浩瀚大海、莽莽沙漠,极度口渴的海驴、沙驴,面对对触手可及的海水、沙漠盐水,望水兴叹,眼神迷晕,渴望至极:能有一口解渴的淡水多好啊……,现在好了,随着人们对海水、沙漠盐水转化为淡水的科研开发,将一杯海水(或盐水)通过阴阳离子交换树脂以后,海水一下子就变成了淡水,让您不再口渴。
离子交换树脂为什么有这种惊奇的本领呢?业内、津南大化工厂杨工颇有心得:溶解在水中的盐分,都以阳离子和阴离子的形式存在。如果有一种东西可以把这些离子移走,那么水也就得到纯化了。离子交换树脂就具有这样的能力。离子交换树脂是一种具有网状结构的不溶于水的高分子材料。它犹如一棵大树,上面有很多树枝,每个树枝上都有一个口袋。当海水通过的时候,阳离子会把阳离子交换树脂“口袋”中的氢离子交换出来,阴离子会把阴离子交换树脂“口袋”里的氢氧根离子交换出来,而氢离子和氢氧根离子相遇就变成了水。
回收离子交换树脂再生
包装:编织袋,内衬塑料袋。
使用时参考指标:
1.PH范围:5-14
2.允许温度(℃) ≤100
3.膨胀率:% (H+→Na+)≤65
4.工业用树脂层高度:m 0.8-2.0
5.再生液浓度:%Hcl:3-6 H2SO4:0.5-1
6.再生剂用量(按计),kg/m3湿树脂:HCL 40-60, H2SO4 80-120
7.再生液流速:m/h Hcl:4-8 H2SO4:10-25
8.再生接触时间:minute:30-45
9.正洗流速:m/h:约20
10.正洗时间:minute:20-30
11.运行流速:m/h: 20-40
12.工作交换容量:mmol/l (湿树脂)≥2000
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树脂反洗过程介绍
反洗工序需要操作人员,需要随时进行观察与调整,*小的颗粒**被反洗到树脂中,所以一定要特别有规律的观察浑浊物变化情况,这能加强树脂反洗效果。
晚上通过视窗观测树脂罐内树脂整体变化情况,白天视窗上的反射光使得观测困难。所以这是需要安装一个玻璃窗口,这样一来全部的光线就会被大量反射到树脂罐,不仅如此也有助于更好的观测离子交换树脂柱的内部的情况。
反洗过程中,还要对反洗出的树脂经常反洗,对反洗出来的大部分树脂颗粒进行化学分析,不仅如此还要对树脂颗粒的外观进行分析。
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离子交换树脂的种类:
按骨架结构不同,离子交换树脂可分为凝胶性和大孔型树脂两大类;按所带的交换功能基的特性,离子交换树脂可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂,阳离子树脂又分为强酸性树脂和弱酸性树脂两类,阴离子树脂又分为强碱性树脂和弱碱性树脂两类,生产厂家津南大化工厂即是按此分类——
强酸性阳离子树脂
此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;此类树脂在使用一段时间后,要进行再生处理,即用化学药剂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。
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。
弱酸性阳离子树脂
此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)。
强碱性阴离子树脂
此类树脂含有强碱性基团,如季胺基(亦称胺基)-NR3OH(R为碳氢基团),能在水中离解出OH-而呈强碱性,这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合,从而产生阴离子交换作用。这种树脂的离解性很强,在不同pH下都能正常工作。它用强碱(如NaOH)进行再生。
弱碱性阴离子树脂
这类树脂含有弱碱性基团,如伯胺基(亦称一级胺基)-NH2、仲胺基(二级胺基)-NHR、或叔胺基(胺基)-NR2,它们在水中能离解出OH-而呈弱碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合,从而产生阴离子交换作用,这种树脂在多数情况下是将溶液中的整个其他酸分子吸附,只能在中性或酸性条件(如pH1~9)下工作,可用Na2CO3、NH4OH进行再生。
大孔离子交换树脂使用一段时间后,吸附的杂质快接近到饱和状态,就要进行再生处理等处理方式,用化学药剂将树脂所吸附的离子,并其他杂质洗脱除去,使之恢复原来的组成和性能。
大孔离子交换树脂的再生应当根据各种树脂的种类和特性,以及运行的经济性,选择适当合适的再生药剂和工作条件。大孔型离子交换树脂和交联度低的树脂较易再生,而凝胶型和交联度高的树脂则要较长的再生反应时间。
大孔离子交换树脂的再生特性一般又与它的类型和结构有密切关系。强酸性和强碱性树脂的再生相比之下会比较困难,需用再生剂量会比理论所需的剂量高相当多;而弱酸性或弱碱性树脂则较易再生,所用再生剂量只需稍多于理论值。
为降低再生费用,要适当控制再生剂的使用用量,使大孔离子交换树脂性能恢复到经济合理的再生水平,通常控制性能恢复程度为 70~80% 。如果要达到更高的再生水平,再生剂就量要大量增加,再生剂的利用率则下降。
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