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陶氏离子交换树脂的特性及分析原理

发表时间:2019-01-18 10:50  品牌:陶氏离子树脂  点击数:

  溶解性

  离子交换树脂应为不溶性物质,但陶氏树脂在合成过程中夹杂的聚合度较低的物质及树脂使用过程中受高温影响或被氧化会化学降解而生成的物质,会在运行时溶解出来,称为胶溶。交联度较低和含活性基团多的树脂,溶解倾向较大。离子交换器刚投入运行时发生出水带色现象就是树脂胶溶现象。

陶氏离子交换树脂

  膨胀度

  离子交换树脂含有大量亲水基团,与水接触即吸水膨胀。溶液中电解质浓度越大,树脂内外溶液的渗透压差反而减小,树脂的溶胀就小,所以对于“失水”的树脂,应将其先浸泡在饱和食盐水中,使树脂缓慢膨胀,不致破碎。当树脂中的离子变换时,如阳离子树脂由H+转为Na+,阴树脂由C1-OH-转为OH-,都因离子直径增大而发生膨胀,增大树脂的体积。通常,交联度低的树脂的膨胀度较大。在设计离子交换器本体高度与再生装置及配水装置时,必须考虑树脂的转型膨胀率体积改变率,以适应生产运行时树脂层中的离子转型发生的树脂体积变化。树脂转型体积改变率越小越好,在浮动床中这样容易控制树脂层装填高树脂层度及填床率,使落床、成床时树脂层基本不乱。此外,对固定床的中排再生装置设计有利。

陶氏离子交换树脂

  耐用性

  树脂颗粒使用时有转移、摩擦、膨胀和收缩等变化,长期使用后会有少量损耗和破碎,当树脂破碎严重时,将会造成水流阻力的急剧增加,从而使设备出力达不到要求,影响正常运行,故树脂要有较高的机械强度和耐磨性。交联度低的树脂较易碎裂,但树脂的耐用性更主要地决定于交联结构的均匀程度及其强度。如大孔树脂,具有较高的交联度者,结构稳定,能耐反复再生,一般交换器内树脂使用后其机械强度应保证每年的耗损率不超过3%~7%。树脂的损耗超过正常值时,除了检查树脂的流失情况,还应考虑树脂是否存在破损问题。

陶氏离子交换树脂

  树脂的交联度

  树脂的骨架是靠交联剂连接在一起的。交联度是指交联剂所占有的份数,一般用交联剂占单体质量百分数来表示。例如,聚苯乙烯树脂用二乙烯苯做交联剂,其用量占单体总料量的8%时,这种树脂的交联度为8%。低交联度为2%~4%,中交联度为7%~8%,高交联度为12%~20%;交联度直接影响树脂的性能。交联度越高,树脂的机械强度就越大,对离子的选择性越强,但离子的交换速度就越慢。这是因为交联度高,表明树脂的结构紧密,孔隙率低,同时树脂在水中溶胀率也低,因而水中的离子在树脂内扩散速度小,影响了离子间的交换能力。