弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的再生工藝與交換容量

陰、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂樹(shù)脂的貯存：

  離子交換樹(shù)脂肪內(nèi)含有一定量的水份，在運(yùn)輸及貯存過(guò)程中應(yīng)盡量保持這部分水。如貯存過(guò)程中樹(shù)脂脫了水，應(yīng)先用濃食鹽水（-10%）浸泡，再逐漸稀釋?zhuān)坏弥苯臃庞谒?，以免?shù)脂急劇膨脹而破碎。在長(zhǎng)期貯存中，強(qiáng)型樹(shù)脂應(yīng)轉(zhuǎn)變成鹽型，弱型樹(shù)脂可轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的氫型或游離堿型也可轉(zhuǎn)為鹽型，然后浸泡在潔凈的水中。樹(shù)脂在貯存或運(yùn)輸過(guò)程中，應(yīng)保持在5-40C的溫度環(huán)境中，避免過(guò)冷或過(guò)熱，影響質(zhì)量。若冬季沒(méi)有保溫設(shè)備時(shí)，可將樹(shù)脂貯存在食鹽水中，食鹽水的溫度可根據(jù)氣溫而定。
樹(shù)脂的預(yù)處理：

  樹(shù)脂常含有溶劑、未參加聚合反應(yīng)的物質(zhì)和少量低聚合物，還可能吸著鐵、鋁、銅等重金屬離子。當(dāng)樹(shù)脂與水、酸、堿或其他溶液相接觸時(shí)，上述可溶性雜質(zhì)就會(huì)轉(zhuǎn)入溶液中，在使用初期污染出水水質(zhì)。所以，樹(shù)脂在投運(yùn)前要進(jìn)行預(yù)處理。

陽(yáng)樹(shù)脂的預(yù)處理

陽(yáng)樹(shù)脂預(yù)處理步驟如下：

  首先使用飽和食鹽水，取其量約等于被處理樹(shù)脂體積的兩倍，將樹(shù)脂置于食鹽溶液中浸泡18-20小時(shí)，然后放盡食鹽水，用清水漂洗凈，使排出水不帶黃色;其次再用2%-4%NaOH溶液，其量與上相同，在其中浸泡2-4小時(shí)（或作小流量清洗），放盡堿液后，沖洗樹(shù)脂直至排出水接近中性為止。后用5%HCL溶液，其量亦與上述相同，浸泡4-8小時(shí)，放盡酸液，用清

水漂流至中性待用。

 陰樹(shù)脂的預(yù)處理

  其預(yù)處理方法中的步與陽(yáng)樹(shù)脂預(yù)處理方法中的步相同；而后用

5%HCL浸泡4-8小時(shí)，然后放盡酸液，用水清洗至中性；而后用2%-4%NaOH溶

液浸泡4-8小時(shí)后，放盡堿液，用清水洗至中性待用。

弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的再生工藝與交換容量
                 

　　一、離子交換樹(shù)脂的再生工藝

　　1、再生劑種類(lèi)

　　(1)常用再生劑。離子交換樹(shù)脂的再生劑有鹽(NaCI)、酸(I-ICI，H2SO4)、堿(NaOH)等。藥劑的濃度與冰凍點(diǎn)關(guān)系。堿液也可采用固體*，但需要蒸汽加熱溶解，操作麻煩。在化工企業(yè)中，有采用硝酸做陽(yáng)床再生劑的實(shí)例。為防止硝酸的強(qiáng)氧化性對(duì)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂造破壞，一般控制再生劑的濃度在2%~2.5%，再生劑的用量為理論量的2~3倍，陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的工作交換容量在800mol/m3左右。再生劑管路采用耐硝酸腐蝕不銹鋼材質(zhì)。橡膠在硝酸的強(qiáng)氧化性作用下易老化開(kāi)裂，失去防腐作用，為此陽(yáng)床內(nèi)壁涂刷抗硝酸涂料。

離子交換樹(shù)脂

　　(2)硫酸與鹽酸再生劑區(qū)別。可以看出，固定床采用再生酸消耗量較HCI再生低，但H2SO4再生操作較H。再生復(fù)雜并且由于再生時(shí)濃度控制得低，再生耗時(shí)較HCl再生長(zhǎng)，廢水排放量較HCI再生高。H2SO4再生陽(yáng)離子交換樹(shù)脂酸消耗成本比HCl再生稍高，但H2SO4再生產(chǎn)生的廢水，中和處理成本較HCl再生產(chǎn)生的廢水中和處理成本低得多，使脫鹽水裝置總生產(chǎn)成本降低，并且廢水中SO2-4離子比CI-離子易處理，對(duì)環(huán)保封泳有利。由于硫酸與鹽酸的再生流速、冬流量不同再生裝置設(shè)計(jì)也有區(qū)別，在選用離子交換器時(shí)要注明采用那種再生劑。

　　(3)H2SO4稀釋發(fā)熱量計(jì)算。采用硫酸再生時(shí)有時(shí)把濃硫酸先稀釋到一定濃度，此時(shí)要考慮濃硫酸稀釋時(shí)的發(fā)熱量隨溶液溫度升高。稀釋后限制溶液溫度不超過(guò)55℃。

離子交換樹(shù)脂

　　二、離子交換樹(shù)脂的交換容量

　　離子交換樹(shù)脂進(jìn)行離子交換反應(yīng)的性能，表現(xiàn)在它的“離子交換容量"，即每克干樹(shù)脂或每毫升濕樹(shù)脂所能交換的離子的毫克當(dāng)量數(shù)，meq/g(干)或meq/mL(濕)；當(dāng)離子為一價(jià)時(shí)，毫克當(dāng)量數(shù)即是毫克分子數(shù)(對(duì)二價(jià)或多價(jià)離子，前者為后者乘離子價(jià)數(shù))。它又有“總交換容量"、“工作交換容量"和“再生交換容量"等三種表示方式。

　　1、總交換容量，表示每單位數(shù)量(重量或體積)樹(shù)脂能進(jìn)行離子交換反應(yīng)的化學(xué)基團(tuán)的總量。

離子交換樹(shù)脂

　　2、工作交換容量，表示樹(shù)脂在某一定條件下的離子交換能力，它與樹(shù)脂種類(lèi)和總交換容量，以及具體工作條件如溶液的組成、流速、溫度等因素有關(guān)。

　　3、再生交換容量，表示在一定的再生劑量條件下所取得的再生樹(shù)脂的交換容量，表明樹(shù)脂中原有化學(xué)基團(tuán)再生復(fù)原的程度。通常，再生交換容量為總交換容量的50～90%(一般控制70～80%)，而工作交換容量為再生交換容量的30～90%，后一比率亦稱為樹(shù)脂的利用率。在實(shí)際使用中，離子交換樹(shù)脂的交換容量包括了吸附容量，但后者所占的比例因樹(shù)脂結(jié)構(gòu)不同而異。現(xiàn)仍未能分別進(jìn)行計(jì)算，在具體設(shè)計(jì)中，需憑經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，并在實(shí)際運(yùn)行時(shí)復(fù)核之。