001x7MB阳离子交换树脂是一种强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂,其核心功能是通过离子交换反应去除水中的阳离子杂质。其工作原理可从以下三个层面解析:
1.结构基础:该树脂以交联度为7的苯乙烯-二乙烯苯共聚体为骨架,表面带有磺酸基(-SOH)活性位点。这种结构使其在水溶液中能够解离出H,形成带负电的固定磺酸根(R-SO),从而通过静电引力吸附水中的阳离子。
2.交换过程:当含阳离子(如Ca、Mg、Na等)的水通过树脂层时,发生置换反应。例如,钙离子与树脂上的H结合,生成稳定的化合物并释放H,反应式为:
2R-SOH + Ca → (R-SO)Ca + 2H。
这一过程不仅去除了导致水质硬化的Ca、Mg,还通过H的释放调节水体pH值。
3.再生机制:当树脂饱和后,需用强酸(如4-5盐酸)进行再生。盐酸中的H将吸附的阳离子置换下来,使树脂恢复为初始的H型态,反应式为:
(R-SO)Ca + 2HCl → 2R-SOH + CaCl。
再生过程通常需浸泡4-8小时,并通过清水冲洗至出水呈中性。
001x7MB阳离子交换树脂的使用注意事项:
1.防止脱水: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。
2.长期贮存处理: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其性能。
3.运行条件控制
-pH范围:该树脂的pH范围为1-14,但在实际使用中,为了保证树脂的性能和寿命,应根据具体的应用场景合理控制进水的pH值。
-使用温度:氢型树脂的使用温度不宜超过100℃,钠型树脂不宜超过120℃。过高的温度可能会导致树脂的结构破坏和性能下降。
-树脂层高度:工业用树脂层高度一般建议在1.5m以上,以保证足够的交换容量和良好的交换效果。
-再生液浓度和用量:再生液浓度NaCl为8-10,HCl为4-5;再生液用量NaCl(8-10)体积与树脂体积比为1.5-2:1,HCl(4-5)体积与树脂体积比为2-3:1。严格控制再生液的浓度和用量,以确保树脂能够得到充分的再生。
-再生液流速和接触时间:再生液流速控制在5-8m/h,再生接触时间为45-60min。合适的流速和接触时间可以提高再生效率,减少再生剂的浪费。
-正洗流速和时间:正洗流速为10-20m/h,正洗时间约30min。正洗的目的是去除树脂床中残留的再生剂和再生产物,保证出水水质。
-运行流速:运行流速一般在15-30m/h之间,根据实际情况进行调整,以达到最佳的交换效果和经济性。