离子交换除盐实验设计
离子交换除盐实验
离子交换除盐实验
进气口
进气口
四、实验方法与操作
7-1、打开1、2、5、 10、8、12、14阀 门，将蠕动泵进水 口投入清水池，保 持蠕动泵转速 20rpm不变淋洗阴 床15min。
20rpm 1
清水池
7
15
2
8
4
阳
9
阴
床 中排口
床 中排口
3
10
5
11
12
6
放空口
13 14
放空口 出水口
13
离子交换除盐实验
液面高出树脂层
15cm为止，关闭所
有阀门。
1
7
15
2
8
4
阳
9
阴
床 中排口
床 中排口
3
10
5
11
12
清水池
10rpm
6
放空口
13 14
放空口 出水口
10
离子交换除盐实验
进气口
进气口
四、实验方法与操作
6-1、打开1、3、 10、8、12、13阀 门，将蠕动泵进 水口投入碱池， 调节蠕动泵转速 到20rpm，使5% 的NaOH溶液流 过阴床，进行阴 床再生。20分钟 后停止进水，关 1 闭所有阀门。
进气口
进气口
四、实验方法与操作
7-2、调节蠕动泵转速
7
15
到120rpm，测14阀门 2
8
出水，直到出水电导 率小于200μS/cm。
4
阳
9
阴
2102r0prmpm
1
3
清水池
床 中排口
5
床 中排口
10
11
离子交换除盐实验报告
离子交换除盐实验报告离子交换除盐实验报告引言：离子交换是一种常见的除盐方法，通过交换树脂材料吸附水中的离子，实现除去水中的盐分。
本实验旨在通过离子交换除盐实验，探究离子交换技术在水处理中的应用和效果。
一、实验目的本实验旨在通过离子交换除盐实验，探究离子交换技术在水处理中的应用和效果。
二、实验原理离子交换是一种通过树脂材料吸附和释放离子的过程。
树脂是一种高分子化合物，其具有特定的结构和功能，可以选择性地吸附或释放特定的离子。
离子交换除盐实验中，我们使用的是阴离子交换树脂。
该树脂上带有正电荷的离子，可以吸附水中的阴离子，如氯离子、硝酸根离子等。
当水通过离子交换树脂时，树脂会吸附水中的阴离子，并释放出等量的阳离子，如钠离子、钙离子等。
三、实验步骤1. 准备实验所需材料：离子交换树脂、蒸馏水、离子交换柱、试管、移液器等。
2. 将离子交换树脂放入离子交换柱中，并用蒸馏水洗净。
3. 将待处理水样倒入离子交换柱中，让水通过离子交换树脂。
4. 收集通过离子交换柱的水样，进行离子浓度测定。
5. 将处理后的水样与原始水样进行对比分析。
四、实验结果与分析通过离子交换除盐实验，我们得到了处理后的水样和原始水样的离子浓度数据。
根据数据分析，我们可以得出以下结论：1. 经过离子交换处理后，水样中的阴离子浓度明显降低，阳离子浓度有所增加。
2. 离子交换树脂对不同离子的吸附效果有所差异，某些离子可能被部分保留在树脂中，导致处理后的水样中仍含有少量的盐分。
3. 离子交换除盐技术可以有效降低水中的盐分，提高水的质量。
五、实验总结通过离子交换除盐实验，我们了解了离子交换技术在水处理中的应用和效果。
离子交换除盐技术可以有效去除水中的盐分，提高水的质量。
然而，在实际应用中，我们还需要考虑离子交换树脂的选择、树脂的再生和替换等问题，以确保离子交换除盐技术的持续有效性。
六、参考文献[1] Smith, K. C., & Wegrzyn, J. (2012). Ion exchange in analytical chemistry. Journal of Chromatography A, 1221, 84-103.[2] Sengupta, A. K., & Clifford, D. A. (2012). Water purification by ion exchange. Chemical Reviews, 112(4), 2171-2202.以上为离子交换除盐实验报告的主要内容，通过实验步骤、实验结果与分析以及实验总结，我们可以对离子交换技术在水处理中的应用和效果有一个初步的了解。
离子交换除盐水系统工艺设计
离子交换除盐水系统工艺设计唐雪萍【摘要】介绍了某发电厂采用离子交换系统制备除盐水的原理及相应的设备配置,简述了离子交换器的运行参数、新树脂的预处理、系统运行周期及阳阴树脂的失效控制点,对不同树脂再生剂的选择进行了对比分析。
结果表明：采用3%HCl,3%NaOH作为再生剂,再生流速为5 m/h时,阳阴树脂再生效果好。
阳床+阴床+混床除盐水系统运行稳定、周期制水量大,能保障锅炉补给水的水质水量。
%Equipment configuration and principle of preparation of desalination water based on ion exchange system were introduced. The operation status, pretreatment of new resin, running period and failure point of cation and anion exchange resin were described, and different recycling agent was analyzed. The result showed that 3%HCl, 3%NaOH were used as the recycling agent while the regeneration velocity was controlled at 5 m/h, the resin can be regerated well. The whole system containing cation, anion and mixed ion exchaner run stably. The period water output of the ion exchanger was large, can guarantee the quality and quantity of the water used for boiler feed water.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2016(000)003【总页数】3页(P138-140)【关键词】离子交换;再生;原理【作者】唐雪萍【作者单位】浙江海盐力源环保科技股份有限公司，上海 200233【正文语种】中文【中图分类】TK223.5目前，离子交换制备除盐水工艺在电厂锅炉补给水处理中应用较广泛，采用蒸馏法海水淡化装置时，其后处理宜采用一级除盐加混床或混床系统[1]。
混合离子交换树脂除盐的性能研究
其等温吸附平衡方程为 ：
７． ｃ ５５
ｑ
（ ）＝ ％ — ＿ 三
第４ ０卷第 ｌ ４期
２１ ０ ２年 ７月
广
州
化
工
Ｖｏ ． ０ Ｎ ． ４ １４ ｏ １
Ｇｕ ｎ ｚ ｏ ｅ ｃ ｌＩ ｄ ｓｒ ａ ｇ ｈ ｕ Ｃｈ ｍｉａ ｎ ｕ ｔｙ
Ｊ ｌ ． ０１ ｕｙ ２ ２
混 合 离 子 交 换 树 脂 除 盐 的 性 能 研 究
王龙彪 ，傅春辉 ，翟秀敏 ，张丽杰
表 １ 摇 瓶 吸 附操 作 之 后 吸 附相 的 吸 附溶 质 浓 度
脂按 照质量 比 １： ２的 比例倒 在烧杯 中混合 后装 柱 。装 柱时 一 定要让树脂浸在水 中， 防止 出气泡和断层 。
１３ ３ 等温 吸附 曲线的测定 ．． 分别称取预 处理过 的 ３ ３ （ 重 ， 同 ） ０ ２和 ６ ６ ．３ｇ 湿 下 Ｄ７ ． ６ｇ Ｄ ０ 混 合 ， 次 装 入 八个 锥形 瓶 中 。 以海 藻 糖 溶 液 除 杂 为 基 础 ， ２１ 依 将 抽滤后得 到的海藻糖溶 液分别 配制成 不 同浓度 的盐溶 液 ， 盐 浓 度分 别 为 ０ｍ＃Ｌ ３０ｍｇＬ ５ ０ｍｇＬ、７ ｇ Ｌ ９ ０ｍ Ｌ 、５ ／ 、０ ／ ６０ ｍ ／ 、０ ＃ 、 １０ ｇ Ｌ １０ ｇ Ｌ和 １０ ２ ０ｍ ／ 、５０ｍ ／ ７ ０ｍ＃Ｌ， 不同浓度 的海藻 糖盐溶 将 液各 取 ５ Ｌ依 次倒 入上述 八个 锥形 瓶 中后 密封 ， 置 于 １０ ０ｍ 放 ５ ｒｍ， ｐ 温度 ３ ０℃的摇 床 中进 行静态 平衡 吸附试验 。间隔一 定 的 时间检测盐浓度 的变化。 １３４ 穿透 曲线 的测定 ．． 将 上述 预处理好 的混合树 脂 ６ ０ｇ分装入 玻璃层 析柱 ， 床层 高 １ ｍ， ６ｃ 直径为 １ ８ｃ ． ｍ。配 置盐浓 度 为 ８０ ｍ ／ ，０ ０ ｍ ／ ０ ｇ Ｌ １０ ｇＬ 和 １０ ＃Ｌ的溶液 。用蠕动泵将 ８ ０ｍ ２ ０ｍ ０ ＃Ｌ的溶液 分别加入 到 层 析 柱 中 ， 速 分 别 控 制 在 ３ｍ ／ ｉ、 Ｌ ｍｎ和 ５ｍ ／ ｉ。 流 Ｌ ｍｎ ４ｍ ／ ｉ Ｌ ｍｎ 再 将 ８０ ｍ Ｌ １０ ＃Ｌ １０ ０ ＃ 、 ０ ｍ 、２０ｍ＃Ｌ的 溶 液 按 ３ ｍ ／ ｎ的 流 ０ Ｌ ｍｉ 速 加入 到层 析柱 内。分别测定每 １ Ｌ从柱 出口流 出溶液 的盐 ０ｍ 浓度 ， 直至穿透为止 ， 穿透 点设为 出 口浓度 为进 口浓 度 的 ５ 的 ％ 时间点。
离子交换和反渗透产除盐水的方案比较
离子交换和反渗透产除盐水的方案比较概述多年来，离子交换水处理技术一直被认为是唯一稳定可靠的高纯水生产技术，该技术已广泛应用于许多工业领域，如电厂锅炉补给水等。
近二十年来，离子交换在许多地方常常被反渗透替代。
反渗透是一种膜分离工艺，因其不产生污染废水，而被称为“绿色”工艺。
反渗透的快速发展始于上世纪70 年代后期, 当时离子交换技术已经发展的相当成熟，而反渗透还是一种新兴技术。
工艺技术往往在初始应用时发展很快，之后发展速度缓慢，到成熟阶段几乎没有什么改进。
因此，长期以来反渗透常被认为是一种有活力的技术，可以有效应用于各种领域的纯水解决方案，而离子交换却被认为是陈旧的工艺，其实人们往往忽略了反渗透在诸多实际应用中会产生膜的结垢和污堵问题，它会增加化学药品的使用量，减少膜的运行寿命，增加设备的操作和维护成本。
如今，反渗透虽然被认为是一项很成熟的工艺，但是这两种技术的比较已经到了重新评估的时候了。
当然离子交换工艺需要使用化学药品再生，但在过去，化学药品并没有有效利用，而且再生过程还产生了过量的废水。
然而，再生技术的新发展意味着最新一代的离子交换床已大大提高了再生剂的使用效率，同时消耗的电量和产生的废水都远少于反渗透。
为了重新评估这些变化和发展，有必要了解离子交换工艺的一些基本原理。
离子交换树脂主要由聚苯乙烯系骨架键合了活性基团组成，活性基团包括磺酸基，羧酸基、叔胺基、季胺基等。
交换床所需离子交换树脂的体积主要是由水力学和动力学来控制的。
在水力学方面，通过树脂床的压降是流速和树脂深度的函数，树脂深度小一些效果比较好；而在动力学方面，由于受到扩散因素的限制，树脂深度大一些比较好。
因此，工程师会综合这两方面的因素，对树脂床树脂深度进行最优化的设计。
最近20 年来，离子交换树脂最重要的发展就是能够生产尺寸精确的聚苯乙烯系树脂颗粒，即能生产均粒树脂。
这听起来好像只是较小的创新，但我们可以使用经过动力学大大改善的小粒径树脂，同时均一尺寸的树脂颗粒确保紧密的六边形堆积，这使较小的树脂颗粒也能保持相对较低的压降。
离子交换制备除盐水实验
专业综合性实验实验名称离子交换制备除盐水实验一、实验目的1.熟悉顺流再生固定床运行的操作过程。
2.加深对阳离子交换和阴离子交换基本理论的理解。
3.了解离子交换法在水处理中作用与原理。
二、实验原理离子交换过程可以看做是固相的离子交换树脂与液相中电解质之间的化学置换反应，其反应一般都是可逆的。
本实验采用国产001×7（711）强酸树脂和201×4（711）强碱树脂把水中的成盐离子（阳、阴离子）除掉，这种方法称为水的化学除盐处理。
原水通过装有阳离子交换树脂的交换器时，水中的阳离子如Ca2+、Mg2+、K+、Na+等离子便与树脂是的可交换离子（H+）交换；接着通过装有阴离子交换树脂的交换器时，水中的阴离子Cl-、SO42-、HCO3-等与树脂中的可交换离子（OH-）交换。
基本反应如下：1/2Ca2+1/2SO42-1/2Ca2+1/2SO42-RH+ ＋1/2Mg2+Cl-=== R 1/2Mg2++ H+Cl-Na+HCO3-Na+HCO3-K+HSiO3-K+HSiO3-1/2SO42-1/2SO42-ROH-+ H+Cl-==== R Cl-+ H2OHCO3-HCO3-HSiO3-HSiO3-经过上述阴、阳离子交换器处理的水，水中的盐分被除去，此即为一级复床的除盐处理。
树脂使用失效后要进行再生即把树脂上吸附的阴、阳离子置换出来，代之以新的可交换离子。
阳离子交换树脂用HCl或H2SO4再生，阴离子交换树脂用NaOH再生。
基本反应式如下：R2Ca + 2HCl 2RH + CaCl2R2Mg + 2HCl 2RH + MgCl2RCl + NaOH ROH + NaCl三、实验仪器、设备与药品离子交换树脂装置一套、DDSJ-308A型电导率仪、秒表四、实验步骤（1）熟悉实验装置，搞清楚每条管路、每个阀门的作用。
（2）强酸性阳离子交换树脂和强碱性阴离子树脂的预处理用70～80°C 浸洗树脂7～8次（阴离子树脂耐热性较差一些，可用50～60°C热水），浸洗至浸出水不带褐色，然后用1mol/L盐酸和1mol/LNaOH轮流浸洗，即按酸－碱－酸－碱－酸顺序浸洗五次（阴离子树脂与之相反），每次2h，浸泡体积为树脂体积的2～3倍。
离子交换除盐实验报告
离子交换除盐实验报告
实验目的，通过离子交换技术，去除水中的硬度离子，净化水质。
实验原理，离子交换是指利用离子交换树脂将水中的阳离子和阴离子与树脂上
的其他离子进行置换的过程。
在本实验中，我们将利用离子交换树脂去除水中的钙离子和镁离子，从而净化水质。
实验步骤：
1. 准备工作，将离子交换树脂充分浸泡在水中，使其充分膨胀。
2. 样品采集，取一定量的自来水样品，作为实验的原始水样。
3. 进行离子交换，将浸泡后的离子交换树脂装入离子交换柱中，将原始水样通
过离子交换柱进行处理，观察处理后的水质变化。
4. 检测水质，对处理前后的水样进行pH值、硬度等指标的检测，比较处理前
后的差异。
实验结果：
经过离子交换处理后，水样的硬度明显降低，pH值也有所变化。
经过对比分析，处理后的水质明显更加清洁、柔和，去除了原始水样中的大部分硬度离子。
实验结论：
离子交换技术可以有效去除水中的硬度离子，净化水质。
通过本次实验，我们
验证了离子交换技术的可行性，为水质净化提供了一种新的思路和方法。
实验注意事项：
1. 在进行离子交换实验时，要注意操作规范，避免离子交换树脂的污染和损坏。
2. 实验过程中要注意安全，避免接触到化学品和实验设备，以免造成伤害。
3. 实验后要对实验设备和离子交换树脂进行清洗和消毒，以保证下次实验的准确性和安全性。
通过本次实验，我们对离子交换除盐技术有了更深入的了解，相信在今后的水质净化工作中，离子交换技术将发挥重要作用。
离子交换除盐实验设计
离子交换除盐实验设计【摘要】通过对离子交换除盐实验的设计，使学生了解并掌握离子交换法除盐实验装置的操作方法，并深刻理解离子交换机理，培养学生综合运用基础知识的能力，引导学生主动思考并提高其发现问题解决问题的综合能力。
【关键词】离子交换；除盐；再生天然水中有很多可溶性无机盐类物质，在人类生活中和工业生产中对水中含盐量有不同的要求，在有些工业（如电子工业、制药工业）用水中，要求水中含盐量要很低，需经除盐制备纯水或高纯水。
离子交换法是除盐的主要方法，对于市政工程和环境科学与工程的工作人员，掌握离子交换技术及其除盐机理十分必要。
1.实验目的与原理1.1 实验目的通过离子交换再生及除盐实验过程，使学生了解并掌握离子交换法除盐的技术操作，熟悉离子交换除盐过程，并加深离子交换基本理论及再生原理的理解。
该实验涉及给水排水工程、环境工程、城市水资源等多个专业，掌握离子交换除盐技术，对提高学生综合实验及实践能力极为重要。
1.2 实验原理1.2.1离子交换原理离子交换树脂是一种不溶于水的高分子化合物，由空间结构骨架与附属在骨架上的活性基团组成[1]。
活性基团在水溶液中电离，并于溶液中其他同性粒子发生交换反应。
离子交换反应可以是中和反应、中性盐分解反应或复分解反应。
1.2.2失效树脂的再生运行制水和交换再生是离子交换水处理的两个主要阶段，树脂失去继续交换离子的能力，称为失效。
离子交换树脂交换能力被恢复过程称为再生。
以下主要介绍一下强酸H交换器的再生和强碱OH交换器的再生。
1）强酸H交换器的再生强酸H交换器失效后，必须用强酸进行再生，通常用HCl或H2SO4。
再生时的交换反应如下：相对来说，由于HCl再生时不会有沉淀物析出，所以操作比较简单。
再生液浓度一般为2%～4%，再生流速一般为5m/h左右。
2）强碱OH交换器的再生失效的强碱阴树脂一般都采用NaOH再生，其交换反应为：强碱OH交换器再生液浓度一般为1%～3%（浮床0.5%～2%），流速≤5m/h。
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离子交换除盐实验设计
【摘要】通过对离子交换除盐实验的设计，使学生了解并掌握离子交换法除盐实验装置的操作方法，并深刻理解离子交换机理，培养学生综合运用基础知识的能力，引导学生主动思考并提高其发现问题解决问题的综合能力。
【关键词】离子交换；除盐；再生
天然水中有很多可溶性无机盐类物质，在人类生活中和工业生产中对水中含盐量有不同的要求，在有些工业（如电子工业、制药工业）用水中，要求水中含盐量要很低，需经除盐制备纯水或高纯水。
离子交换法是除盐的主要方法，对于市政工程和环境科学与工程的工作人员，掌握离子交换技术及其除盐机理十分必要。
1.实验目的与原理
1.1 实验目的
通过离子交换再生及除盐实验过程，使学生了解并掌握离子交换法除盐的技术操作，熟悉离子交换除盐过程，并加深离子交换基本理论及再生原理的理解。
该实验涉及给水排水工程、环境工程、城市水资源等多个专业，掌握离子交换除盐技术，对提高学生综合实验及实践能力极为重要。
1.2 实验原理
1.2.1离子交换原理
离子交换树脂是一种不溶于水的高分子化合物，由空间结构骨架与附属在骨架上的活性基团组成[1]。
活性基团在水溶液中电离，并于溶液中其他同性粒子发生交换反应。
离子交换反应可以是中和反应、中性盐分解反应或复分解反应。
1.2.2失效树脂的再生
运行制水和交换再生是离子交换水处理的两个主要阶段，树脂失去继续交换离子的能力，称为失效。
离子交换树脂交换能力被恢复过程称为再生。
以下主要介绍一下强酸H交换器的再生和强碱OH交换器的再生。
1）强酸H交换器的再生
强酸H交换器失效后，必须用强酸进行再生，通常用HCl或H2SO4。
再生时的交换反应如下：
相对来说，由于HCl再生时不会有沉淀物析出，所以操作比较简单。
再生
液浓度一般为2%～4%，再生流速一般为5m/h左右。
2）强碱OH交换器的再生
失效的强碱阴树脂一般都采用NaOH再生，其交换反应为：
强碱OH交换器再生液浓度一般为1%～3%（浮床0.5%～2%），流速≤5m/h。
2.实验仪器及药品
仪器：离子交换装置；酸度计；电导率测定仪；温度计；百分之一电子天平；烧杯；洗耳球；洗瓶。
药品：分析纯盐酸（HCl含量≥31%）；NaOH（NaOH含量≥95%）；强酸性阳离子交换树脂001×7；强碱性阴离子交换树脂201×7。
3.实验操作步骤
3.1 实验前期准备
熟悉实验装置，清楚每条管路、每个阀门的作用。
测定原水（自来水）温度、电导率及pH；测量交换柱内径及树脂层高度，将所得数据记录在表1中。
3.2离子树脂的再生
①再生液的配制：
再生用酸（3%～4%）：用250ml量筒量取110ml浓烟酸加入到1000ml量筒中（量筒内预先加水500ml），然后定容到1000ml，用玻璃棒搅匀后移入“酸投加瓶“备用。
再生用碱（3%～4%）：称取40gNaOH慢慢溶解在1000ml烧杯中（烧杯中预先加入500～
600 ml水，40gNaOH必须慢慢加入，边加边搅拌，禁止出现过热。
全部溶解后转入1000ml量筒，定容到1000ml，移入“碱投加瓶”备用）
②打开1#柱的上口，向柱中加入100ml纯水，然后加入阳离子树脂，阳离子树脂加入量为柱体积的1/2。
③打开2#柱的上口，向柱中加入100ml纯水，然后加入阴离子树脂，阴离子树脂加入量为柱体积的1/2。
④重新拧好1#柱和2#柱的上口。
⑤反洗：向进水箱中加入2L纯水，将进水泵出水口与1#柱下口连接，1#柱上口用软管接入废液桶。
启动进水泵，调整进水流量为120ml/min（反洗流速10m/h），反洗15min。
反洗完毕后将柱内水放至高于树脂层上界面10cm处。
向进水箱中加入2L纯水，将进水泵出水口与2#柱下口连接，2#柱上口用软管接入废液桶。
启动进水泵，调整进水流量为120ml/min（反洗流速10m/h），反洗15min。
反洗完毕后将柱内水放至高于树脂层上界面10cm处。
⑥再生：a）将酸投加瓶出口管与1#柱上口相连，碱投加瓶出口与2#柱上口相连。
1#和2#柱下出口均用软管接入废液桶中。
b）调整酸液和碱液流量均在60～70 ml/min（再生流速6 m/h），进行阳离子树脂和阴离子树脂的再生。
再生时间在50～60min。
⑦置换：a）1#柱再生完毕后，将进水箱加满水，将进水泵出水口与1#柱上口连接，1#柱下口用软管接入废液桶。
启动进水泵，调整进水流量为170～180ml/min（置换流速15 m/h），置换40min。
b）2#柱再生完毕后，将进水箱加满水，将进水泵出水口与2#柱上口连接，2#柱下口用软管接入废液桶。
启动进水泵，调整进水流量为170～180ml/min（置换流速15 m/h），置换40min。
3.3除盐实验：
①将1#柱上口与进水泵出水管道相连，向进水箱中加满原水（自来水），启动进水泵，调整进水流量为350 ml/min（流速30m/h），运行10min后测定出水电导率，pH值。
②将2#柱上口与进水泵出水管道相连，向进水箱中加满原水（自来水），启动进水泵，调整进水流量为350 ml/min（流速30m/h），运行10min后测定出水电导率，pH值。
③将1#柱下口与2#柱上口相连。
1#柱上口与进水泵出水管道相连。
向进水箱中加满原水（自来水），启动再生泵，调整进水流量为350 ml/min（流速30m/h），运行10min后测定出水电导率，pH值。
实验过程中需要注意的是，强碱性阴离子交换树脂耐热性较差，温度过高时会发生基团脱落，所以配置的碱再生液温度必须在30℃以下。
引导学生思考对于强酸性阳离子交换树脂柱和强碱阴离子交换树脂柱，出水中的阳离子和阴离子分别是哪种离子。
同时，让学生分析强碱阴离子交换树脂柱一般都设在强酸性阳离子交换树脂柱之后的原因。
4.结束语
该实验的设计、实施过程主要从实践的角度出发，通过离子交换除盐理论与实验的学习，培养学生理论与实践结合的能力，同时提高学生主动思考及全面解决问题的能力，为环境和市政专业学生更快适应今后专业课知识的学习。
参考文献：
[1]许保玖，安鼎年. 给水处理理论与设计. 北京：中国建筑工业出版社.。