第二章树脂树脂部分分解

浮动床
三层床
FC
TR
第二节 离子交换树脂的有关性能
离子交换树脂的物理性能 离子交换树脂的化学性能 离子交换树脂的质量标准 离子交换树脂工艺性能 使用离子交换树脂应注意的事项

离子交换树脂的物理性能

外观 ：离子交换树脂的外观包括：颗粒 的形状、颜色、完整性以及树脂中的异 样颗粒和杂质等
水处理用离子交换树脂
西安热工研究院
王广珠
第一节 离子交换树脂基本概念
国产离子交换树脂的分类
国产离子交换树脂命名法则及型号
国产离子交换树脂的分类
离子交换树脂品种很多，因其原料、制法和用途不同，分 类方法各异。主要分类方法下： 1.按功能基类别分： a. 强酸性阳离子交换树脂，其功能基为：磺酸基R-SO3H b. 弱酸性阳离子交换树脂，其功能基为：羧酸基R-COOH， 磷酸基R-CHPO(OH)2 c. 强碱性阴离子交换树脂，有两种功能基： Ⅰ型强碱基团 R-CH2(CH3)3OH (季胺基) Ⅱ型强碱基团 R-CH2N(CH3)2(C2H4OH)OH(季胺基)； d. 弱碱性阴离子交换树脂，其功能基有： 伯胺基 R-CH2NH2 仲胺基 R-CH2NHCH3 叔胺基 R-CH2(CH3)
2.按结构类型分： a. 凝胶型：包括均孔树脂及多次聚合的树脂； b. 大孔型 这两种树脂的差别在于前者无物理孔，后者有物理孔。 3.按聚合物单体分： a.苯乙稀系：此系是以苯乙稀作为主要原料的各种树脂； b.丙稀酸系：此系是以丙稀酸衍生物作为主要原料的各种树 脂； c.酚醛系：此系是以苯酚和醛作为主要原料的各种树脂； d.环氧系：此系是以环氧氯丙烷和各种胺为主要原料的各种 树脂； e.乙烯吡啶系：此系是以乙烯吡啶作为主要原料的各种树脂。

密

度

离子交换树脂的密度分为湿真密度、湿视密 度和装载密度。 湿真密度：是指单位真体积湿态离子交换树 脂的质量（单位g/ml）。湿视密度是指单位 视体积湿态离子交换树脂的质量（单位 g/ml）。装载密度是指容器中树脂颗粒经水 力反洗自然沉降后单位树脂体积湿态离子交 换树脂的质量（单位g/ml）。 湿态离子交换树脂：是指吸收了平衡水量并 除去外部游离水分后的树脂。
4.按用途分： a.工业级 指供一般工业用的树脂； b.食品级 指供食品工业用的树脂，这种树脂要经过特殊处 理以防止污染食品； c.分析级 指供化学分析用的树脂，这种树脂要经过某种处 理，使杂质含量符合分析要求； d.核等级 指供核工业用的树脂，这种树脂要经过某种处理， 以提高树脂耐辐射性并降所不应有的杂质； e.层床专用 指用于双层床、三层床、混床、浮床的树脂， 其密度和粒度均有特殊要求。
水溶性浸出物

浸出物的性质一般表现如下：
（1）阴离子交换树脂的浸出物呈阳离子性质， 其中主要有胺类。 （2）强酸性阳离子交换树脂的浸出物为低分子 磺酸盐，这已为色谱法测定（浸出物的氧化 物是硫酸根）所证明。低分子硫酸盐可溶于 水中，不断从阳树脂中释放出来，它会污染 阴树脂，因此必须控制浸出物的含量。
含 水

量
含水量：指单位质量树脂所含的非游离水分 的多少，一般用百分数表示 离子交换树脂的含水量与树脂的类别、结构、 酸碱性、交联度、交换容量、离子型态等因 素有关。树脂在使用中如果发生链的断裂、 孔结构的变化、交换容量的下降等现象，其 含水量也会随之发生变化。因此，从树脂含 水量的变化也可以反映出树脂内在质量的变 化。
为了区别同一类离子交换树脂中的不同品种，在全名称前必 须有型号。这种型号主要以三位阿拉伯数字组成，左第一位数字 代表产品的分类，第二位数字代表骨架的差异(代号见表1.1 和表 1.2)，第三位数字为顺序号，用以区别基团、交联剂等的差异。 表1.1 分类代号(左第一位数字)
0 1 代 号 分类名称 强酸 弱酸 2 强碱 3 弱碱 4 螯合 5 6
国产离子交换树脂 命名法则及型号
1983 年 我 国 颁 布 了 《 离 子 交 换 树 脂 分 类 、 命 名 及 型 号 》 GB1631-83国家标准，该标准的命名原则为： 离子交换树脂的全名称由分类、骨架(或基团)名称、基本名称 排列组成。 离子交换树脂的型态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”两个字。 基本名称：离子交换树脂，分类属酸性的，应在基本名称加 “阳”字；分类属碱性的，应在基本名称加“阴”字； 根据以上原则来称谓水处理常用的四种离子交换树脂的全名 称为：强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂，弱酸性丙烯酸系阳离子 交换树脂，强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂，弱碱性苯乙烯系阴 离子交换树脂。
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D***
顺序号 骨架代号 分类代号 大孔型代号
对于专用树脂，可在树脂型号后加设备要求的符号，在水 处理中浮床、层床、混床等专用树脂在其型号后分别加有FC、 SC、MB符号，见表1.3。 表1.3 树脂专用符号 用 途 层床用 混床用 高流速 Amberlite标号 Stratebed(前置) MB(前置) Lewatit标号 电力行业标准 ST(后置) MB(后置) SC(后置) MB(后置)
两性 氧化还原
表1.2 骨架代号(左第二位数字) 代 号 0 1 2 3 4 5 6
分类名称 苯乙烯 丙烯酸 酚醛 环氧 乙烯吡啶 脲醛 氯乙烯
大孔树脂在型号前加“D”表示； 凝胶型离子交换树脂的交联度可在型号后用“×” 号联 接阿拉伯数字表示。如遇到二次聚合或交联度不清楚时，可 采用近似值表示或不予表示。 型号图解： ***×* 交联度数值 连接符号 顺序号 骨架代号 分类代号
粒度和粒度分布

一般用悬浮法制得的球状颗粒的粒径并不一 致，大体上处在0.2mm～1.5mm范围内（经 筛分取0.3mm～1.2mm的颗粒用于制造树 脂），其中0.3mm～0.6mm的占60%左右， 0.6mm～1.0mm的占30%左右。未经筛分的 样品中，各种粒径的白球所占体积百分数一 般呈正态分布函数关系（分布曲线是对称 的）。如果在正态概率坐标纸上作图，其粒 径和体积累计百分数的关系是一直线。经过 筛分的树脂，其粒径分布就不呈正态函数形. 为了正确说明商品用离子交换树脂的颗粒大 小，应该用4个指标：范围粒度、有效粒度和 均一系数、下限粒度（或上限粒度）。