离子交换树脂的基体(matrix),制造原料主要有苯乙烯和丙烯酸(酯)两大类,它们分别与交联剂二乙烯苯产生聚合反应,形成具有长分子主链及交联横链的网络骨架结构的聚合物。苯乙烯系树脂是先使用的,丙烯酸系树脂则用得较后。
这两类树脂的吸附性能都很好,但有不同特点。丙烯酸系树脂能交换吸附大多数离子型色素,脱色容量大,而且吸附物较易洗脱,便于再生,在糖厂中可用作主要的脱色树脂。苯乙烯系树脂擅长吸附芳香族物质,善于吸附糖汁中的多酚类色素(包括带负电的或不带电的);但在再生时较难洗脱。因此,糖液先用丙烯酸树脂进行粗脱色,再用苯乙烯树脂进行精脱色,可充分发挥两者的长处。
树脂的交联度,即树脂基体聚合时所用二乙烯苯的百分数,对树脂的性质有很大影响。通常,交联度高的树脂聚合得比较紧密,坚牢而耐用,密度较高,内部空隙较少,对离子的选择性较强;而交联度低的树脂孔隙较大,脱色能力较强,反应速度较快,但在工作时的膨胀性较大,机械强度稍低,比较脆而易碎。工业应用的离子树脂的交联度一般不低于4%;用于脱色的树脂的交联度一般不高于8%;单纯用于吸附无机离子的树脂,其交联度可较高。 离子交换树脂可以从贫铀矿里分离、浓缩、提纯铀及提取稀土元素和贵金属。河南732 酸性阳离子交换树脂
一般情况下,当标准化通量下降10~15%时,或系统脱盐率下降10~15%,或操作压力及段间压差升高10~15%,应清洗RO系统。清洗频度与系统预处理程度有直接的关系,当SDI15<3时,清洗频度可能为每年4次;当SDI15在5左右时,清洗频度可能要加倍但清洗频度取决于每一个项目现场的实际情况。 什么是SDI? 目前行之有效的评价RO/NF系统进水中胶体污染可能的更好技术是测量进水的淤积密度指数(SDI,又称污堵指数),这是在RO设计之前必须确定的重要参数,在RO/NF运行过程中,必须定期进行测量(对于地表水每日测定2~3次),ASTM D4189-82规定了该测试的标准。膜系统的进水规定是SDI15值必须≤5。降低SDI预处理的有效技术有多介质过滤器、超滤、微滤等。在过滤之前添加聚电介质有时能增强上述物理过滤、降低SDI值的能力。鞍山氯型强碱性阴离子交换树脂水处理设备就是通过各种物理或化学手段,对水进行净化处理的设备。
离子交换树脂运行常见故障及排障办法: 石英砂垫层乱层 交换器底部选用石英砂垫层时,因反洗操作不当或积污,会造成石英砂层结块;若反洗水从局部冲出则会造成石英砂垫层乱层。 石英砂垫层下面的穹型多孔板的中心,应不开孔,以避免底部进水流速过高冲乱石英砂层。如果穹型板是全部开孔的,可以在穹型多孔板下面加装挡板,但是,不可使用缝隙式喷水头或多孔式花篮,因为它们的出水流速太高,距穹型板又近,仍然会使水流集中于局部小孔喷出,冲乱石英砂层。 石英砂垫层应严格按照级配逐层铺垫,每层的厚度必须均匀。在装入树脂前,可以进行反洗试验,要求在流速达到40-60m/h时,石英砂垫层不乱层,不移动。
什么是颗粒和胶体污染?如何测定? 反渗透或纳滤系统一旦出现颗粒和胶体的污堵就会严重影响膜的产水量,有时也会降低脱盐率。胶体污堵的早期症状是系统压差的增加,膜进水水源中颗粒或胶体的来源因地而异,常常包括细菌、淤泥、胶体硅、铁腐蚀产物等,预处理部分所用的药品如聚合铝和三氯化铁或阳离子聚电介质,如果不能在澄清池或介质过滤器中有效的除去,也可能引起污堵。此外阳离子性的聚电介质也会与阴离子性的阻垢剂反应,其沉淀物会污堵膜元件,水中这类污堵倾向或预处理是否合格采用SDI15进行评价。在有机合成中常用酸和碱作催化剂进行酯化、水解、酯交换、水合等反应。
离子交换树脂的应用领域:1、水处理水处理领域离子交换树脂的需求量很大,约占离子交换树脂产量的90%,用于水中的各种阴阳离子的去除。目前,离子交换树脂的极大消耗量是用在火力发电厂的纯水处理上,其次是原子能、半导体、电子工业等。2、食品工业离子交换树脂可用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工业装置上。例如:高果糖浆的制造是由玉米中萃出淀粉后,再经水解反应,产生葡萄糖与果糖,而后经离子交换处理,可以生成高果糖浆。离子交换树脂在食品工业中的消耗量只次于水处理。3、制药行业制药工业离子交换树脂对发展新一代的kang菌素及对原有kang菌素的质量改良具有重要作用。链霉素的开发成功即是突出的例子。近年离交树脂还在中药提成等方面有所涉足。要保持树脂的水分,树脂出厂时,其含水率是饱和的,在贮存过程中必须防止水分的消失。石家庄离子交换树脂的选用
膜浓缩设备可以实现高效纯化浓缩技术,可以使有效分成于液体的分子量不同。河南732 酸性阳离子交换树脂
大孔型树脂是在聚合反应时加入致孔剂,形成多孔海绵状构造的骨架,内部有大量长久性的微孔,再导入交换基团制成。它并存有微细孔和大网孔(macro-pore),润湿树脂的孔径达100~500nm,其大小和数量都可以在制造时控制。孔道的表面积可以增大到超过1000m2/g。这不只为离子交换提供了良好的接触条件,缩短了离子扩散的路程,还增加了许多链节活性中心,通过分子间的范德华引力(van de Waal's force)产生分子吸附作用,能够象活性炭那样吸附各种非离子性物质,扩大它的功能。一些不带交换功能团的大孔型树脂也能够吸附、分离多种物质,例如化工厂废水中的酚类物。
大孔树脂内部的孔隙又多又大,表面积很大,活性中心多,离子扩散速度快,离子交换速度也快很多,约比凝胶型树脂快约十倍。使用时的作用快、效率高,所需处理时间缩短。大孔树脂还有多种优点:耐溶胀,不易碎裂,耐氧化,耐磨损,耐热及耐温度变化,以及对有机大分子物质较易吸附和交换,因而抗污染力强,并较容易再生。 河南732 酸性阳离子交换树脂