离子交换技术应用于钨冶金中

离子交换技术应用于钨冶金中

精品整理

离子交换技术应用于钨冶金中

稀贵金属的回收,高价值生物制品与产品的提取,高纯水的制备以及污染控制等工艺中,所处理的料液一般都体积庞大,成分复杂,杂质含量高,甚至含有大量的悬浮固体,待分离和提取组分的含量往往浓度很低,而分离过程中又要求很高的回收率和选择性。因此,采用常规的分离方法往往很难奏效。随着具有独特操作行为和分离性能的离子交换技术的发明及其工艺的日臻成熟,它在传统分离工艺无法有效处理的复杂体系中发挥了重要作用。

离子交换技术作为一种液相组分的分离技术,因其优异的分离选择性,很高的浓缩富集倍数,以及简便的操作方式,已成为一种颇引人注目而成熟的分离手段,被广泛地应用于化工、水处理、环境保护、食品、湿法冶金等领域,表现出独特的优越性,效果显著。

离子交换法在钨的湿法冶金发展过程中起到了重要作用。近三十年来,钨的离子交换工艺不断完善,逐渐成为生产APT的主流工艺。然而随着我国优质钨矿资源趋于匮乏,低品位高杂钨矿的处理已成为钨工业可持续发展的战略选择。基于离子交换的钨冶炼工艺将面临更加艰巨的除杂任务,因此高效树脂、新型工艺将是钨离子交换工艺的发展方向。

此外,由于目前钨冶炼采用钠碱体系,大量的钠碱在冶炼过程中转化为水溶性极大的钠盐,使得冶炼废液中有害固体盐含量居高不下。而按现有的钨冶炼工艺,这部分钠盐既难以较大幅度地消减,也难以回收或循环利用。因此,开发新的离子交换工艺,乃至革新现有钨冶炼体系,是钨冶炼未来研究的重点所在。

离子交换树脂的种类和性能

离子交换树脂的种类和性能 离子交换树脂在现代制糖工业中起着很重要的作用。世界上许多糖厂制造精糖和高级食用糖浆,多数使用离子交换树脂将糖液脱色提纯,而过去传统用骨炭的精炼糖厂亦有逐渐转向使用离子交换树脂的趋势。 离子交换技术有相当长的历史,某些天然物质如泡沸石和用煤经过磺化制得的磺化煤都可用作离子交换剂。但是,随着现代有机合成工业技术的迅速发展,研究制成了许多种性能优良的离子交换树脂,并开发了多种新的应用方法,离子交换技术迅速发展,在许多行业特别是高新科技产业和科研领域中广泛应用。近年国内外生产的树脂品种达数百种,年产量数十万吨。 在工业应用中,离子交换树脂的优点主要是处理能力大,脱色范围广,脱色容量高,能除去各种不同的离子,可以反复再生使用,工作寿命长,运行费用较低(虽然一次投入费用较大)。以离子交换树脂为基础的多种新技术,如色谱分离法、离子排斥法、电渗析法等,各具独特的功能,可以进行各种特殊的工作,是其他方法难以做到的。离子交换技术的开发和应用还在迅速发展之中。 离子交换树脂的应用,是近年国内外制糖工业的一个重点研究课题,是糖业现代化的重要标志。膜分离技术在糖业的应用也受到广泛的研究。 离子交换树脂都是用有机合成方法制成。常用的原料为苯乙烯或丙烯酸(酯),通过聚合反应生成具有三维空间立体网络结构的骨架,再在骨架上导入不同类型的化学活性基团(通常为酸性或碱性基团)而制成。 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。 离子交换树脂中含有一种(或几种)化学活性基团,它即是交换官能团,在水溶液中能离解出某些阳离子(如H+或Na+)或阴离子(如OH-或Cl

离子交换树脂的原理及应用总结归纳(重点阅读)

精心整理如何筛分混合的阴阳离子交换树脂? 离子交换树脂的工作原理及优缺点分析 将离子性官能基结合在树脂(有机高分子)上的材料,称之为“离子交换树脂”。树脂表面带有磺酸(sulfonic acid) 者,称为阳离子交换树脂,而带有四级氨离子的,则为阴离子交换树脂。由於离子交换树脂可以有效去除水中阴阳离子,所以经常使用於纯水、超纯水的制造程序中。(见下图) 离子交换树脂上的官能基虽可去除原水(Feed water) (Fouling)。方。 原理 软水,这是软化水设备的工作过程。 当树脂上的大量功能基团与钙镁离子结合后,树脂的软化能力下降,可以用氯化钠溶液流过树脂,此时溶液中的钠离子含量高,功能基团会释放出钙镁离子而与钠离子结合,这样树脂就恢复了交换能力,这个过程叫作“再生”。

由于实际工作的需要,软化水设备的标准工作流程主要包括:工作(有时叫做产水,下同)、反洗、吸盐(再生)、慢冲洗(置换)、快冲洗五个过程。不同软化水设备的所有工序非常接近,只是由于实际工艺的不同或控制的需要,可能会有一些附加的流程。任何以钠离子交换为基础的软化水设备都是在这五个流程的基础上发展来的(其中,全自动软化水设备会增加盐水重注过程)。 反洗:工作一段时间后的设备,会在树脂上部拦截很多由原水带来的污物,把这些污物除去后,离子交换树脂才能完全曝露出来,再生的效果才能得到保证。反洗过程就是水从树脂的底部洗入,从顶部流出,这样可以把顶部拦截下来的污物冲走。这个过程一般 需要5-15分钟左右。 吸盐(再生) (只要进水有一定的压力即可) 慢冲洗(置换) 应用 1)水处理 水处理领域离子交换树脂的需求量很大,约占离子交换树脂产量的90%,用于水中的各种阴阳离子的去除。目前,离子交换树脂的最大消耗量是用在火力发电厂的纯水处理上,其次是原子能、半导体、电子工业等。

最新高考化学二轮题型必练——离子交换膜在交换膜里的应用

2020届高考化学二轮题型对题必练 ——离子交换膜在交换膜里的应用 1. 电解法制备MnO 2的装置如图所示。下列说法不正确的是 A. 离子交换膜可选用质子交换膜 B. 阳极反应式为Mn 2++2H 2O ?2e ?=MnO 2+4H + C. 阴极区溶液的pH 增大 D. 导线中通过1mole ?时,理论上阳极区溶液的质量减少44.5g 2. 双隔膜电解池的结构示意简图如图所示,利用该装置可电解硫酸钠溶液以制取硫酸 和氢氧化钠,并得到氢气和氧气。对该装置及其原理判断正确的是() A. a 气体为氢气,b 气体为氧气 B. A 溶液为氢氧化钠,B 溶液为硫酸 C. C 隔膜为阳离子交换膜,d 隔膜为阴离子交换膜 D. 该电解反应的总方程式可以表示为2Na 2SO 4+ 6H 2O =电解2H 2SO 4+4NaOH +O 2↑+2H 2↑ 3. 如图装置(Ⅰ)为一种可充电电池的示意图,其中的离子交换膜只允许K +通过, 该电池充放电的化学方程式为;K 2S 4+3KI ?放电 充电 2K 2S 2+KI 3 ,装置(Ⅱ)为电解池的 示意图当闭合开关K 时,X 附近溶液先变红.则下列说法正确的是( ) A. 闭合K 时,K 十从左到右通过离子交换膜 B. 闭合K 时,A 的电极反应式为:3I ??2e ?=I 2 ? C. 闭合K 时,X 的电极反应式为:2CI ??2e ?=Cl 2↑ D. 闭合K 时,当有0.1mo1K +通过离子交换膜,X 电极上产生标准状况下气体2.24L 4. 如图所示,某同学设计了一个燃料电池并探究氯碱工业原理和粗铜的精炼原理,其中 乙装置中X 为阳离子交换膜。下列有关说法正确的是( ) A. 反应一段时间后,乙装置中在铁电极区生成氢氧化钠 B. 乙装置中铁电极为阴极,电极反应式为Fe ?2e -=F e 2+ C. 通入氧气的一极为正极,发生的电极反应为 O 2-4e -+2H 2O =4OH - D. 反应一段时间后,丙装置中硫酸铜溶液浓度保持不变 5. 高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。用镍 (Ni)、 铁作电极电解浓NaOH 溶液制备高铁酸钠(Na 2FeO 4)的装置如图所示。下列说法正确的是

离子交换树脂的概述

主要用于酒类去除,高级脂肪酸脂类等。 产品详细描述 离子交换树脂在现代制糖工业中起着很重要的作用。世界上许多糖厂制造精糖和高级食用糖浆,多数使用离子交换树脂将糖液脱色提纯,而过去传统用骨炭的精炼糖厂亦有逐渐转向使用离子交换树脂的趋势。 离子交换技术有相当长的历史,某些天然物质如泡沸石和用煤经过磺化制得的磺化煤都可用作离子交换剂。但是,随着现代有机合成工业技术的迅速发展,研究制成了许多种性能优良的离子交换树脂,并开发了多种新的应用方法,离子交换技术迅速发展,在许多行业特别是高新科技产业和科研领域中广泛应用。近年国内外生产的树脂品种达数百种,年产量数十万吨。 在工业应用中,离子交换树脂的优点主要是处理能力大,脱色范围广,脱色容量高,能除去各种不同的离子,可以反复再生使用,工作寿命长,运行费用较低(虽然一次投入费用较大)。以离子交换树脂为基础的多种新技术,如色谱分离法、离子排斥法、电渗析法等,各具独特的功能,可以进行各种特殊的工作,是其他方法难以做到的。离子交换技术的开发和应用还在迅速发展之中。 离子交换树脂的应用,是近年国内外制糖工业的一个重点研究课题,是糖业现代化的重要标志。膜分离技术在糖业的应用也受到广泛的研究。 离子交换树脂都是用有机合成方法制成。常用的原料为乙烯或丙烯酸(酯),通过聚合反应生成具有三维空间立体网络结构的骨架,再在骨架上导入不同类型的化学活性基团(通常为酸性或碱性基团)而制成。 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。 离子交换树脂中含有一种(或几种)化学活性基团,它即是交换官能团,在水溶液中能离解出某些阳离子(如H+或Na+)或阴离子(如OH-或Cl-),同时吸附溶液中原来存有的其他阳离子或阴离子。即树脂中的离子与溶液中的离子互相交换,从而将溶液中的离子分离出来。 树脂中化学活性基团的种类决定了树脂的主要性质和类别。首先区分为阳离子树脂和阴离子树脂两大类,它们可分别与溶液中的阳离子和阴离子进行离子交换。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(或再分出中强酸和中强碱性类)。离子交换树脂根据其基体的种类分为乙烯系树脂和丙烯酸系树脂,及根据树脂的物理结构分为凝胶型和大孔型。 离子交换树脂的品种很多,因化学组成和结构不同而具有不同的功能和特性,适应于不同的用途。应用树脂要根据工艺要求和物料的性质选用适当的类型和品种。 1、离子交换树脂的基本类型 (1) 强酸性阳离子树脂 这类树脂含有大量的强酸性基团,如磺酸基-SO3H,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。 树脂在使用一段时间后,要进行再生处理,即用化学品使离子交换反应以相反方向进行,使树脂的官能基团回复原来状态,以供再次使用。如上述的阳离子树脂是用强酸进行再生处理,此时树脂放出被吸附的阳离子,再与H+结合而恢复原来的组成。

离子交换树脂结构及交换原理

一. 离子交换树脂的结构 离子交换树脂的内部结构,如下图所示。由三部分组成,分别是: (1)高分子骨架由交联的高分子聚合物组成: (2)离子交换基团它连在高分子骨架上,带有可交换的离子(称为反离子)的 离子型官能团或带有极性的非离子型官能团; (3)孔它是在干态和湿态的离子交换树脂中都存在的高分子结构中的孔(凝胶 孔)和高分子结构之间的孔(毛细孔)。 在交联结构的高分子基体(骨架)上,以化学键结合着许多交换基团,这些交换基团也是由两部分组成:固定部分和活动部分。交换基团中的固定部分被束缚在高分子的基体上,不能自由移动,所以称为固定离子;交换基团的活动部分则是与固定离子以离子键结合的符号相反的离子,称为反离子或可交换离子。反离子在溶液中可以离解成自由移动的离子,在一定条件下,它能与符号相同的其他反离子发生交换反应。 三离子交换的基本原理 离子交换的选择性定义为离子交换剂对于某些离子显示优先活性的性质。离子交换树脂吸附各种离子的能力不一,有些离子易被交换树脂吸附,但吸着后要把它

置换下来就比较困难;而另一些离子很难被吸着,但被置换下来却比较容易,这种性能称为离子交换的选择性。离子交换树脂对水中不同离子的选择性与树脂的交联度、交换基团、可交换离子的性质、水中离子的浓度和水的温度等因素有关。离子交换作用即溶液中的可交换离子与交换基团上的可交换离子发生交换。一般来说,离子交换树脂对价数较高的离子的选择性较大。对于同价离子,则对离子半径较小的离子的选择性较大。在同族同价的金属离子中,原子序数较大的离子其水合半径较小,阳离子交换树脂对其的选择性较大。对于强酸性阳离子交换树脂来说,它对一些离子的选择性顺序为:Fe3+>A13+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>H+。离子交换反应是可逆反应,但是这种可逆反应并不是在均相溶液中进行的,而是在固态的树脂和溶液的接触界面间发生的。这种反应的可逆性使离子交换树脂可以反复使用。 以001×7强酸阳离子交换树脂为例说明: 001×7强酸阳离子交换树脂是一种凝胶型离子交换树脂,其内部的网状结构中有无数四通八达的孔道,孔道里面充满了水分子,在孔道的一定部位上分布着可提供交换离子的交换基团。当原水当中的Ca2+,Mg2+等阳离子-扩散到树脂的孔道中时,由于该树脂对Ca2+,Mg2+等阳离子选择性强于对H+的选择性,,所以H+就与进入树脂孔道中的Ca2+,Mg2+等阳离子发生快速的交换反应,Ca2+,Mg2+等阳离子被固定到树脂交换基团上面,被交换下来的H+向树脂的孔道中-扩散,最终扩散到水中。 (1)边界水膜内的扩散水中的Ca2+,Mg2+等阳离子向树脂颗粒表面迁移,并扩散 通过树脂表面的边界水膜层,到达树脂表面; (2)交联网孔内的扩散(或称孔道扩散) Ca2+,Mg2+等阳离子进入树脂颗粒内部的交联网孔,并进行扩散,到达交换点; (3)离子交换 Ca2+,Mg2+等阳离子与树脂基团上的可交换的H+进行交换反应; (4)交联网孔内的扩散被交换下来的H+在树脂内部交联网孔中向树脂表面扩散。 (5)边界水膜内的扩散最终扩散到水中。 四离子交换树脂的再生 鉴于离子交换树脂反应的可逆性,反应后的树脂通过处理,重新转化为原来的离

第五章离子交换技术

第五章离子交换技术 离子交换(Ion Exchange,简称Ⅸ)技术是除去水中离子态物质的水处理方法之一,采用离子交换法可制取软水、纯水和超纯水,因而在水处理领域中曾被广泛应用。 第一节离子交换剂及分类 离子交换作用是用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,离子交换剂的种类很多,如表5—1所示。 早期使用的硅质离子交换剂如海绿砂和合成沸石有许多缺点,特别是在酸性条件下无法使用。磺化煤利用天然煤为原料,经浓硫酸磺化处理后制成,但使用过程中暴露出交换容量低、机械强度差、化学稳定性较差等缺点,已逐渐被离子交换树脂所取代。 离子交换树脂是一种高分子的聚合物,它与其他离子交换剂相比具有如下优点:a.交换容量高;b.外形大多为球状颗粒,水流阻力小;c机械强度高;d.化学稳定性好。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。 第二节离子交换树脂 一、离子交换树脂的结构和类型 离子交换树脂与其他交换剂一样,其结构通常分为两个部分。一部分称为骨架,在交换过程中骨架不参与交换反应。另一部分为连接在骨架上的活性基团,活性基团所带的可交换离子能与水中的离子进行交换。 离子交换树脂外形大多呈珠状颗粒,它既不溶于水,也不溶于酸碱和有机溶剂。从微观来看,离于交换树脂具有三维空间网状结构,在网状结构的空隙部位分布着能提供可交换离子的活性基团。 以最常见的苯乙烯系离子交换树脂为例,苯乙烯和二乙烯苯共聚制得高分子化合物—— 第62页交联聚苯乙烯:

在聚合反应中,二乙烯苯起到将苯乙烯长链交联起来而形成网状的作用,二乙烯苯在聚合中所用质量占参与聚合单体的总质量的百分率,称为离子交换树脂的交联度。交联度越高,树脂的网状结构越紧密。此种聚苯乙烯没有活性基团,因而通常称为白球。将白球用浓硫酸磺化,可得磺酸型阳离子交换树脂(RH): 白球经氯甲基化和胺化后,可得阴离子交换树脂: 上述胺化反应用叔胺处理,制得季铵型强碱性阴离于交换树脂(R3NCl),若用仲胺(R2NH)或伯胺(RNH2)处理,则生成弱碱性阴离子交换树脂,(分别为R2N·HCl或RNH·2Cl)。 强碱性阴离子交换树脂分I型和Ⅱ型,它们在制造过程中胺化虽都用叔胺,但I型用的是三甲胺(CH3)2N,Ⅱ型则用二甲基乙醇胺,(CH3)2NC2H4OH,因此I型的碱性比Ⅱ型强,但Ⅱ型的交换容量比较高。 按照树脂骨架的结构特征,离子交换树脂可分为凝胶型和大孔型,它们的区别在于结构中孔眼的大小,凝胶型树脂不具有物理孔眼,只是在浸入水中时才显示其分子链之间的网状 第63页

高考化学复习 专题7-离子交换膜在电化学装置中的应用 (2)

专题7 离子交换膜在电化学装置中的应用 日期:2019年11月10日 学号姓名 1.(2018年11月浙江选考17题)最近,科学家研发了“全氢电池”,其工作原理如图所示。 下列说法不正确 ...的是() A.右边吸附层中发生了还原反应 B.负极的电极反应是H2-2e-+2OH-=2H2O C.电池的总反应是2H2 +O2=2H2O D.电解质溶液中Na+向右移动,ClO4-向左移动 2.(2019年高考天津卷6题)我国科学家研制了一种新型的高比能量锌--碘溴液流电池,其工作原理示意图如下。图中贮液器可储存电解质溶液,提高电池的容量。下列叙述不正确的是 A.放电时,a电极反应为I2Br-+ 2e-=2I-+ Br- B.放电时,溶液中离子的数目增大

C.充电时,b 电极每增重0.65 g ,溶液中有0.02mol I - 被氧化 D.充电时,a 电极接外电源负极 3.(2019 年全国卷 I 12) 利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成,电池工作时MV 2+/MV +在电极与酶之间传递电子,下列说法错误的是 A .相比现有工业合成氨,该方法条件温和,同时还可提供电能 B .阴极区,在氢化酶作用下发生反应H 2 + 2MV 2+ = 2H + + 2MV + C .正极区,固氮酶为催化剂,N 2发生还原反应生成NH 3 D .电池工作时,质子通过交换膜由负极区向正极区移动 4.(2016年全国卷 I 11)三室式电渗析法处理含 Na 2SO 4 废水的原理如图3所示,采用惰性电极,ab 、cd 均为离子交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na +和SO 42- 可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室.下列叙述正确的是(B ) A .通电后中间隔室的SO 42-向正极迁移,正极区溶液pH 增大 B .该法在处理含Na 2SO 4。废水时可以得到NaOH 和H 2SO 4产品 C .负极反应为2H 2O - 4e - = O 2+ 4H +,负极区溶液pH 降低 D .当电路中通过1mol 电子的电量时,会有0.5 mol 的O 2生成 5.(2018年全国卷Ⅰ 27节选)焦亚硫酸钠(Na 2S 2O 5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应有广泛,加答下列问题: MV + MV 2+ N 2 NH 3 H 2 H + MV + MV 2+ 电 极 电 极 氢化酶 固氮酶 2SO 4负极区正极区 浓Na 2SO 4溶液a b c d +-

各种型号离子交换树脂

几种常用的离子交换树脂型号 一、001x7Na(732)阳离子交换树脂 本产品是在苯乙烯一二乙烯苯共聚基体上带有磺酸基(-SO 3 H)的离子交换树脂,它具有交换容量高、交换速度快、机械强度好等特点。 本产品相当于美国Amberlite IR-120;Dowex-50,德国:Lewatit-100.日本:精品文档,超值下载 Diaion SK-1,法国AllassionCS;Duolite C-20,前苏联ky-3;SDB-3,相当于我国老牌号:732;强酸1号、2号、3号、4号;010。 用途:本产品主要用于硬水软化、脱盐水、纯水和高纯水的制备,也用于催化剂和脱水剂,以及湿法冶金、分离提纯稀有元素、食品、制药、制糖工业等。 二、201x7(717)强碱性阴离子交换树脂 本产品是在苯乙烯一二乙烯苯共聚基体上带有季铵基[N(CH 3) 3 OH]的阴离子 交换树脂,该树脂具有机械强度好,耐热性能高等特点。 本产品相当于美国Amberlite IRA-400,德国:Lewatit M500,日本:Diaion SA-10A,法国Allassion AG217,前苏联AB-17,相当于我国老牌号:717、702、强碱2号、4号、2041号。 用途:本产品主要用于纯水、高纯水的制备,废水处理,生化制品的提取,放射性元素提炼,抗菌素分离等。 三、D201大孔强碱阴离子交换树脂 本产品的性能与201×7强碱性阴离子交换树脂相似,但有更好的物理及化学稳定性(耐渗透压力,耐磨损等)及抗污染性能,由于具有大孔结构,因此可用于吸附分子尺寸较大的杂质以及在非水溶液中使用。 本产品相当于美国Amberlite IRA-900,德国:Lewatit MP-500日本:Diaion PA 308。相当于我国老牌号:D231;DK251;731;290。 用途:本产品主要用于高纯水的制备(尤其适用于高速混床)及用于凝结水净化装置(H-OH或NH 4 -OH混床系统),也用于废水处理,回收重金属,生化药物分离和糖类提纯。 四、D301大孔弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂 本产品是大孔结构的苯乙烯一二乙烯苯共聚体上带有叔胺基[-N(CH3)2]的离子交换树脂,其碱性较弱,能在酸性、近中性介质中有效地交换无机酸及硅酸根,并能吸附分子尺寸较大的杂质以及在非水溶液中使用,该树脂具有再生效率高、碱水耗低、交换容量大、抗有机物污染及抗氧化能力强、机械强度好等优点。 本产品相当于美国Amberlite IRA-93,德国Lewatit MP-60,日本Diaion WA-30,法国Duolite A305,前苏联AH-89×77Ⅱ,英国Zerolite MPH,相当于我国老牌号:D354、D351、710、D370。 用途:本产品主要用于纯水及高纯水的制备,用于阴复床、阴双层床系统,对含盐量较高的水源尤为合适,并能保护强碱阴树脂不受有机物污染,以及糖液脱色含铬废水的处理及回收等等。

离子交换树脂结构及交换原理

一.氢型与钠型阳离子交换树脂是什么? 氢型阳离子交换树脂(有时简称氢型树脂)是一种人造有机聚合物产品。最常用的原料是:苯乙烯或丙烯酸(酯),先经过聚合反应生成具有三度空间立体网状结构的聚合物骨架(树脂母体),再于骨架上导入不同的「化学活性基」而成。由于它的活性基,如磺酸基(-SO3H)、羧基(-COOH)等,都含有活性氢离子,可在水中解离出来,用于与其它阳离子进行交换,所以特别在阳离子树脂名称之前再冠上“氢型”两字,以与同一系统的“钠型”种类有所区别。不过“钠型”可以利用强酸处理成为“氢型”,“氢型”也可以用氢氧化钠或食盐水溶液处理成为“钠型”,即二者可以互相转换。氢型阳离子交换树脂不溶于水和一般溶剂。和其它离子交换树脂一般,常被制成颗粒状,外观看起来有些像鱼卵,粒径大约在0.3-1.2 mm之间,但大部分在0.4-0.6 mm范围内。化学性质相当稳定,摸起来硬而有弹性,机械强度也足够承受相当压力,颜色由白色至近乎黑色都有,颜色浅时呈透明状,深时呈半透明状,都有光鲜亮丽的树脂光泽。氢型阳离子交换树脂最常应用的地方,就是硬水的软化,即让硬水流过树脂层,把硬水中的硬度离子,如钙、镁等离子吸收在树脂中,就变成不带硬度离子的软水了,这也是阳离子交换树脂最初被制造的主要目的,但它在工业上应用没有「钠型」来的多,因为在软化过程中,它会直接释出氢离子,使水质呈酸性,可能会因此腐蚀相关金属设备。依需要的不同,它也可以应用到水质预处理工艺中,用作软化水质及降低pH值之用。 二离子交换树脂的结构 离子交换树脂的内部结构,如2.1所示。由三部分组成,分别是: (1)高分子骨架由交联的高分子聚合物组成: (2)离子交换基团它连在高分子骨架上,带有可交换的离子(称为反离子)的 离子型官能团或带有极性的非离子型官能团; (3)孔它是在干态和湿态的离子交换树脂中都存在的高分子结构中的孔(凝胶 孔)和高分子结构之间的孔(毛细孔)。 在交联结构的高分子基体(骨架)上,以化学键结合着许多交换基团,这些交换基团也是由两部分组成:固定部分和活动部分。交换基团中的固定部分被束缚在高

阴离子交换树脂

阴离子交换树脂 离子交换法2007年02月05日星期一23:04一、前言 离子交换法(ion exchange process)是液相中的离子和固相中离子间所进行的的一 种可逆性化学反应,当液相中的某些离子较为离子交换固体所喜好时,便会被离子交换固体吸附,为维持水溶液的电中性,所以离子交换固体必须释出等价离子回溶液中。 离子交换树脂一般呈现多孔状或颗粒状,其大小约为0.1~1mm,其离子交换能力依其交换能力特征可分: 1. 强碱型阴离子交换树脂:主要是含有较强的反应基如具有四面体铵盐官能基之-N+(CH3)3,在氢氧形式下,-N+(CH3)3OH-中的氢氧离子可以迅速释出,以进行交换,强碱型阴离子交换树脂可以和所有的阴离子进行交换去除。 如磺酸基-SO3H,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。 树脂在使用一段时间后,要进行再生处理,即用化学药品使离子交换反应以相反方向进行,使树脂的官能基团回复原来状态,以供再次使用。如上述的阳离子树脂是用强酸进行再生处理,此时树脂放出被吸附的阳离子,再与H+结合而恢复原来的组成。 2. 弱碱型阴离子交换树脂:这类树脂含弱酸性基团,如羧基-COOH,能在水中离解出H+ 而呈酸性。树脂离解后余下的负电基团,如R-COO-(R为碳氢基团),能与溶液中的其他阳离子吸附结合,从而产生阳离子交换作用。这种树脂的酸性即离解性较弱,在低pH下难以离解和进行离子交换,只能在碱性、中性或微酸性溶液中(如pH5~14)起作用。这类树脂亦是用酸进行再生(比强酸性树脂较易再生) 如氨基,仅能去除强酸中的阴离子如SO42-,Cl-或NO3-,对于HCO3-,CO32-或SiO42-则无法去除。 3 . 对阴离子的吸附 强碱性阴离子树脂对无机酸根的吸附的一般顺序为: SO42-> NO3-> Cl-> HCO3-> OH- 弱碱性阴离子树脂对阴离子的吸附的一般顺序如下: OH-> 柠檬酸根3-> SO42-> 酒石酸根2->草酸根2-> PO43->NO2-> Cl->醋酸根-> HCO3- 注意事项 1、离子交换树脂含有一定水份,不宜露天存放,储运过程中应保持湿润,以免风干脱水,使树脂破碎,如贮存过程中树脂脱水了,应先用浓食盐水(10%)浸泡,再逐渐稀释,不得直接放入水中,以免树脂急剧膨胀而破碎。 2、冬季储运使用中,应保持在5-40℃的温度环境中,避免过冷或过热,影响质量,若冬季没有保温设备时,可将树脂贮存在食盐水中,食盐水浓度可根据气温而定。 3、离子交换树脂的工业产品中,常含有少量低聚合物和未参加反应的单体,还含有铁、铅、铜等无机杂质,当树脂与水、酸、碱或其它溶液接触时,上述物质就会转入溶液中,影响出水质量,因此,新树脂在使用前必须进行预处理,一般先用水使树脂充分膨胀,

离子交换树脂的交换原理

离子交换树脂的交换原理 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。孔隙结构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”。分类属酸性的应在名称前加“阳”,分类属碱性的,在名称前加“阴”。如:大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂。 离子交换树脂的结构,由三部分组成,分别是: (1)高分子骨架:由交联的高分子聚合物组成; (2)离子交换基团:它连在高分子骨架上,带有可交换的离子(称为反离子)的离子型官能团或带有极性的非离子型官能团; (3)孔:它是在干态和湿态的离子交换树脂中都存在的高分子结构中的孔(凝胶孔)和高分子结构之间的孔(毛细孔)。 接下来宏昌化工小编着重给您介绍一下离子交换的基本原理: 离子交换的选择性定义为离子交换剂对于某些离子显示优先活性的性质。离子交换树脂吸附各种离子的能力不一,有些离子易被交换树脂吸附,但吸着后要把它置换下来就比较困难;而另一些离子很难被吸着,但被置换下来却比较容易,这种性能称为离子交换的选择性。 离子交换树脂对水中不同离子的选择性与树脂的交联度、交换基团、可交换离子的性质、水中离子的浓度和水的温度等因素有关。离子交换作用即溶液中的可交换离子与交换基团上的可交

换离子发生交换。一般来说,离子交换树脂对价数较高的离子的选择性较大。对于同价离子,则对离子半径较小的离子的选择性较大。在同族同价的金属离子中,原子序数较大的离子其水合半径较小,阳离子交换树脂对其的选择性较大。 对于强酸性阳离子交换树脂来说,它对一些离子的选择性顺序为:Fe3+>A13+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>H+。离子交换反应是可逆反应,但是这种可逆反应并不是在均相溶液中进行的,而是在固态的树脂和溶液的接触界面间发生的。这种反应的可逆性使离子交换树脂可以反复使用。

离子交换树脂的使用说明

离子交换树脂的使用说明 一、贮存与运输 离子交换树脂一般是在充分膨胀、湿润的球粒状态下供应,在贮存、运输过程中要保持包装完好无损,避免树脂脱水、冻裂及污染。不能露天存放,存放处的温度为0—40℃,当存放处温度稍低于0℃时,应向包装内加入澄清的饱和食盐水,浸泡树脂。此外,当存放处温度过高时,不但使树脂易于脱水,还会加速阴树脂的降解。一旦树脂失水,使用时不能直接加水,可用澄清的饱和食盐水浸泡,然后再逐步加水稀释,洗去盐分,贮存期间应使其保持湿润。 二、脱水树脂复苏 树脂干燥失水是最大危险之一,失水树脂用10%食盐水浸泡1—2小时,然后稀释,再投入使用,以防止树脂水合急剧膨胀而破损。 三、树脂鉴别 使用单位存放树脂和填装时发生混淆,必须鉴别,确认后,投入装置,以充分发挥树脂的工作性能。 1、鉴别001×7和201×7两种树脂,可以利用湿真密度不同而区别,取一点树脂放入饱和食盐盐水中,浮在上面的是201×7阴树脂,下沉的则是001×7阳树脂。 2、鉴别强弱型阳树脂,一是外观,强酸性阳树脂为棕黄色,弱酸性阳树脂为乳白色或淡黄色,二是用转型膨胀率判断,阳树脂用盐酸转为H型,再用烧碱转为Na型,是其体积膨胀,弱酸性树脂明显大于强酸性树脂。 3、鉴别强弱型阴树脂,可以利用加酚酞的氢氧化钠浸泡10min,用无离子水洗净后,强型阴树脂呈紫色,大孔强型阴树脂呈粉红色,弱型阴树脂不变色。 四、树脂预处理 将准备装柱使用的新树脂,先用热水(清洁的自来水也可)反复清洗,阳离子交换树脂可用70—80℃的热水,阴离子交换树脂的而热性能较差一些,可用50—60℃热水。开始浸洗时,每隔15分钟换水一次,浸洗时要不时搅动,换水4—5次后,可隔约30分钟换水一次,总共换水7—8次,浸洗至浸洗水不带褐色,泡沫很少时为止。 水洗后,再经酸碱处理,阳离子交换树脂可按下述步骤处理: 1、用1N盐酸缓慢流过树脂,用量约为强酸阳树脂体积的2—3倍,弱酸阳树脂体积的3—5倍,每小时1.5倍床层体积流过。 2、用水冲洗,出水PH为5左右,用3倍树脂体积5%的NaCl溶液流过树脂,流速与1相同。 3、用1NNaOH流过树脂,用量及流速与1相同。 4、用水冲洗至出水PH为9左右。 5、用1N盐酸或硫酸,将树脂转成H-型,用量为树脂体积的3—5倍,流速与1相同。 6、酸流完后,用去离子水冲洗至出水PH值为6以上时,即可投入使用。 对于阴离子交换树脂水洗后的酸、碱处理次序,可采用碱→酸→碱次序,酸、碱用量及流速,与阳树脂相对应,弱碱阴树脂与弱酸阳树脂相对应。 五、离子交换树脂的复活处理 1、铁污染:树脂被铁污染后,颜色变深甚至发黑,可以用二倍树脂体积10%的盐酸,以约0.6m/h流速通过树脂层,然后用同样流速40℃的清水清洗,最后用过量的NaOH再生(阳树脂)。 2、硅污染:被树脂吸附的硅酸,在低PH的条件下,容易聚合为高聚物沉淀于树脂中,可用40—50℃,6%—8%NaOH溶液浸泡,再用清水洗,为避免硅污染,应适当提高再生剂的浓度和温度。

离子交换膜电化学中的应用

1.如图所示阴阳膜组合电解装置用于循环脱硫,用NaOH溶液在反应池 中吸收尾气中的二氧化硫,将得到的Na2SO3溶液进行电解又制得 NaOH。其中a、b离子交换膜将电解槽分为三个区域,电极材料为石 墨,产品C为H2SO4溶液。下列说法正确的是() A. b为只允许阳离子通过的离子交换膜 B. 阴极区中B最初充入稀NaOH溶液,产品E为氧气 C. 反应池采用气、液逆流方式,目的是使反应更充分 D. 阳极的电极反应式为 2.如图是利用一种微生物将废水中的有机物(如淀粉)和废气NO的化学能直接转化为电 能,下列说法中一定正确的是() A.质子透过阳离子交换膜由右向左移动 B. 电子流动方向为 C. M电极反应式: D. 当M电极微生物将废水中 g淀粉转化掉时,N电极产生 L 标况下 3.三室式电渗析法处理含Na2SO4废水的原理如图所示,采用惰性电极,ab、cd均为离子 交换膜,在直流电场的作用下,两膜中间的Na+和SO42-可通过离子交换膜,而两端隔室中离子被阻挡不能进入中间隔室。下列叙述正确的是() A. 通电后中间隔室的离子向正极迁移,正极区溶液pH增大 B. 该法在处理含废水时可以得到NaOH和产品 C. 负极反应为,负极区溶液pH降低 D. 当电路中通过1mol电子的电量时,会有的生成 4.某电源装置如图所示,电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCl.下列说法正确的是() A. 正极反应为 B. 放电时,交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成 C. 若用NaCl溶液代替盐酸,则电池总反应随之改变 D. 当电路中转移时,交换膜左侧溶液中约减少离子 5.科学家用氮化镓(GaN)材料与铜作电极组装如图所示的人工光合系统,成功地实现了

阴阳离子交换树脂分离技术

阴阳离子交换树脂分离技术 在化学除盐系统中由于设备缺陷或树脂存放时误装等原因,容易造成床内阴、阳树脂混合,使除盐系统再生不合格或制水水质变差。本文利用阴、阳树脂的比重差,采用浮选法将混合过后的阴、阳树脂进行分离,从而恢复除盐系统出水品质,同时避免了更换树脂造成的浪费。 标签:阴树脂;阳树脂;氯化钠;搅拌;分离 1 現状 汽水二车间化水专业一级除盐设备F系列发现阴床出水电导率、pH、碱度均高,阴床再生后正洗、循环时间较长,且设备周期制水量明显下降,由原来的24小时降为19小时。 2 原因排查 通过对F系列制水系统出水水质、系统流程的梳理,并且对阴床树脂进行取样分析鉴别,发现阴床内部树脂里确实含有部分阳树脂。 分析阴床内阳树脂的混入途径,结合反洗过程的工艺流程,进行查找。因反洗罐只有一台,当阴阳床树脂交替输入反洗罐时,存在树脂存留现象,这样就会造成阳树脂混入阴床。确认是在阴阳床大反洗过程中交替输入反洗罐时发生了树脂混杂。 3 解决措施 ①将F系列阳床反洗系统进行改造。将F系列阳床反洗系统与老系统阳反洗系统进行改造,解决共用一台反洗罐的问题,杜绝了阳树脂再次混入阴床内的途径; ②将阴床内混入的阳树脂进行分离。对阴、阳树脂的性质加以研究,确定实施方案。 4 一级除盐系统阴阳树脂的分离方案 4.1 阴阳树脂的物理特性 阴阳树脂均呈球状颗粒,阴树脂粒度在0.45~0.9mm,阳树脂粒度在0.63~1.25mm,阴树脂密度在湿态状态下的颗粒密度为1.05~1.11g/mL,阳树脂密度在湿态状态下的颗粒密度为1.24~1.28g/mL(如表1)。 从表1可以看出阴阳树脂的颗粒粒径范围有交叉不能采用筛分法。

离子交换法应用总结

离子交换法的发展趋势及应用 1、离子交换分离法的发展 离子交换技术有相当长的历史,早在1850 年就发现了土壤吸收铵盐时的离子交换现象,但离子交换作为一种现代分离手段,是在20 世纪40 年代人工合成了离子交换树脂以后的事。而某些经过磺化制得的天然产物都可用作离子交换剂。随着技术的发展研究制成了许多种性能优良的离子交换树脂,离子交换树脂是应用最广泛的离子交换剂。离子交换的选择性较高,适用于高纯度的分离和净化。 70 多年来离子交换分离法取得了突飞猛进的进展,随着近现代有机合成工业技术的迅速发展,开发了多种新的应用方法,应用范围日益扩大,已经由最初的水处理工业发展到当前的化工、电力、环境科学、食品加工和医疗药物等领域,特别是高新科技产业和科研领域中应用更加广泛。 2、离子交换分离法的应用 1)重金属污水处理工业 近年来,一种将传统的离子交换与电渗析有机结合的技术——电去离子技术引起了人们的注意。电去离子技术是在电场的作用下将离子交换膜和离子交换树脂相结合,实现离子的深度脱除与浓缩的新型离子分离过程。将离子交换与电渗析有机的结合起来,具有离子交换深度除盐和电渗析连续除盐的优点,同时弥补了电渗析的浓差极化所造成的不良影响,而且避免了离子交换树脂酸碱再生所造成的二次污染。此外,在超纯水生产领域,目前将电去离子技术置于反渗透之后以取代传统的离子交换混床,已成为新一代清洁生产工艺的核心技术。随着研究的不断深入,电去离子技术将成为具有很大发展潜力的重金属废水处理技术,实现废水“零排放”。 2)食品工业 离子交换树脂是食品和发酵工业产物中提纯、分离、浓缩、催化的良好材料。它广泛的应用于糖液的脱色、脱盐、软化,副产物的回收、分离、异构体拆分和 ,调节pH,葡萄糖与果糖的分离等。(1)在制酒工业中对酒类的去浊去酸去碱去SO 2 提取酒糟中的柠檬酸以及调节控制酿酒用水的水质;(2)在乳制品工业中提高乳制品的稳定性,调整乳制品中钙的含量,去除乳清中盐的含量;(3)其他方面的应用如油脂中脱酸脱咖啡因去金属离子;(4)食品添加剂的纯化、食品调味剂如

离子交换树脂使用方法

离子交换树脂的使用方法 1.装柱(采用湿法装柱) A 实验室 量取:将一定量的树脂与去离子水在烧杯中进行混合,然后将混合的树脂水溶液倒入量筒中,使树脂充分沉降,通过补加和移取,使树脂床层与相应刻度持平,即完成树脂的量取。 装填:关闭离子交换柱下端的出口阀门,用水将量筒中的树脂全部导入离子交换柱中,然后打开交换柱出口阀门,使树脂在柱内沉降压实,然后关闭交换柱出口阀门,待用。(注意:须保留液面高于树脂床层1-2cm,避免干柱。) B 工业化 新树脂装柱前,应该使用清水和碱液对树脂交换柱相关管道进行清洗,清理出焊渣等固体废料和附着在柱壁和管壁上的尘土与其他杂质。然后,向柱内注入1/3 体积的水,取少量树脂,将树脂从交换柱顶部人孔处装入柱内。关闭人孔,向柱内注水,同时打开交换柱下部排水阀门,用≥80 目筛网在排水口拦截,观察是否有树脂泄露,如果有个别小颗粒,属于正常现象;如果有大颗粒树脂出现,且量比较多,说明交换柱下滤板有问题,应把树脂和水放出,检查下滤板焊缝和水帽,查找原因,进行检修。检修完毕后,再按照上面的方法检测,直至确定符合要求,然后再将剩余的树脂加入交换柱内。 树脂装柱完成后,先用去离子水对树脂进行反向清洗,清洗流速控制在2-4BV/h,清洗约1h,停止水洗,让树脂自然沉降完全;然后用去离子水对树脂柱床进行正向清洗,清洗流速控制在4-6BV/h,清洗约1h后停止。

2.Seplite树脂预处理 首先用4%的盐酸溶液进行过柱处理,处理流速控制在1-2BV/h,处理量3-4BV;处理完毕后,用去离子水过柱清洗掉柱床及树脂孔道内残留的酸,至出口液 pH≥4,停止水洗,树脂床层上至少保留20-30cm的液面层,防止干柱。 然后用4%的氢氧化钠溶液进行过柱处理,处理流速控制在1-2BV/h,处理量 3-4BV;处理完毕后,用去离子水过柱清洗掉柱床及树脂孔道内残留的碱,至出口液pH≤10,停止水洗,树脂床层上至少保留20-30cm的液面层,防止干柱。 再用4%的盐酸溶液进行过柱处理,处理流速控制在1-2BV/h,处理量3-4BV;处理完毕后,用去离子水过柱清洗掉柱床及树脂孔道内残留的酸,至出口液pH≥4,停止水洗,树脂床层上至少保留20-30cm的液面层,防止干柱。 最后再用95%以上的乙醇或甲醇溶液以1BV/h的流速进行树脂过柱处理,至进出口醇浓度一致,停止进醇,浸泡2-4h,然后继续过柱处理,至流出液澄清无浑浊时停止,再用去离子水以1~2BV/h的流速过柱清洗树脂,至出口液中无明显的醇味,待用。 3.树脂吸附 料液上柱吸附前须经必要的过滤预处理,以去除料液中的固形物杂质,防止堵塞树脂孔道,影响树脂吸附效果。吸附过程一般采取正向过柱的方式,吸附流速一般建议控制在1-2BV/h,通过检测出口液中目的物(或杂质)的含量,以确定树脂的吸附状态。 1. 吸附后水洗 树脂吸附完成后,用去离子水正向过柱清洗树脂柱床,清洗流速一般控制在 1-2BV/h,清洗1-2h,以清除柱床内残留的料液以及部分水溶性杂质。 2. 树脂解析 水洗完成后,可采用4-6%的盐酸溶液或硫酸溶液对树脂进行过柱解析再生,过柱流速一般控制在1-2BV/h,处理量控制在3BV以内。也可采用8-10%的氯化钠溶液进行解析再生,处理流速一般控制在1-2BV/h,处理量控制在3BV以内。 3. 解析后水洗 树脂解析再生完成后,用去离子水正向过柱清洗树脂柱床,清洗流速一般控制在1-2BV/h,清洗1-2h,以清除柱床内残留的解析剂(酸、盐溶液)。 4. 树脂深度再生处理 树脂运行一段时间后,如出现交换容量下降,可用下面的方法对树脂进行深度再生处理。

离子交换膜

离子交换膜的研究进展与工业应用 摘要:简要介绍了离子交换膜的发展背景及工业应用,主要介绍了均相离子交换膜,也是未来离子交换膜的主要研究发展方向 关键词:离子交换膜、发展背景、工业应用、均相离子交换膜 1 离子交换膜技术 1.1离子交换膜的基本概念 离子交换膜是一种含离子基团的、对溶液里的离子具有选择透过能力的高分子膜。因为一般在应用时主要是利用它的离子选择透过性,所以也称为离子选择透过性膜。[1]离子交换膜按功能及结构的不同,可分为阳离子交换膜、阴离子交换膜、两性交换膜、镶嵌离子交换膜、聚电解质复合物膜五种类型。离子交换膜的构造和离子交换树脂相同,但为膜的形式。根据膜体结构(或按制造工艺)的不同,离子交换膜分为异相膜、均相膜和半均相膜三种。无论是均相膜还是非均相膜,在空气中都会失水干燥而变脆或破裂,故必须保存在水中[2]。 1.2离子交换膜的原理[3] 和粒状离子交换树脂一样,离子交换膜中的功能团在水溶液中会发生离解,产生阳(或阴)离子进入周围的溶液,致使膜带有负(或正)电荷,为保持电性中和,膜就会吸引外部溶液中的阳(或阴)离子,通过膜的离解和吸引作用全过程,使得外部溶液中的阳(或阴)离子从膜的一侧选择透过到另一侧,而不会或很少使溶液中与膜带同性电荷的离子透过。如果使用阴离子交换膜,因为膜孔骨架上的正电基构成强烈的正电场,就使得只准阴离子透过,而阳离子不会透过。同时,阳极 2-)来说,区产生的H+不能进入阴极区。对于溶液中各种不同的反电离子(OH-;S0 4 由于它们在膜中的扩散系数各不相同(例如水合离子半径不同),以及膜中空隙筛过离子的能力不同,因此,采用离子交换膜能够进行分离,正是利用这种选择透过性。从以上膜的工作原理看,外部溶液与膜之间的离子传递,并不是真正的离子交换,而是选择渗析,这两者的工作原理差别很大。粒状离子交换树脂在使用上需要分为吸附一淋洗(解吸)一再生等步骤。而离子交换膜不需再生等步骤,可以连续作用,同时,两者在工业上的使用范围也有很大的不同,前者主要用于富集和分离相似元素,后者主要用于渗析、电渗析和作为电解过程的隔膜等。 1.3离子交换膜的发展背景 Juda[1]在1949年发明了离子交换膜,并于1950年成功地研制了第一张具有商业用途的离子交换膜,1956年首次成功地用于电渗析脱盐工艺上[4]。从此离子交换膜成为一个新的技术领域受到日本及欧美等国的充分重视。50余年来,在应用过程中对离子交换膜做了很多改进,从初期性能差的非均相发展到适合于工业生产的、性能较好的均相离子交换膜,从单一电渗析水处理用膜发展到扩散渗析用膜、离子选择透过性膜和抗污染用膜.应用方面除了通常的电渗析外,还拓展到电解、渗透蒸发、质子燃料电池及其电渗析为基础的过程集成[6]。 我国离子交换膜的研制始于20世纪60年代,当时研制的是非均相膜,主要用于苦

各种类型离子交换树脂常用再生剂及其用量(打印)

各种类型离子交换树脂常用再生剂及其用量 离子交换树脂性能降解原因 树脂在长期使用中,性能会逐渐下降,表现为出水(即产品)质量降低。影响树脂性能降解的因素很复杂,如树脂体积减少,交换能力下降,球粒裂纹增多,破碎流失等,造成上述现象的原因不外是:(1)胀缩内应力不均。在使用中树脂内部由于溶胀及收缩变化的不均匀,局部结构中应力不平衡,造成断链裂解。 (2)氧化破坏。体系中的氧化剂,包括酸、碱、溶剂等对树脂骨架及功能基的破坏。 (3)杂质污染。水中杂质堵塞了树脂的内部孔道,阻挡交换吸附。

离子交换树脂如何进行预处理 (1)阳离子交换树脂的预处理步骤 首先用清水对树脂进行冲洗(最好为反洗)洗至出水清澈无混浊、无杂质为止。而后用4~5%的HCl和NaOH在交换柱中依次交替浸泡2~4小时,在酸碱之间用大量清水淋洗(最好用混合床高纯度去离子水进行淋洗)至出水接近中性,如此重复2~3次,每次酸碱用量为树脂体积的2倍。最后一次处理应用4~5%的HCl溶液进行,用量加倍效果更好。放尽酸液,用清水淋洗至中性即可待用。 (2)阴离子交换树脂的预处理步骤 首先用清水对树脂进行冲洗(最好为反洗),洗至出水清澈无混浊、无杂质为止。而后用4 ~5%的NaOH和HCl在交换柱中依次交替浸泡2 ~4小时,在碱酸之间用大量清水淋洗(最好用混合床高纯度去离子水进行淋洗)至出水接近中性,如此重复2~3次,每次酸碱用量为树脂体积的2倍。最后一次处理应用4~5%的NaOH溶液进行,用量加倍效果更好。放尽碱液,用清水淋洗至中性即可待用。 (3)应用于医药、食品行业的树脂,预处理最好先用乙醇浸泡,而后再用酸碱进行交替处理,大量清水淋洗至中性待用。 (4)预处理中最后一次通过交换柱的是酸还是碱,决定于使用时所要求的离子型式。 (5)为了保证所要求的离子型式的彻底转换,所用的酸、碱应是过量的。

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