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陶氏离子交换树脂的再生与影响特性主要因素

发表时间:2019-01-15 10:48  品牌:陶氏离子树脂  点击数:

  陶氏离子交换树脂的再生

  离子相对浓度高低对树脂的交换性质会产生很大的影响。当水溶液中氢离子的浓度相当大时,阳离子交换树脂中的钙离子或镁离子,可与氢离子进行交换,重新成为陶氏离子交换树脂。换言之,交换反应也可以反方向进行。由于离子交换过程是可逆的,因此当交换树脂交换了一定量的离子后,可用相对浓度较高的氢离子再取代下来,使之一再重复被循环使用,这种作用称为再生。

陶氏离子交换树脂

  其反应式如下:(R-SO3)2Ca+2H+→2R-SO3H+Ca2+(R-COO)2Ca+2H+→2R-COOH+Ca2+当树脂中的氢离子,都被其它硬度离子交换后,这些树脂就没有软化水质作用,此时之状态称为饱和状态。再生操作主要目的就是将已经达到饱和状态的陶氏树脂,利用再生剂洗出所交换来的阳离子,让树脂重新再回复到原有的交换容量,或所期望的容量程度,或原有的树脂型态等。无论是强酸性或弱酸性阳离子交换树脂,都可以使用稀硫酸或稀盐酸作为再生剂,但一般认为以稀硫酸作为再生剂,效果可能会好一些。因为树脂若吸附有机物的话,稀硫酸较稀盐酸更能解析出有机物,所以一般工艺多采用稀硫酸为再生剂。不过实际应用时,可能因为硫酸的取得较为困难,所以多使用盐酸作为再生剂居多。

陶氏离子交换树脂

  陶氏离子交换树脂影响再生特性的主要因素

  树脂的再生特性与它的类型和结构有密切关系,强酸性氢型树脂的再生比较困难,需要的再生酸液的剂量比理论值高许多,而且必须较长的接触时间。相形之下,弱酸性氢型树脂的再生则比较容易,需要的再生酸液的剂量仅比理论值高一些,也不需要长的接触时间。一般认为,在硫酸或盐酸的用量为其总交换容量的二倍时,每次再生树脂与再生酸液浸泡接触时间是:约30~60分;约30~45分。此外,树脂的再生特性也与它们的交联度有关。所谓交联度乃是定量树脂中所含的交联剂(如苯乙烯)的质量百分率。通常交联度低的树脂,其特征是聚合密度较低,内部空隙较多,网孔大,对水的溶胀性好,但对离子选择较弱,交换反应速度快,较易再生,因此每次再生树脂与再生酸液浸泡接触时间较短。反之,交联度高的树脂,则需要较长再生酸液与树脂接触的时间。

陶氏离子交换树脂

  无论强酸性或树脂的交联度均可以在制造时控制。由于氢型树脂的网孔不仅提供了良好的离子交换条件,而且也像活性碳一般,能产生分子吸附作用,也可能吸附各种有机物,因此容易受到有机物污染,而影响其操作效率,也使得其再生操作发生困难。如果树脂在使用过程中,吸附了有机物,特别是大分子有机物,再生接触时间必须更久,而且通常要提高温度(70~80℃)才能除去大部分有机物,以免其效能降低太快,同时在高温下操作,也可以加速再生反应时间,使浸泡接触时间得以因而缩短。在这方面应用的再生剂,以硫酸较佳,理由是硫酸在加热时相当安定,盐酸则可能会产生有毒的氯化氢气体。