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大孔阴离子交换树脂的反洗分层与再生

发布时间:2022-04-18 点击量:142

大孔阴离子交换树脂的反洗分层与再生

 

产品名称:

D201大孔型强碱性阴离子交换树脂

 

 

产品简介:

D201是在大孔结构的苯乙烯-二乙烯苯共聚体上带有季铵基[-N(CH3)3OH]的阴离子交换树脂。主要用于纯水、高纯水制备及凝结净化,还用于废水处理和重金属回收。

理化性能指标:

指标名称

指标

执行标准:

GB13660-92

外观 :

乳白至淡黄色不透明球状颗粒

出厂型式 :

CLˉ

含水量 % :

50-60

质量全交换容量 mmol/g :

≥3.8

体积全交换容量 mmol/ml :

≥1.2

湿视密度 g/ml :

0.65-0.75

湿真密度 g/ml :

1.06-1.10

范围粒度 % :

(0.315-1.25mm)≥90

下限粒度 % :

(<0.315mm)≤1

有效粒径 mm :

0.400-0.700

均一系数 :

≤1.60

磨后圆球率 %:

≥95

使用时参考指标:

指标名称

指标

pH范围

1-14

使用温度°C

Cl:100   OH:40

转型膨胀率(Clˉ→OHˉ)%

≤10-14

工作交换容量 mmol/L

≥400

运行流速 m/h

15-30

 

阴、阳离子交换树脂树脂的贮存:

  离子交换树脂肪内含有一定量的水份,在运输及贮存过程中应尽量保持这部分水。如贮存过程中树脂脱了水,应先用浓食盐水(-10%)浸泡,再逐渐稀释,不得直接放于水中,以免树脂急剧膨胀而破碎。在长期贮存中,强型树脂应转变成盐型,弱型树脂可转变成相应的氢型或游离碱型也可转为盐型,然后浸泡在洁净的水中。树脂在贮存或运输过程中,应保持在5-40°C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,食盐水的温度可根据气温而定。
树脂的预处理:

  树脂常含有溶剂、未参加聚合反应的物质和少量低聚合物,还可能吸着铁、铝、铜等重金属离子。当树脂与水、酸、碱或其他溶液相接触时,上述可溶性杂质就会转入溶液中,在使用初期污染出水水质。所以,树脂在投运前要进行预处理。

 

阳树脂的预处理

阳树脂预处理步骤如下:

  首先使用饱和食盐水,取其量约等于被处理树脂体积的两倍,将树脂置于食盐溶液中浸泡18-20小时,然后放尽食盐水,用清水漂洗净,使排出水不带黄色;其次再用2%-4%NaOH溶液,其量与上相同,在其中浸泡2-4小时(或作小流量清洗),放尽碱液后,冲洗树脂直至排出水接近中性为止。后用5%HCL溶液,其量亦与上述相同,浸泡4-8小时,放尽酸液,用清

水漂流至中性待用。

 

阴离子交换树脂

树脂的贮存:

  离子交换树脂肪内含有一定量的水份,在运输及贮存过程中应尽量保持这部分水。如贮存过程中树脂脱了水,应先用浓食盐水(-10%)浸泡,再逐渐稀释,不得直接放于水中,以免树脂急剧膨胀而破碎。在长期贮存中,强型树脂应转变成盐型,弱型树脂可转变成相应的氢型或游离碱型也可转为盐型,然后浸泡在洁净的水中。树脂在贮存或运输过程中,应保持在5-40°C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,食盐水的温度可根据气温而定。

 

树脂的预处理:

  树脂常含有溶剂、未参加聚合反应的物质和少量低聚合物,还可能吸着铁、铝、铜等重金属离子。当树脂与水、酸、碱或其他溶液相接触时,上述可溶性杂质就会转入溶液中,在使用初期污染出水水质。所以,树脂在投运前要进行预处理。

阴树脂的预处理

  其预处理方法中的步与阳树脂预处理方法中的步相同;而后用

5%HCL浸泡4-8小时,然后放尽酸液,用水清洗至中性;而后用2%-4%NaOH溶

液浸泡4-8小时后,放尽碱液,用清水洗至中性待用。

 

 


大孔阴离子交换树脂的反洗分层与再生
                 

  1、 反洗分层彻底

  阴阳树脂的反洗分离程度主要是依赖于其密度差和粒径大小。实际上,在交换柱中,每种树脂反洗后的后位置主要是依赖于树脂的沉降速度。换句话说,反洗作用的结果使小密度的阴树脂沉降在大密度的阳树脂上,小颗粒树脂沉降在大颗粒树脂之上。一般说来,阳、阴树脂之间的密度差为20%,随着树脂颗粒粒度的变化,很容易理解粒度小的阳树脂之所以与粒度大的阴树脂的沉降速度交织在一起。因为传统树脂在反洗后粒度小的阳树脂和粒度大的阴树脂的交界面附近出现混层,其结果是沉降速率相同的阳树脂和阴树脂将要出现交叉再生,即所谓的交叉污染,降低了水处理系统的运行交换容量,交叉污染也将引起下一周期的硫酸根或钠离子的泄露。

  由于MONOSPHERE高强度均粒凝胶树脂的平均粒度正负相差100微米(mm)的要占95%以上,所以在反洗时能完全分离。粒度小的阳树脂和粒度大的阴树脂的沉降速度有较大的差别。高强度阳树脂的粒度一般为650mm,阴树脂一般为550mm。由于阴树脂的粒度比阳树脂小,所以MONOSPHERE高强度凝胶阳树脂同时具有颗粒粒度差和密度差,从而保证得到完全彻底的分层效果。很显然,检查传统树脂的分离效果是不容易的,通过设备上的视镜看到的是一层两种树脂间的不明显的色带。而对于MONOSPHERE树脂,视镜中可清楚地看到在深色高强度离子交换树脂之上有一条明显的色差带,色差本身就表明树脂颗粒粒度的均匀性,并由此可以预见其分离效果良好。

树脂

  2、再生

  再生彻底,泄漏少。由于提高了树脂颗粒的均匀性,因此树脂的再生效率也相应地提高了。树脂再生时,颗粒大的要比颗粒小的慢得多,由于溶液中的离子在树脂内部存在一个迁移扩散过程,在同样的条件下,离子在大颗粒树脂内迁移扩散达到再生层所需要的时间相应要长。也就是说,在给定的再生剂量和接触时间里,颗粒大的树脂,其再生效率低。相反,树脂颗粒均匀性越大,在相同的条件下,每粒树脂中的大部分将被再生,即树脂颗粒粒度的均匀性越高,在固定再生剂用量和接触时间内,树脂的再生效率越高。而树脂的再生效率越高,运行中离子泄漏机会也就越小。针对MONOSPHERE高强度凝胶阳树脂和平均粒径相同的传统阳树脂进行泄漏对比试验,分别测定出它们的泄漏情况,以两种树脂的漏钠作评价,在运行的全过程中,MONOSPHERE高强度凝胶树脂之所以制备出高质量的水,不能不归结于这种树脂具有很均匀的粒度。

树脂

  3、 清洗自耗水少和节约再生时间

  MONOSPHERE高强度均粒凝胶树脂比传统树脂容易清洗,具有清洗水量小,清洗时间短,再生效率高等特点。由于这种树脂粒度均匀,所以有着较小且均匀的扩散距离。在相同的再生和清洗情况下,这种树脂比传统树脂更快地达到出水标准。MONOSPHERE高强度凝胶树脂清洗后较容易达到清洗终点标准值。如果阳、阴树脂各自再生、清洗,节约用水将更为明显。在混床系统中,使用粒度均匀的树脂予淋洗的时间可减少到原来所需时间的三分。

树脂

  4、运行动力学速度较快,交换容量的利用大

  因为MONOSPHERE高强度凝胶树脂颗粒均匀,所以它们的交换动力学性能比传统树脂要快得多。这就意味着在高流速运行方面,这种树脂对运行系统将产生很好的效果。动力学性能表示离子之间的交换速度,其很大程度上取决于树脂颗粒的粒度。由于粒度小的树脂具有较短的扩散路径和较大的表面积,所以工作交换容量(也称运行容量)高,交换速度快。随着运行流速的增加,动力学性能越显重要,交换速度高的树脂可以充分发挥本身的交换容量。

  而大颗粒树脂,由于扩散受到影响,运行容量也就肯定受到影响。事实上,大颗粒树脂的交换容量总是较低,而粒度范围很宽的树脂装入交换器后,很大一部分交换容量无法利用。比较三种树脂在不同流速下的运行容量,这些树脂都具有相同的物理化学性能。尽管传统树脂的平均粒径相似于MONOSPHERE树脂粒径,但由于树脂的动力学性能不同,所以对树脂的交换容量有显著的影响。平均粒径小的MONOSPHERE高强度凝胶树脂运行容量,反映出较快的动力学性能,而平均粒径较大的树脂运行容量次之,粒度范围宽的传统树脂运行容量。

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