軟化水陽離子交換樹脂的選擇性與交換能力
產(chǎn)品名稱： | 001x7苯乙烯系強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂 | |
產(chǎn)品簡介： | 001x7是在交聯(lián)為7的苯乙烯-二乙烯苯共聚體上帶有磺酸基(-SO3H)的陽離子交換樹脂。主要用于食品、制藥、硬水軟化和純水制備，也用于濕法冶金、制糖、制藥、味精行業(yè)，以及作為催化劑等。 | |
理化性能指標(biāo)： | 指標(biāo)名稱 | 指標(biāo) |
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)： | GB/T13659-2008 | |
外觀 ： | 棕黃至棕褐色球狀顆粒 | |
出廠型式 ： | 鈉型 | |
含水量 ： | 45.00-55.00 | |
質(zhì)量全交換容量 mmol/g ： | ≥4.50 | |
體積全交換容量 mmol/ml ： | ≥1.80 | |
濕視密度 g/ml ： | 0.77-0.87 | |
濕真密度 g/ml ： | 1.250-1.290 | |
范圍粒度 ： | (0.315mm-1.250mm)≥95.0 | |
下限粒度 ： | (<0.315mm)≤1.0 | |
有效粒徑 mm ： | 0.400-0.700 | |
均一系數(shù) ： | ≤1.60 | |
磨后圓球率 ： | ≥90.00 | |
使用參考指標(biāo)： | 指標(biāo)名稱 | 指標(biāo) |
pH范圍 | 1-14 | |
高使用溫度℃ | Na+:120 H+:100 | |
轉(zhuǎn)型膨脹率(Na+-H+) | ≤10 | |
工作交換容量 mmol/L | ≥1200 | |
運(yùn)行流速 m/h | 15-30 | |
陰、陽離子交換樹脂樹脂的貯存：
離子交換樹脂肪內(nèi)含有一定量的水份，在運(yùn)輸及貯存過程中應(yīng)盡量保持這部分水。如貯存過程中樹脂脫了水，應(yīng)先用濃食鹽水（-10）浸泡，再逐漸稀釋，不得直接放于水中，以免樹脂急劇膨脹而破碎。在長期貯存中，強(qiáng)型樹脂應(yīng)轉(zhuǎn)變成鹽型，弱型樹脂可轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的氫型或游離堿型也可轉(zhuǎn)為鹽型，然后浸泡在潔凈的水中。樹脂在貯存或運(yùn)輸過程中，應(yīng)保持在5-40C的溫度環(huán)境中，避免過冷或過熱，影響質(zhì)量。若冬季沒有保溫設(shè)備時，可將樹脂貯存在食鹽水中，食鹽水的溫度可根據(jù)氣溫而定。
新樹脂的預(yù)處理：
新樹脂常含有溶劑、未參加聚合反應(yīng)的物質(zhì)和少量低聚合物，還可能吸著鐵、鋁、銅等重金屬離子。當(dāng)樹脂與水、酸、堿或其他溶液相接觸時，上述可溶性雜質(zhì)就會轉(zhuǎn)入溶液中，在使用初期污染出水水質(zhì)。所以，新樹脂在投運(yùn)前要進(jìn)行預(yù)處理。
陽樹脂的預(yù)處理
陽樹脂預(yù)處理步驟如下：
首先使用飽和食鹽水，取其量約等于被處理樹脂體積的兩倍，將樹脂置于食鹽溶液中浸泡18-20小時，然后放盡食鹽水，用清水漂洗凈，使排出水不帶黃色;其次再用2-4NaOH溶液，其量與上相同，在其中浸泡2-4小時（或作小流量清洗），放盡堿液后，沖洗樹脂直至排出水接近中性為止。后用5HCL溶液，其量亦與上述相同，浸泡4-8小時，放盡酸液，用清
水漂流至中性待用。
陰樹脂的預(yù)處理
其預(yù)處理方法中的步與陽樹脂預(yù)處理方法中的步相同；而后用
5HCL浸泡4-8小時，然后放盡酸液，用水清洗至中性；而后用2-4NaOH溶
液浸泡4-8小時后，放盡堿液，用清水洗至中性待用。
軟化水陽離子交換樹脂的選擇性與交換能力
離子交換樹脂的選擇性與規(guī)律性
由于離子交換樹脂對于水中各種離子吸著(或吸附)的能力不相同，對于其中一些離子很容易被吸著，而對另一些離子卻很難吸著。被樹脂吸著的離子，在再生的時候，有的離子很容易被置換下來，而有的卻很難被置換。離子交換樹脂的上述這種性能稱之為選擇性。樹脂的選擇性在實(shí)際水處理運(yùn)行中，將影響離子交換過程和樹脂的再生過程。離子交換樹脂的選擇性有其一定的規(guī)律性，例如，水中離子載的電荷越大，就越易被離子交換樹脂吸著。反之，如果離子的電荷越小，就越不容易被吸著，如二價的離子比一價的離子更易被吸著。但如果離子載有相同的電荷時，原子序數(shù)大的元素所形成的離子的水合半徑小，就容易被離子交換樹脂所吸著。在含鹽量不太高的水溶液中，常見離子的選擇性次序為：
離子交換樹脂
1、對于強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂：Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+≈NH4+>Na+>H+>Li+。
2、對于強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂：SO42->NO3->Cl->OH->F->HCO3->HsiO3-。
3、對于弱酸性陽離子樹脂：H+>Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>Li+。
4、對于弱堿性陰離子交換樹脂：OH->SO42->NO3->PO43->Cl->HCO3->HsiO3-。但必須指出，選擇性能還與離子交換樹脂的活性基團(tuán)有關(guān)。
離子交換樹脂
失效樹脂可以通過再生重新獲得交換能力
為了說明上述問題，以Na型樹脂交換水中Ca2+，制取軟化水來加以說明。當(dāng)把含有Ca2+的水通入Na型離子交換樹脂時，Na型樹脂即吸著水中的Ca2+，并把本身含有的Na+釋放出來：2Rna+Ca2+→R2Ca+2Na+交換反應(yīng)的結(jié)果，除去了水中的Ca2+。
當(dāng)上述交換反應(yīng)達(dá)到平衡時，根據(jù)質(zhì)量作用定律，可得出：KNaCa=式中KNaCa—平衡常數(shù)；[R2Ca]、RNa]—分別表示反應(yīng)達(dá)到平衡時，樹脂中Ca2+，Na+的濃度，mol/L；[Ca2+]、[Na+]—分別表示反應(yīng)達(dá)到平衡時，水中的Ca2+，Na+濃度，mol/L。當(dāng)運(yùn)行到出水中Ca2+含量開始上升時，表示樹脂失效了。
離子交換樹脂
為了使樹脂重新獲得交換能力，就要用NaCl對樹脂進(jìn)行再生：2NaCl+R2Ca→2Rna+CaCl2。此時，盡管KNaCa>1，不利于樹脂的再生，但由于再生時，NaCl的濃度很高，而Ca2+的濃度又很小，就可以使再生反應(yīng)進(jìn)行下去。所以在化學(xué)水處理中，就是通過提高再生劑的濃度，反復(fù)利用離子交換平衡的移動，使失效的樹脂重要獲得交換能力。
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