得先知道这些人都是谁，从哪儿来的一样。
我们可以用各种化学分析方法，比如滴定法啦，光谱分析法啦，把溶液里的离子种类和大概浓度搞清楚。
如果是处理水，那要看看是地表水、地下水还是工业废水，因为不同来源的水里离子成分差别可大了。
比如说，地下水可能钙镁离子比较多，而工业废水可能含有各种重金属离子，这就像不同社区的居民构成不一样。
2. 目标确定。
明确我们想要通过离子交换达到啥目的。
是要软化水，让洗澡的时候不再有白色的水垢？还是要净化某种工业溶液，把里面的杂质离子去掉，让这个溶液在生产过程中更听话？这就像你确定了要把哪些人从这个社区迁走，又要把哪些人迁进来一样。
三、离子交换树脂的选择。
1. 类型选择。
如果是去除阳离子，像钙镁离子之类的，那强酸性阳离子交换树脂就很厉害。
它就像一个特别贪婪的阳离子收集器，能把溶液里的阳离子都抓过来，然后把自己带的氢离子放出去。
要是处理阴离子，比如氯离子、硫酸根离子等，强碱性阴离子交换树脂就派上用场了。
它就像一个阴离子大磁铁，把阴离子都吸附住，然后把氢氧根离子释放到溶液里。
还有弱酸性和弱碱性的树脂，它们就比较“温柔”，适合在一些特定的、离子浓度不太高的溶液里工作，就像有些特殊的小社区需要更细致的管理员一样。
2. 树脂性能考虑。
交换容量是个很重要的事儿。
这就像树脂能装多少离子的“口袋容量”。
交换容量大的树脂，在处理大量溶液的时候就比较给力，就像大货车能装很多货物一样。
还得看看树脂的颗粒大小和均匀度。
如果颗粒大小不均匀，就像一群高矮胖瘦差异很大的人在排队，会影响离子交换的效率。
离子交换器简介
阳离子交换器的简介阳离子交换器的原理为：装置内装酸性阳离子交换树脂，经过预处理的水进入装有阳树脂的阳离子交换器中，使水中的各的各种离子（Fe3+、Ca2+、Mg2+等）被吸附在离子交换树脂上，使水得以软化。
阳离子交换器用于去除正电荷离子（阳离子），阴树脂用于去除负电荷离子（阴离子）。
阳离子交换树脂是将H+离子置换成阳离子，诸如钙、镁和钠离子。
尽管但是树脂的交换能力是有限的，在其交换能力耗尽之后必须进行再生。
交换能力的耗尽出现吸附离子之间达到平衡状态的时候，阳离子树脂的再生是利用酸进行处理，一般用盐酸再生，即用H+离子进行填充。
阴离子树脂的再生一般使用氢氧化钠，即用OH-离子填充。
再生可以用再生过的交换柱去离子设备在柱外进行，也可以通过安装可再生的去离子设备和再生设备以及化学药剂的方法在柱内进行。
阳离子交换器的技术参数：功率：0.75-22KW工作压力:0.2-0.6MPa；最佳为0.3MPa；电源：220/380V，50Hz；再生方式：顺流或逆流原水水温：5℃-50℃；；材质；不锈钢、玻璃钢、PVC控制方式：自动或手动；阳离子交换树脂的类型分为俩大类：1. 强酸型阳离子交换树脂（要含有强酸性的反应基如磺酸基（－SO3H），此离子交换树脂可以交换所有的阳离子）。
2. 弱酸型阳离子交换树脂（有较弱的反应基如羧基（－COOH基），此离子交换树脂仅可交换弱碱中的阳离子如Ca2+、Mg2+，对于强碱中的离子如Na+、K+等无法进行交换）。
当水从上向下，通过树脂层时，水中的阳离子与树脂的H离子发生交换，树脂最上层是铁钙镁离子，接着是钾钠氨离子。
出水水质是酸性的，PH值一般小于3。
当运行约一天左右时，出水开始出现钠离子，表示反应到了终点，需要用酸（HCl）反洗，将钠钙离子再置换出来。
关于阳离子交换器横向发展品有很多。
其中应用领域最广的是阳离子聚丙烯酰胺。
应用的主要行业有：城市污水处理、造纸工业、食品加工业、石化工业、冶金工业、选矿工业、染色工业和制糖工业及各种工业的废水处理。
离子交换器设计手册
离子交换器设计手册
离子交换器是一种将水中的离子与其他离子交换的设备。
它们广泛用于水处理、食品加工、制药、化学工业等领域。
离子交换器的设计需要考虑许多因素，例如操作条件、流量要求、材料选择等。
以下是离子交换器设计的一些基本步骤和注意事项：
1. 确定工作条件和要求
首先需要确定设备的工作条件和要求，例如水源的水质、需要去除或交换的离子种类和浓度、流量要求、操作温度和压力等。
2. 选择适当的离子交换树脂
根据需要交换的离子种类选择合适的离子交换树脂。
不同的离子交换树脂对不同的离子有不同的选择性，因此选择正确的树脂非常重要。
3. 设计交换器的尺寸和形状
交换器的尺寸和形状应该考虑到流动性能和操作效率。
通常情况下，为了达到所需的流量和交换效率，交换器应越大越好。
4. 选择材料
交换器的材料需要能够承受操作条件下的温度和压力，并且不
与水或其他介质发生化学反应。
常用的材料包括聚丙烯、I型玻璃钢等。
5. 设计操作模式
可以采用连续和间歇操作两种模式。
连续操作适用于流量较大的情况，间歇操作适用于流量较小的情况。
6. 考虑后处理
离子交换后的水可能含有一些有害物质，如二氧化碳、氯化物等，因此需要考虑后处理步骤，例如加气、过滤等。
综上所述，离子交换器设计需要综合考虑多个因素，例如操作条件、材料选择、流量要求等，才能设计出高效、稳定和可靠的设备。
混合离子交换器的内部过流装置结构设计
赵虎群 ， 男， １ ９ ７ ５年 １月生 ， 高级工程师 ， 在 读 工 程 硕 士 。山 东 省青 岛 市 ， ２ ６ ６ ０ ０ ０ 。
第 ４ ０卷
第 １期
化
工
机
械
ｌ ３ １
粗 石英砂 作 为承托 层 和垫层 导致 分流 不均 匀故 而 现在 很 少采 用 。现 主要 采用 如 图 １所 示 的大 平板
以上 ， 其 外部 圆周均 应采 取一 到两层 ４ ０目以上 尼 龙 网包覆 并辅 以 ３ １ ６ Ｌ不 锈钢 丝扎 紧后方 可使 用 。
与 混合液 接触 部 分 除 Ｕ Ｐ Ｖ Ｃ或 碳 钢 衬 胶 处理 外 ，
其 不 易 衬 胶 处 理 或 难 以 加 工 的 地 方 均 须 采 用 ３ １ ６ Ｌ不 锈 钢 材 料 的 物 品 ， 以防 止 ５ ％ 的酸 、 碱 腐
锈 钢梯形 绕丝 的短 管 ， 通 过螺 纹／ 法 兰连 接到主 管 进行 水 的 分 配 ， 过滤缝隙必须小于 ０ ． ２ ｍ ｍ， 滤 过 水量 详细 查看 厂家 手册 。
布 水装 置 （ 即在 与一 管 体 内径 相 同 的 圆形 平 板 上 均 布节 水 帽 ） ， 考虑 到 分布 的均 匀性 ， 采用 Ａ Ｂ Ｓ滤 水 帽或不 锈钢 梯形 绕 丝 （ ３ １ ６ Ｌ ） 滤水帽， 呈 正 六 边 形 同心 均布 。滤 水 帽 的使用 规 则 是 ： 过 滤 缝 隙 必 须小于 ０ ． ２ ｍｍ， 滤过 水 量 详 细 查 看 厂 家 手 册 ， 选
混合 离 子交 换 器 作 为 化 水处 理 的精 处 理 设
备， 在 电厂水 处 理 中应用 广 泛 。也 称 体 内再 生 混
离子交换装置简介
离子交换装置简介字体大小：大| 中| 小2006-10-21 17:08 - 阅读：1427 - 评论：0离子交换是水处理技术中最常用的一种，离子交换器是利用阴阳离子交换树脂的选择性及平衡反应原理除去水中的电解质离子的一种水处理设备，在水处理的应用方面最为广泛，特别是高纯水制取的必备设备。
离子交换是通过离子交换树脂在电解质溶液中进行的，可去除水中的各种阴、阳离子，是目前制备高纯水工艺流程中不可替代的手段。
离子交换器分为阳离子交换器、阴离子交换器等。
当原水通过离子交换柱时，水中的阳离子和水中的阴离子（HCO-等离子）与交换柱中的阳树脂的H+离子和阴树脂的OH-离子进行交换，从而达到脱盐的目的。
阳、阴混柱的不同组合可使水质达到更高的要求。
离子交换机规格表（单位：mm）型号（直径X高度）材质出水量（m3/h）￠50XX1000 有机玻璃0.2￠200X1500 有机玻璃0.3￠200X2000 有机玻璃0.5￠250X2000 有机玻璃0.7￠300X2000 有机玻璃 1.0￠400X2000 有机玻璃 2.0￠500X2000 有机玻璃 3.0￠600X2000 不锈钢衬胶 4.0￠700X2000 不锈钢衬胶 5.0￠400X3000 钢衬胶 3.0￠500X3500 钢衬胶 4.0￠600X3580 钢衬胶 5.0￠800X3760 钢衬胶8.0￠1000X3970 钢衬胶12.0?1600X4960 钢衬胶30.0可根据用户的需求，进行设计生产。
二.工作原理（1）阳离子交换器当原水进入装有H型的阳离子交换树脂的阳离子交换器，使水中含有的各种阳离子和离子交换树脂上的H+发生如下反应：Fe3+3HR-→FeR+3H+Ca2++2HR-→CaR+2H+Mg2++2HR-→MgR+2H+Na++HR-→Na+H+上述反应的结果是水中的各种阳离子（Fe3、Ca2+、Mg2+、Na+）被吸附在离子交换树脂上，而离子交换树脂上的H+，它和水中各种阴离子发生作用生成各种酸类。
离子交换设备
离子交换设备离子交换设备是一种能有效去除水中杂质离子的装置，广泛应用于水处理领域。
通过离子交换作用，可以使水中的离子更换为其他离子，从而达到净化、软化水的目的。
离子交换原理离子交换设备的核心原理是利用固定的功能基团与水中的离子进行置换，使水中的杂质离子与功能基团结合形成固定的离子交换物质。
其中，阳离子交换树脂主要吸附钙、镁等阳离子；阴离子交换树脂则吸附氯离子、硫酸根离子等阴离子。
离子交换设备结构离子交换设备通常由压力容器、离子交换树脂层和管路系统组成。
水通过离子交换树脂层时，与树脂表面的功能基团发生交换反应，完成对水中离子的去除。
经过离子交换处理后的水，可以得到更纯净、更软化的水。
离子交换设备应用离子交换设备广泛应用于工业生产、饮用水处理、污水处理等领域。
在工业生产中，离子交换设备可以去除水中与生产过程有害的杂质离子，保证生产质量。
而在饮用水处理领域，离子交换设备可以有效去除水中的重金属离子、硬度离子等有害物质，提供安全、健康的饮用水。
离子交换设备维护为了保证离子交换设备的正常运行，需要进行定期的维护保养工作。
包括对离子交换树脂的检查、清洗、更换，对管路系统进行检修等。
只有做好设备的维护工作，才能保证设备的稳定运行和净化水质的效果。
结语离子交换设备在水处理领域有着重要的应用价值，通过离子交换原理，可以有效去除水中的杂质离子，得到更纯净、更软化的水质。
有效的维护保养工作是保证离子交换设备正常运行的重要保障，同时也是保证水质净化效果的关键。
随着科学技术的不断进步，离子交换设备将在更多领域发挥重要作用。
以上是关于离子交换设备的介绍，希望对读者有所帮助。
离子交换器参数
离子交换器参数
离子交换器是一种用于水处理、水软化和其他离子分离过程的设备。
离子交换器参数涉及到设备的设计和性能特征，以下是一些常见的离子交换器参数：
一、交换树脂类型：离子交换器通常包括交换树脂，这是一种能够吸附和释放离子的材料。
不同类型的交换树脂对不同的离子具有选择性。
二、交换容量：交换容量是指交换树脂对特定离子的最大吸附量。
它通常以单位体积或单位重量的形式表示。
三、饱和度：饱和度表示交换树脂中已经吸附离子的百分比。
当离子交换器达到饱和度时，通常需要进行再生或更换。
四、流速：流速是指水在离子交换器中的通过速度。
它直接影响离子交换的效率。
五、再生周期：再生周期是指离子交换树脂需要进行再生的时间间隔。
再生通常涉及使用盐水或其他再生剂洗脱已吸附的离子。
六、操作压力：指在离子交换器中水流经过时的压力。
操作压力对流速和交换效率都有影响。
七、温度：温度是一个重要参数，因为离子交换的效率和速度受到温度的影响。
八、pH 范围：离子交换器通常设计用于特定的pH范围，超出这个范围可能影响其性能。
离子交换树脂和设备设计
离子交换树脂和设备设计离子交换树脂及装置设计详解1、离于交换剂1.1 离子交换剂的种类离子交换剂是实现交换功能的最基本物质。
离子交换剂根据其材料可分为无机离子交换剂和有机离子交换剂，又可分为天然离子交换剂和人工合成离子交换剂等。
天然离子剂如粘土、沸石、褐煤等。
人工合成离子交换树脂有凝胶树脂、大孔树脂、吸附树脂、氧化还原树脂、螯合树脂等。
其交换能力又可分为强碱性、弱碱性、强酸性、弱酸性等多种类型。
1.2 离子交换树脂的基本特性罗门哈斯树脂, 陶氏树脂依其功能用途不同、原料性能不同，所制的树脂特性也不相同。
常用的凝胶树脂的主要特性简介如下。
1.2.1. 树脂的外观与粒度凝胶型阳树脂为半透明的棕色或淡黄色的小球，阴树脂颜色略深。
树脂粒度和均一度影响树脂的性能，粒度越小表面积就越大; 但粒度过细不仅增大液体在树脂层内的阻力，而且也会影响树脂的机械程度，降低使用寿命。
通常树脂小球直径为0.2-0.8mm 。
2. 树脂的密度树脂密度分为干密度和湿密度。
干密度是在温度115C真空干燥后的密度。
湿密度又分湿真密度和湿视密度2.1 湿真密度是树脂在水中充分膨胀后的质量与自身所占体积(不含树脂颗粒之的空隙) 之比值(g/cm3) 。
不同类型树脂，湿真密度不同。
即使同一类型的阳树脂或阴树脂，由于所含交换离子种类不同，湿真密度大小也不相同。
2.2 湿视密度湿视密度又称堆积密度，是指树脂在水中充分溶胀后，单位体积树脂所具有的质量。
湿视密度可用来计算离子交换柱内填充树脂的所需量。
3. 树脂的交联度树脂的骨架是靠交联剂连接在一起的。
交联度是指交联剂所占有的份数，一般用交联剂占单体质量百分数来表示。
例如，聚苯乙烯树脂用二乙烯苯作交联剂，其用量占单体总料量的8%时，则这种树脂的交联度为8%。
交联度直接影响树脂的性能。
交联度越高，树脂的机械强度就越大，对离子的选择性越强，但离子的交换速度就越慢。
这是因为交联度高，表明树脂的结构紧密，孔隙率低，同时树脂在水中溶胀率也低，因而水中的离子在树脂内扩散速度小，影响了离子间的交换能力。
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石油化工有限公司炼油乙烯项目除盐水处理系统计算书设计原则1工艺流程的设计由于原水水质较好，水中TDS含量较低。
因此，本项目推荐选用传统的成熟工艺离子交换器作为系统的主脱盐设备；系统初期投资成本低、易于实现自动化。
离子交换器采用双床浮动床工艺，它具有处理水量大、占地面积小、交换容量高等优点。
根据计算，一级阳阴离子脱盐后的产水尚未达到生产工艺用水的要求，所以，在一级除盐装置之后，设置混合离子交换器，其出水水质完全满足设备采购方出水要求。
为保证关键设备离子交换器的长期可靠稳定运行，则必须设置符合水质特点的预处理系统，满足离子交换器进水指标：SS<3mg/L。
2工艺流程总述2.1工艺流程：由净化水场来的原水经过水处理系统后到达超高压锅炉给水的要求后，通过管道送到除氧水站供超高压和高压锅炉使用。
原水由全厂新鲜水管网送入除盐水站后，部分去凝结水换热后进生水罐，生水经新鲜水泵加压后，先经过滤器后进入阳离子交换器，因原水中HCO3-含量为20-42.1mg/L，为减少后级阴离子交换器的负荷，经过除CO2器除去重碳酸根后，由中间水泵经阴离子交换器和混合离子交换器后，去除盐水罐，最后由除盐水泵加压进除盐水管网供各用户使用。
主体设备为单元式运行排列，同时也考虑母管式的连接组合。
为了减少设备的台数、减少再生次数和酸碱耗量，增加运行时间。
工艺如下：（原水箱）→原水泵→多介质过滤器→阳离子交换器→脱塔碳→中间水箱→阴离子交换器→混合离子交换器→除盐水箱→除盐水泵→使用点2.2为了保证除盐水系统供应的可靠性，选择了五个系列；正常情况下，三个系列运行,一个系列再生，一个系列备用。
其中设备包括：10台150吨/小时的纤维球过滤器（Ø2600mm），5套300吨/小时阳离子交换器(Ø3000mm），5套300吨/小时阴离子交换器(Ø3000mm），5套300吨/小时混合离子交换器(Ø2800mm）及其它辅助设备等组成。
2.3本套水处理设备的原水水质按提供的水质报告设计，而最终制出900吨/小时除盐水。
设计进水水质及出水水质1进水水质1.1 除盐水物流特性本项目的原水来自于菱溪水库，其水质(供参考)为：1.2出水水质2处理水量处理水量为：900m3/h设备选型计算一、混床处理水量为：900m3/h，考虑系统自用水量10%，混床处理能力为990 m3/h，采用多孔强碱I型201×7＃阴树脂和001×7＃阳树脂，混合树脂的单位周期制水量取6000m3/m3,1.混床总面积F＝Q/U=990/48=18.75 (U取48m/h)2.混床计算台数n=F/0.785d2=18.75/0.785×2.82=3台（ф2800mm）一台再生一台备用，共5台3.实际正常运行流速单台混床处理量为930/3＝330m3/hU＝Q/F=4×330/(3.14×2.82)=53.62m/h 4.树脂高度计算阳树脂体积Vc ＝Π/4×D2×h阳阴树脂体积Va ＝Π/4×D2×h阴混床运行周期选取为5天合120小时T=6000(V阳+ V阴) /Q=[6000Π/4×D2×(h阳+h阴) ]/330=120H c :ha取1：2H c ＝353mm ha＝706mm阳树脂高取360mm,阴树脂高取720mm 5.阳树脂再生一次耗用30%盐酸量B c1=Vcbc/30%=2.22×75/30%=523.6Kg/次6.阳树脂再生一次耗用30%盐酸体积V c1=Bc1/rc1==524.6/1.149=455.7L/次7.盐酸计量槽的容积V c2=1.2Vc1=1.2×455.7=546.8L8.稀释至5%盐酸溶液的体积V c3=Vc*bc/5%*rc2=3070.5L/次9.阳树脂再生一次释用除水用量V c4=Vc3-Vc1=3070.5-455.7=2614.8L/次10.30%盐酸的平均月耗量B c2=30×24*Bc1/T=30×24×523.6/120=3141.7Kg/月11.30%盐酸的平均年耗用量B c3=12*Bc1=37699/年=37.7吨/年12.阴树脂再生一次耗用30%NaOH量B a1= Va*ba/30%=4.43*70/30%=916Kg/次13. 阴树脂再生一次耗用30%NaOH体积V a1= Ba1/ra1=916/1.328=735.9L14.NaOH计量槽的容积V a2= V a1×1.2=735.9×1.2=885L 15.稀释至4%NaOH 溶液的体积V a3= V a ×b a /4%r a2=3.926×70/4%*1.043=6587.2L 16.阴树脂再生一次稀释用除盐水量 V a4= V a3- V a1=6587.2-735.9=5851.3L 17.30%NaOH 的平均月耗量B a2=30×24×B a1/T=30×24×916/120=5496Kg/月 18. 30%NaOH 的平均年耗量B a3=B a2×12＝65952Kg/年=65.95吨/年 19.离子交换器酸废水排放量G 1`=V*E(N-N 1)*10-3=2.154×550×(150-36.5)×10-3=134.5Kg/周期 20.离子交换器碱废水排放量G 2`=V*E(N-N 1)*10-3=4.038×250×(250-40)×10-3=212Kg/周期 21.废碱液中能被废酸液中和的部分的酸量 G 3=11`40G N =5.3604134.5 =147.4Kg/周期 22.剩余碱量G 4= G 2`- G 3=212-147.4=64.6Kg/周期 23.中和后碱性废水排放量Q=V 1+V 2+V 3+V 4 =23.08+3.16+3.16+92.32=121.7m 3 23.碱性废水浓度A1=Q 4G =7.1246.64=0.518g/l 24.排放碱性废水PH 值 PH ＝14-lg401A =14- lg 40518.0=12.11 25.体外管系接口规范 进、出水口管径计算Q ＝u*Π/4×D 2=2×3600×3.14×D 2/4=330D=242mm 取250mm反洗进水、排水管管径计算Q＝10Π/4×2.82=u*Π/4×D2=1.5×3600×3.14/4×D2D=121mm 取150mm进碱管管径计算Q＝5Π/4×2.82=u*Π/4×D2=1.5×3600×3.14/4×D2D=85mm 取100mm进水管： DN250，PN1.0MPa出水管： DN250, PN1.0MPa中间排水管： DN100, PN1.0MPa反洗进水管： DN150，PN1.0MPa反洗排水管： DN150，PN1.0MPa正洗排水管： DN100，PN1.0MPa进气管： DN65，PN1.0MPa排气管： DN40，PN1.0MPa进碱管： DN100，PN1.0MPa进酸管： DN100，PN1.0MPa26.筒体高度计算反洗膨胀率50%，直筒高度h=(0.36+0.72)×(1+50%)/80%=2.05m二、阴双室双层浮动床阴双室双层浮动床直径取ф3000，采用D301弱碱阳离子交换树脂和201×7强碱阳离子交换树脂,运行周期取120h。
1.弱碱阴树脂量计算V a1=1S1ETQ⋅⋅×k1=850120330199.0⋅⋅×1.20=11.138m3V a1＝Π/4×D2×h弱碱＝3.14/4*32* h弱碱=11.138m3h弱酸=1.568m 取1600mm 2.强碱阴树脂量计算V a2=2S2ETQ⋅⋅×k2=400120330086.0⋅⋅×1.10=9.372m3V a2＝Π/4×D2×h弱碱＝3.14/4*32* h弱碱=9.372m3h弱酸=1.309m 取1300mm 3.阴床再生用碱量G 2=(Va1*E1+Va2*E2)*q*10-3=(11.138×850+9.372×400)×60×10-3 =793Kg30%NaOH一次投加体积V 2=2*2*1000G2rC=328.1%301000793⨯⨯=1.99m34%NaOH一次投加体积V 2=2*2*1000G2rC=043.1%41000793⨯⨯=19.25m34.每周期碱排放量计算G 2=V*E(N-N1)*10-3=(10.125×850+8.52×400)×(65-40)×10-3=300.4Kg5.碱性废水排放体积Q1= V2+V3+V4=17.5+38.86+37.28=93.6m36.体外管系接口规范Q＝u*Π/4×D2=2×3600×3.14×D2/4=330D=242mm 取250mm反洗进水、排水管管径计算Q＝10Π/4×32=u*Π/4×D2=1.5×3600×3.14/4×D2D=129mm 取150mm进碱管管径计算Q＝5Π/4×32=u*Π/4×D2=1.5×3600×3.14/4×D2D=91mm 取100mm进水管： DN250，PN1.0MPa出水管： DN250, PN1.0Mpa再生液进水管： DN100，PN1.0Mpa再生液出水管： DN100，PN1.0Mpa排水管： DN200，PN1.0Mpa正洗进水管： DN100，PN1.0Mpa正洗出水管： DN150，PN1.0Mpa排气管： DN40，PN1.0Mpa上部进树脂口： DN100，PN1.0Mpa下部进树脂口： DN100，PN1.0Mpa上部排树脂口： DN100，PN1.0Mpa下部排树脂口： DN100，PN1.0Mpa7.筒体高度计算反洗膨胀率50%，直筒高度h=(1.3+1.6)×(1+50%)/90%=4.83m三、阳双室双层浮动床阳双室双层浮动床直径取ф3000，采用D113-Ⅲ弱酸离子交换树脂和001×7强酸阳离子交换树脂,运行周期取120h。