离子交换树脂简介(第四版20100224)

阴树脂的处理：
将树脂用水洗至清水后，用5%的HCl浸泡4-8小时，再 用水洗至中性，再用2%～4%NaOH浸泡4-8小时后，用水 洗至中性，待用。
4.2离子交换树脂的再生 4.2.1阳离子交换器再生
采用顺流和逆流方式均可，最好采用逆流法
。
反洗：目的是松动树脂层，当出水澄清透明时止。 配酸液（HCl）：再生液的用量为树脂体积的5倍，再生液浓
2.2.5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)。
5.3 油的污染及处理
矿物油对树脂的污染主要是吸附于骨架上或被覆于树脂 颗粒的表面，造成树脂微孔的污堵，致使树脂交换容量降低， 周期制水量明显减少。
现象：
油污染后的离子交换树脂
5.3 油的污染及处理
处理：
1、用NaOH溶液循环清洗 使用38-40°C的8%-9%NaOH溶液，从碱箱（约10m3） 经过阴床、阳床后，再回到碱箱循环清洗（具体时间由小型 试验确定），并补充NaOH溶液，保持溶液浓度，利用 NaOH对矿物油的乳化作用，清除油污。 2、用溶剂清洗 可以使用石油醚或200号溶剂汽油对树脂进行清洗，清 洗过程中要严密防火。
2.1.2大孔型树脂
大孔树脂内部的孔隙又多又大，表面积很大，活 性中心多，离子扩散速度快，离子交换速度也快很 多，约比凝胶型树脂快约十倍。使用时的作用快、 效率高，所需处理时间缩短。
大孔吸附树脂
2.2按树脂中化学活性基团的种类分类
按化学活性基团首先区分为阳离子树脂和 阴离子树脂两大类。 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。
2.2.1强酸性阳离子树脂
这类树脂含有大量的强酸性基团，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 均能离解和产生离子交换作用。
正洗：水自上而下通过树脂层，目的是洗净再生产物和残余碱
液。打开进水和上进阀门，打开下排阀门，当排水pH=7.5左右时 正洗结束，再生完毕。
离 子 交 换 树 脂 再 生 示 意 图
4.2.3离子交换树脂再生 的注意事项
进完酸或碱时一定要把酸碱经过的管道冲洗干净，以防 存酸存碱，影响电导率。

1.3离子交换树脂的命名方式
D D ¤ △ ▼ × ■ ¤△ ▼ × ■
大孔树脂在名称前加D 分类代号（阴、阳、酸、碱、强、弱） 骨架分类代号 顺序号 凝胶型树脂后加*并注明交联度
如D011×7，表示大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂，其交联 度为7。
1.4离子交换树脂基体的组成
离子交换树脂的基体，制造原料主要有苯乙烯和丙烯 酸(酯)两大类。 苯乙烯系树脂是先使用的，丙烯酸系树脂则用得较后。
把再生泵冲洗干净，以备下次使用。
5 离子交换树脂的 污染处理及预防
5.1悬浮物污堵的处理及预防 5.2铁中毒的处理及预防 5.3油污染的处理及预防
5 离子交换树脂的 污染处理及预防
在化学水处理系统中,由于多种原因,阴、阳离子 交换树脂都存在着被污染的问题,尤其是钙、铁、有 机物的污染。污染后的树脂性能下降、工作交换容 量降低、离子泄露量增加,影响出水质量。 由于树脂的结构未遭到破坏,可以通过适当的处 理,恢复其交换性能.同时应对树脂在使用过程中易 出现污染的情况进行分析,采取合理的措施。
1.3离子交换树脂的命名方式
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。 我国化工部规定，离子交换树脂的型号由三位阿拉伯 数字组成。 第一位数字代表产品的分类。 第二位数字代表不同的骨架结构。 第三位数字为顺序号。 大孔树脂在型号前加“D”。 凝胶型树脂的交联度值可在型号后用“×”号连接 阿拉伯数字表示。
6离子交换树脂的选择
购买离子交换树脂可以从它的吸附性、颗 粒尺寸和有关的物理性质等方面来选择。
6.1离子交换树脂的吸附性 对它的工作和性能的影响
离子交换树脂对溶液中的不同离子有不同的亲 和力，对它们的吸附有选择性。
对离子的吸附：
各种离子受树脂交换吸附作用的强弱程度有一 般的规律，但不同的树脂可能略有差异。
阴离子交换树脂和两性离子交换树脂。
1.2离子交换树脂的理化性质
离子交换树脂不溶于水和一般溶剂。
大多数制成颗粒状，也有一些制成纤维状或粉状。 树脂颗粒的尺寸一般在0.3～1.2mm 范围内，大部分在 0.4～0.6mm之间。 它们有较高的机械强度(坚牢性)，化学性质也很 稳定，在正常情况下有较长的使用寿命。
2.3按基体的种类分类
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。
苯乙烯系树脂
丙烯酸系树脂
3 离子交换树脂的工作原理
树脂在离子交换过程中 发生的化学反应
3 离子交换树脂的工作原理
在离子交换过程中，水中的阳离子（如Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等） 与阳离子交换树脂上的H+ 进行交换，水中阳离子被转移到树脂上，而树脂上的 H+交换到水中。 水中的阴离子（如Cl-、HCO3-等）与阴离子交换树脂上的OH-进行交换，水 中阴离子被转移到树脂上，而树脂上的OH- 交换到水中。而H+ 与OH- 相结合生成 水，从而达到脱盐的目的(见下页图) 。
阴树脂预处理：
将树脂装柱后，先用饱和食盐水浸泡，用去离子水冲洗至出 水清澈，检测PH值为7。 再用2%～4%的HCl溶液进行处理，再用2%～4%NaOH进 行处理，，全部通入后，浸泡，排去碱液，用去离子水冲洗至 出水呈中性。
4.1.2静态预处理
阳树脂的处理：
将树脂用水洗至清水后，用2%～4%NaOH浸泡4-8小时， 再用水洗至中性，再用5%的HCl浸泡4-8小时后，用水洗 至中性，待用。
2 离子交换树脂的基本类型
2.1按孔隙结构分类 2.2按树脂中化学活性基团的种类分类 2.3按基体的种类分类
2 离子交换树脂的基本类型
2.1按孔隙结构分类
离子交换树脂按孔隙结构分凝胶型和大 孔型两种。
凝胶型树脂
大孔型树脂
2.1.1凝胶型树脂
凝胶型树脂的高分子骨架，在干燥的情况下内部没 有毛细孔。它在吸水时润胀，在大分子链节间形成很微 细的孔隙，通常称为显微孔。湿润树脂的平均孔径为 2～4nm(2×10－6 ～4×10－6mm)。
离子交换树脂简介
LGH 2010.2.24
内容包括



1 离子交换树脂的概念 2离子交换树脂的基本类型 3离子交换树脂的工作原理 4离子交换树脂的使用方法 5离子交换树脂的污染处理及预防 6离子交换树脂的选择 7离子交换树脂储运的 注意事项 8 离子交换树脂的应用
1 离子交换树脂的概念
度为4%-6%。进酸时间为1小时。
正洗：目的是洗净再生物和残余酸液。打开进水和上进
水阀 门，打开下排阀门，当排水pH =6.5左右时，正洗结束，再生完 毕。
4.2.2阴离子交换器再生
采用顺流和逆流方式均可，最好采用逆流法
。
反洗：先打开进水和下进阀门，打开排气阀门，水自下而上通
过树脂层，（用阳床的水）目的是松动树脂，当出水澄清透明为 止。 配碱液（NaOH）：再生液的用量为树脂体积的5倍，再生液的 浓度为4-6%。进碱时间为1.5小时。
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
1.5离子交换树脂的优缺点 优点：
1、无机离子的去除能力优良； 2、具再生能力； 3、装置简单。
缺点：
1、纯化（交换）容量有一定的限制，水质会发生起 伏； 2、树脂会造成有机物的溶出； 3、树脂表面会有微生物的增殖； 4、树脂的崩解碎片会造成水中微粒的增加； 5、树脂的再生过程比较麻烦； 6、树脂再生时会产生药品（强酸、强碱）的废液污染。
预防矿物油的来源主要要做好以下几各方面：
1、防止渗入地下的矿物油随原水带入交换器。 2、燃油锅炉使用蒸汽雾化燃油，当油压高于蒸汽压力 时，防止重油（或原油）漏入蒸汽，经过凝气器进入凝结水 除盐系统。
6 离子交换树脂的选择
6.1离子交换树脂的吸附性
对它的工作和性能的影响
6.2离子交换树脂的颗粒尺寸 对它的工作和性能的影响 6.3离子交换树脂的物理性质 对它的工作和性能的影响
4.1.1Байду номын сангаас态预处理
树脂装入交换器后，用去离子水反洗阴、阳树脂层，直至 出水清澈、无气味、无细碎树脂为止。

阳树脂预处理：
将树脂装柱后，先用饱和食盐水浸泡，用去离子水冲洗至出 水清澈，检测PH值为7。 再用2%～4%的NaOH溶液进行处理，再用2%～4%的HCl溶液 进行处理，并以该酸液浸泡，排去酸液，用去离子水冲洗至出 水呈中性。
预处理，以降低水中悬浮物的含量。
5.2铁中毒的处理及预防
阳、阴树脂都可能发生铁的污染。 被污染树脂的外观为深棕色，严重时可以 变为黑色。一般情况下，每100g树脂中的含铁 量超过150mg时，就应进行处理。铁的存在会 加速阴树脂的降解。
现象：
铁中毒后的离子交换树脂
5.2 铁中毒的处理及预防
处理：常用的清洗方法是用10%HCl溶液，在进行此方
离子交换原理示意图
H+
Na+
阳离子交换树脂
NaCl