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  1. 津南大化工

    —— 離子交換樹脂、阻垢劑和草酸等水處理藥劑生產廠家,及使用服務公司

    ?首頁 〉離子交換樹脂

    離子交換樹脂是精通陰陽離子交換樹脂原理及應用、再生、種類、作用、使用、檢測技術的廠家—津南大化工生產的水處理離子交換樹脂,其作用功效好、交換容量大、機械強度高、批發價格低、使用方法科學,被譽為離子交換樹脂品牌公司廠家。

                 

    離子交換樹脂種類/類型(按作用和用途分類)-多少錢/價格-圖片

    離子交換樹脂原理
           離子交換樹脂原理是離子交換樹把溶液中的鹽分脫離出來的過程:離子交換樹脂作用環境中的水溶液中,含有的金屬陽離子(Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)與陽樹脂(含有的磺酸基(—SO3H)、羧基(—COOH)或苯酚基(—C6H4OH)等酸性基團,在水中易生成H+離子)上的H+ 進行離子交換,使得溶液中的陽離子被轉移到樹脂上,而樹脂上的H+交換到水中,(即為陽離子交換樹脂原理);水溶液中的陰離子(Cl-、HCO3-等)與陰樹脂(含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基(—NH2)或亞胺基(—NH2)等堿性基團,在水中易生成OH-離子)上的OH-進行交換,水中陰離子被轉移到樹脂上,而樹脂上的OH-交換到水中,(即為陰離子交換樹脂原理),而H+與OH-相結合生成水,從而達到脫鹽的目的,原理圖是:
                               
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    離子交換樹脂有什么用(離子交換樹脂作用-應用)

           1、水處理
           水處理行業的使用量約占其市場應用總額的90%,其最大用戶是火力發電廠的純水處理,其次是應用于原子能、半導體、電子工業等,其作用是用于水中的各種陰陽離子的去除。

           2、食品工業
           作用于制糖、味精、乳業、蜂蜜、釀酒、生物制品等食品工業,如高果糖漿的制造是由玉米中萃出淀粉后,再經水解反應,產生葡萄糖與果糖,而后經離子交換樹脂處理,可以生成高果糖漿,其在食品工業中的應用份額僅次于水處理行業。

            3、制藥行業
            在制藥工業,離子交換樹脂對發展新一代抗菌素及對原有抗菌素的質量改良具有重要作用,如鏈霉素的開發成功即是突出的例子,近年來,其在中藥提純等領域的應用,也日益廣泛。

           4、合成化學和石油化學工業
           在有機合成中常用酸和堿作催化劑進行酯化、水解、酯交換、水合等反應,而用離子交換樹脂代替無機酸、堿,同樣可進行上述反應,且其可反復作用,產品容易分離,反應器不會被腐蝕,不污染環境,反應容易控制等,如生產制備甲基叔丁基醚(MTBE),就是用大孔型離子交換樹脂作催化劑,由異丁烯與甲醇反應而成,代替了原有的可對環境造成嚴重污染的四乙基鉛。

           5、環境保護
           許多水溶液或非水溶液中含有有毒離子或非離子物質,可用其進行回收使用,如去除電鍍廢液中的金屬離子、回收電影制片廢液里的有用物質等。

           6、濕法冶金及其他
           可以從貧鈾礦里分離、濃縮、提純鈾及提取稀土元素和貴金屬。

           7、電子及核科技等高端技術行業
           隨著有機合成工業技術的發展,一些廠家研究制成了許多種性能優良的離子交換樹脂,并開發了多種新的應用方向,如離子交換樹脂在電子、核工業、航空、航天等高端技術行業的應用。

    離子交換樹脂的主要性能-特性

           物理性能
           1、外觀。呈透明或半透明,因其組成不同,顏色各異,如苯乙烯樹脂呈黃色,也有呈黑色和赤褐色的,但對性能影響不大。一般情況下,原料雜質多或交聯劑多,其顏色稍深(但樹脂在運行過程中,因為各種原因有時顏色也會變化);樹脂外形呈球狀,要求圓球率達到90%以上。
           2、粒度。顆粒的大小將影響交換速度、壓力損失、反洗效果等;顆粒大小不能相差太大,用于水處理的樹脂的顆粒以20-40目為宜;粒度的表示方法以有效粒徑和不均勻系數來表示。
           3、密度。關系到水處理工藝和樹脂裝填量。密度的表示方法有:干真密度(一般1.6g/cm3左右)、濕真密度(一般1.04-1.30g/cm3之間)、視濕密度(一般在0.60-0.80g/cm3之間)。
           4、含水率。樹脂的含水率越大,表示孔隙率越大,交聯度越小。
           5、溶脹率。樹脂浸水之后要溶脹,它與交聯度、活性基團、交換容量、水中電解質密度、可交換離子的性質等有關。樹脂在交換與再生過程中會發生脹縮現象,多次脹縮樹脂易碎裂。
           6、耐磨性。反映的是樹脂的機械強度,應保證每年樹脂耗量不超過7%。
           7、溶解性。離子交換樹脂內含有低聚合物要逐漸溶解,使用過程中也會發生膠溶。
           8、耐熱性。陽樹脂耐溫100℃左右,強堿性陰可耐60℃,弱堿性陰樹脂可耐溫80℃;但在低于或等于0℃時,易結冰而破碎。
           9、導電性。干的樹脂不導電,濕的樹脂可電導。

           化學性能
           1、交換反應具有可逆性,因此既可以交換,也可以再生,可反復使用。
           2、具有酸、堿性,H+型陽樹脂和OH-型陰樹脂等的性能與電解質酸、堿相同,在水中能電離出H+和OH-的能力。
           3、具有中和與水解性能,因離子交換樹脂具電解質性質,所以能與酸、堿進行中和反應,也能進行水解。
           4、吸著各種離子的能力不一,具有選擇性。
           5、離子交換樹脂交換容量,表示其交換離子量的多少,根據其形態可分為平衡交換容量、全交換容量、工作交換容量等。

    離子交換樹脂使用

           離子交換樹脂使用方法分為四個操作步驟(即預處理—裝柱—清洗—出水—再生),和貯存、運輸、保養:

            一、樹脂預處理:
            1、陽離子交換樹脂預處理:
           將陽樹脂置于潔凈的容器中,用清水漂洗,直到排水清晰為止。用水浸泡樹脂12-24小時,使樹脂充分膨脹(如為干樹脂,應先用飽和氯化鈉溶液浸泡,再逐步稀釋氯化鈉溶液,以免樹脂突然急劇膨脹而破碎);用樹脂體積2倍量的2-5%HCl溶液浸泡樹脂2-4小時,并不時攪拌;然后用 低純水洗滌樹脂,直至溶液PH接近于4,再用2-5%NaOH溶液處理,處理后用水洗至微堿性,再一次用5%HCl溶液處理,使樹脂變為氫型,最后用純水洗至PH=4,無Cl-即可。
           
    2、陰離子交換樹脂預處理:
            與陽離子樹脂相同,只是在樹脂用NaOH處理時,可用5-8%NaOH溶液,用量增加一些,使樹脂變為OH型后不要再用HCl處理。
      如果樹脂量少,及要求較高時,在水洗后,增加一步醇洗,效果會更好一些。

           二、樹脂裝柱:
           將交換柱洗去油污雜質,用去離子水沖洗干凈,在柱中先裝入半柱水,然后將樹脂和水一起倒入柱中。裝柱時應注意柱中的水不能漏干,否則,樹脂間形成氣泡,影響交換效率。

           三、樹脂清洗、出水:

           裝柱完成后,先用純水按出水順序流過交換柱,初出水含有裝柱過程混入的雜質應棄去,待出水達到要求后,即可通入原水,進行正常的制水。

           四、樹脂再生:

           離子交換樹脂使用失效后,可用酸堿再生處理,重新使用。
           1、陽柱再生:
             
    逆洗:將水從交換柱底部通入,廢水從頂部排出,將被壓緊的樹脂松動,洗去樹脂碎粒及其他雜質,排除樹脂層內的氣泡,洗至水清澈。
              加酸:將4-5%HCl水溶液從柱的頂部加入,控制流速,約30-45分鐘加完。
              正洗:將水從柱頂部通入,廢水從柱下端流出,控制流速為約2倍于加酸的流速,開始的15分鐘可慢些。洗至PH3-4,此時用鉻黑T檢驗應無陽離子。

           2、陰柱再生:
             
    逆洗:用陽柱水逆洗,可將陽柱出水口連接至陰柱下端,通入陽柱水。條件同陽柱。
              加堿:將5%NaOH溶液從柱頂部加入,控制一定流速,使堿液在1-1.5小時加完。
              正洗:從柱頂部通入陽柱水,下端放出廢水,流速可以是加堿時的2倍,開始15分鐘可慢些,洗至PH11-12,用硝酸銀溶液檢驗無氯離子。
     

           注意:此使用方法,操作時均不可將柱中水放至樹脂層以下。

           五、要保持水分:
           離子交換樹脂出廠時,含水率是飽和的,在貯存、運輸過程中必須防止水分的消失。建議將樹脂儲存于干燥、沒有陽光直射的室內,如發現樹脂變干時,切忌將樹脂直接置于水中浸泡,而應該將它置于飽和食鹽水中浸泡,使樹脂緩慢膨脹,然后再逐漸稀釋食鹽水溶液。

           六、應貯存在5-40℃溫度下:
           若冬季沒有保溫設備時,可將樹脂貯存在食鹽水中,食鹽水的溫度可根據氣溫而定;若貯存的溫度過高,容易引起樹脂交換基團的分解和微生物污染;若貯存在水的冰點之下,會使樹脂內的水分凍結;如果樹脂凍結,不能用機械方法處理,將其置于環境溫度中逐步解凍。

           七、防止受到污染:
           樹脂貯存時要避免和鐵容器、氧化劑和油類物質直接接觸,以免被污染或被氧化降解。
           
    八、貯存期不要超過資料中的推薦值:
           25℃-40℃之間,貯存期為2年。

    離子交換樹脂再生

           樹脂使用一段時間后,吸附的雜質接近飽和狀態,就要用化學藥劑將樹脂所吸附的離子和其他雜質洗脫除去,使之恢復原來的組成和性能,即是離子交換樹脂再生。津南大化工在長期的樹脂應用服務中,積累沉淀出了高效的樹脂再生原理和技術技能:離子交換樹脂如何再生應根據樹脂種類、特性,以及運行的經濟性,選擇適當的再生藥劑和工作條件。 
           
    一、樹脂的再生與樹脂類型和結構有密切關系
           強酸性和強堿性樹脂的再生比較困難,需用再生劑量比理論值高相當多;而弱酸性或弱堿性樹脂則較易再生,所用再生劑量只需稍多于理論值。此外大孔型和交聯度低的樹脂較易再生,而凝膠型和交聯度高的樹脂則要較長的再生反應時間。 
           
    二、樹脂再生劑的種類應根據樹脂的離子類型來選用,并適當地選擇價格較低的酸、堿或鹽
           
    例如:鈉型強酸性陽樹脂可用10%NaCl溶液再生,用藥量為其交換容量的2倍(用NaCl量為117g/l樹脂);氫型強酸性樹脂用強酸再生,用硫酸時要防止被樹脂吸附的鈣與硫酸反應生成硫酸鈣沉淀物,為此宜先通入 1-2% 的稀硫酸再生;氯型強堿性樹脂,主要以NaCl溶液來再生,但加入少量堿有助于將樹脂吸附的色素和有機物溶解洗出,故通常使用含10%NaCl+0.2%NaOH 的堿鹽液再生,常規用量為每升樹脂用150-200gNaCl,及3-4gNaOH;OH型強堿陰樹脂則用 4%NaOH溶液再生。    
           
    三、樹脂再生原理是樹脂原先的交換吸附的逆反應
           按化學反應平衡原理,提高化學反應某一方物質的濃度,可促進反應向另一方進行,故提高再生液濃度可加速再生反應,并達到較高的再生水平。  
           為加速樹脂再生的化學反應,通常先將再生液加熱至70-80℃。它通過樹脂的流速一般為1-2BV/h 。也可采用先快后慢的方法,以充分發揮再生劑的效能。再生時間約為一小時。隨后用軟水順流沖洗樹脂約一小時(水量約4BV) ,待洗水排清之后,再用水反洗,至洗出液無色、無混濁為止。 
           
    四、某些樹脂在再生和反洗之后,要調校pH值
           因為再生液常含有堿,樹脂再生后即使經水洗,也常帶堿性,而一些脫色樹脂 (特別是弱堿性樹脂) 宜在微酸性下工作,此時可通入稀鹽酸,使樹脂pH值下降至6左右,再用水正洗,反洗各一次。
           
    五、樹脂再生的特殊處理法
           樹脂在使用較長時間后,由于它所吸附的一部分雜質(特別是大分子有機膠體物質)不易被常規的再生處理所洗脫,逐漸積累而將樹脂污染,使樹脂效能降低。此時要用特殊的方法處理。例如:陽離子樹脂受含氮的兩性化合物污染,可用4%NaOH溶液處理,將它溶解而排掉;陰離子樹脂受有機物污染,可提高堿鹽溶液中的NaOH濃度至0.5-1.0%,以溶解有機物。 
           
    六、樹脂再生廢液的處置
           一般采用用化學方法處理再生液,使色素和其他有機物沉淀,除去雜質后再循環使用;用顆?;钚蕴课?,用次氯酸鈉、次氯酸鈣、氯氣或臭氧將它氧化,用超過濾或反滲透法分離它的有機物,或用粉狀樹脂吸附,以及用微生物將其有色物降解,取得較好效果。

           總結:樹脂使用一段時間后被鈣鎂離子和碳酸根硫酸根等飽和,所以樹脂再生意義就在于從飽和樹脂中把結合上的陰陽離子拿下來,讓它恢復處理水的能力。在離子交換樹脂再生領域,津南大化工廠將為您提供更詳盡、周到的服務。

    離子交換樹脂如何合成

           離子交換樹脂是苯乙烯或者丙烯酸、丙烯酯,通過聚合反應生成的三維空間體網狀結構的基因,再在基因上導入不同類型化學活性團而合成的無毒無害的不溶性高分子球形顆粒狀聚合物。

           樹脂英文:Ion exchange resin
           樹脂CAS:104219-63-8、11128-96-4

           離子交換樹脂組成其結構由不溶性的三維空間網狀骨架、連接在骨架上的功能基團和功能基團所帶的相反電荷的可交換離子之三部分組成。

    離子交換樹脂應用交流

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