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陶氏离子交换树脂的再生工艺与交换容量

发表时间:2019-01-15 11:30  品牌:陶氏离子树脂  点击数:

  一、陶氏离子交换树脂的再生工艺

  1、再生剂种类

  (1)常用再生剂。离子交换树脂的再生剂有盐(NaCI)、酸(I-ICI,H2SO4)、碱(NaOH)等。药剂的浓度与冰冻点关系。碱液也可采用固体氢氧化钠,但需要蒸汽加热溶解,操作麻烦。在化工企业中,有采用硝酸做阳床再生剂的实例。为防止硝酸的强氧化性对阳离子交换树脂造破坏,一般控制再生剂的浓度在2%~2.5%,再生剂的用量为理论量的2~3倍,阳离子交换树脂的工作交换容量在800mol/m³左右。再生剂管路采用耐硝酸腐蚀不锈钢材质。橡胶在硝酸的强氧化性作用下易老化开裂,失去防腐作用,为此阳床内壁涂刷抗硝酸涂料。

陶氏离子交换树脂

  (2)硫酸与盐酸再生剂区别。可以看出,固定床采用再生酸消耗量较HCI再生低,但H2SO4再生操作较H。再生复杂并且由于再生时浓度控制得低,再生耗时较HCl再生长,废水排放量较HCI再生高。H2SO4再生阳离子交换树脂酸消耗成本比HCl再生稍高,但H2SO4再生产生的废水,中和处理成本较HCl再生产生的废水中和处理成本低得多,使脱盐水装置总生产成本降低,并且废水中SO2-4离子比CI-离子易处理,对环保封泳有利。由于硫酸与盐酸的再生流速、冬流量不同再生装置设计也有区别,在选用离子交换器时要注明采用那种再生剂。

  (3)H2SO4稀释发热量计算。采用硫酸再生时有时把浓硫酸先稀释到一定浓度,此时要考虑浓硫酸稀释时的发热量随溶液温度升高。稀释后限制溶液温度不超过55℃。

陶氏离子交换树脂

  二、陶氏离子交换树脂的交换容量

  陶氏离子交换树脂进行离子交换反应的性能,表现在它的“离子交换容量”,即每克干陶氏树脂或每毫升湿树脂所能交换的离子的毫克当量数,meq/g(干)或meq/mL(湿);当离子为一价时,毫克当量数即是毫克分子数(对二价或多价离子,前者为后者乘离子价数)。它又有“总交换容量”、“工作交换容量”和“再生交换容量”等三种表示方式。

  1、总交换容量,表示每单位数量(重量或体积)树脂能进行离子交换反应的化学基团的总量。

陶氏离子交换树脂

  2、工作交换容量,表示树脂在某一定条件下的离子交换能力,它与树脂种类和总交换容量,以及具体工作条件如溶液的组成、流速、温度等因素有关。

  3、再生交换容量,表示在一定的再生剂量条件下所取得的再生树脂的交换容量,表明树脂中原有化学基团再生复原的程度。通常,再生交换容量为总交换容量的50~90%(一般控制70~80%),而工作交换容量为再生交换容量的30~90%,后一比率亦称为树脂的利用率。在实际使用中,离子交换树脂的交换容量包括了吸附容量,但后者所占的比例因树脂结构不同而异。现仍未能分别进行计算,在具体设计中,需凭经验数据进行修正,并在实际运行时复核之。