離子交換樹(shù)脂的原理及應(yīng)用是什么
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詳細(xì)點(diǎn)求標(biāo)準(zhǔn)**
原理
離子交換樹(shù)脂種聚合物帶有相應(yīng)功能基團(tuán)般情況下常規(guī)鈉離子交換樹(shù)脂帶有大量鈉離子當(dāng)水鈣鎂離子含量高時(shí)離子交換樹(shù)脂釋放出鈉離子功能基團(tuán)與鈣鎂離子結(jié)合樣水鈣鎂離子含量降低水硬度下降硬水變軟水軟化水設(shè)備工作過(guò)程
當(dāng)樹(shù)脂上大量功能基團(tuán)與鈣鎂離子結(jié)合樹(shù)脂軟化能力下降用氯化鈉溶液流過(guò)樹(shù)脂此時(shí)溶液鈉離子含量高功能基團(tuán)會(huì)釋放出鈣鎂離子而與鈉離子結(jié)合樣樹(shù)脂恢復(fù)了交換能力過(guò)程叫作再生
由于實(shí)際工作需要 軟化水設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)工作流程主要包括：工作(有時(shí)叫做產(chǎn)水下同)、反洗、吸鹽(再生)、慢沖洗(置換)、快沖洗五過(guò)程同軟化水設(shè)備所有工序非常接近只由于實(shí)際工藝同或控制需要能會(huì)有些附加流程任何鈉離子交換基礎(chǔ)軟化水設(shè)備都五流程基礎(chǔ)上發(fā)展來(lái)(其全自動(dòng)軟化水設(shè)備會(huì)增加鹽水重注過(guò)程)
反洗：工作段時(shí)間設(shè)備會(huì)樹(shù)脂上部攔截多由原水帶來(lái)污物把些污物除去離子交換樹(shù)脂才能完全曝露出來(lái)再生效才能得保證反洗過(guò)程水從樹(shù)脂底部洗入從頂部流出樣把頂部攔截下來(lái)污物沖走過(guò)程般需要5-15分鐘左右
吸鹽(再生)：即鹽水注入樹(shù)脂罐體過(guò)程傳統(tǒng)設(shè)備采用鹽泵鹽水注入全自動(dòng)設(shè)備采用專用內(nèi)置噴射器鹽水吸入(只要進(jìn)水有定壓力即)實(shí)際工作過(guò)程鹽水較慢速度流過(guò)樹(shù)脂再生效比單純用鹽水浸泡樹(shù)脂效好所軟化水設(shè)備都采用鹽水慢速流過(guò)樹(shù)脂方法再生過(guò)程般需要30分鐘左右實(shí)際時(shí)間受用鹽量影響
慢沖洗(置換)：用鹽水流過(guò)樹(shù)脂用原水同樣流速慢慢樹(shù)脂鹽全部沖洗干凈過(guò)程叫慢沖洗由于沖洗過(guò)程仍有大量功能基團(tuán)上鈣鎂離子被鈉離子交換根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)過(guò)程再生主要過(guò)程所多人過(guò)程稱作置換過(guò)程般與吸鹽時(shí)間相同即30分鐘左右
快沖洗：了殘留鹽徹底沖洗干凈要采用與實(shí)際工作接近流速用原水對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行沖洗過(guò)程出水應(yīng)達(dá)標(biāo)軟水般情況下快沖洗過(guò)程5-15分鐘
應(yīng)用
1）水處理
水處理領(lǐng)域離子交換樹(shù)脂需求量大約占離子交換樹(shù)脂產(chǎn)量90%用于水各種陰陽(yáng)離子去除目前離子交換樹(shù)脂大消耗量用火力發(fā)電廠純水處理上其次原子能、半導(dǎo)體、電子工業(yè)等
2）食品工業(yè)
離子交換樹(shù)脂用于制糖、味精、酒精制、生物制品等工業(yè)裝置上例：高糖漿制造由玉米萃出淀粉再經(jīng)水解反應(yīng)產(chǎn)生葡萄糖與糖而經(jīng)離子交換處理生成高糖漿離子交換樹(shù)脂食品工業(yè)消耗量?jī)H次于水處理
3）制藥行業(yè)
制藥工業(yè)離子交換樹(shù)脂對(duì)發(fā)展新代抗菌素及對(duì)原有抗菌素質(zhì)量改良具有重要作用鏈霉素開(kāi)發(fā)成功即突出例子近年還藥提成等方面有所研究
4）合成化學(xué)和石油化學(xué)工業(yè)
有機(jī)合成常用酸和堿作催化劑進(jìn)行酯化、水解、酯交換、水合等反應(yīng)用離子交換樹(shù)脂代替無(wú)機(jī)酸、堿同樣進(jìn)行上述反應(yīng)且優(yōu)點(diǎn)更多樹(shù)脂反復(fù)使用產(chǎn)品容易分離反應(yīng)器會(huì)被腐蝕污染環(huán)境反應(yīng)容易控制等
甲基叔丁基醚（MTBE）制備用大孔型離子交換樹(shù)脂作催化劑由異丁烯與甲醇反應(yīng)而成代替了原有對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染四乙基鉛
5）環(huán)境保護(hù)
離子交換樹(shù)脂已應(yīng)用許多非常受關(guān)注環(huán)境保護(hù)問(wèn)題上目前許多水溶液或非水溶液含有有毒離子或非離子物質(zhì)些用樹(shù)脂進(jìn)行回收使用去除電鍍廢液金屬離子回收電影制片廢液里有用物質(zhì)等
6）濕法冶金及其
離子交換樹(shù)脂從貧鈾礦里分離、濃縮、提純鈾及提取稀土元素和貴金屬
其補(bǔ)充：
離子交換技術(shù)有相當(dāng)長(zhǎng)歷史某些天物質(zhì)泡沸石和用煤經(jīng)過(guò)磺化制得磺化煤都用作離子交換劑隨著現(xiàn)代有機(jī)合成工業(yè)技術(shù)迅速發(fā)展研究制成了許多種性能優(yōu)良離子交換樹(shù)脂并開(kāi)發(fā)了多種新應(yīng)用方法離子交換技術(shù)迅速發(fā)展許多行業(yè)特別高新科技產(chǎn)業(yè)和科研領(lǐng)域廣泛應(yīng)用近年國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)樹(shù)脂品種達(dá)數(shù)百種年產(chǎn)量數(shù)十萬(wàn)噸
工業(yè)應(yīng)用離子交換樹(shù)脂優(yōu)點(diǎn)主要處理能力大脫色范圍廣脫色容量高能除去各種同離子反復(fù)再生使用工作壽命長(zhǎng)運(yùn)行費(fèi)用較低(雖次投入費(fèi)用較大)離子交換樹(shù)脂基礎(chǔ)多種新技術(shù)色譜分離法、離子排斥法、電滲析法等各具獨(dú)特功能進(jìn)行各種特殊工作其方法難做離子交換技術(shù)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用還迅速發(fā)展之
離子交換樹(shù)脂應(yīng)用近年國(guó)內(nèi)外制糖工業(yè)重點(diǎn)研究課題糖業(yè)現(xiàn)代化重要標(biāo)志膜分離技術(shù)糖業(yè)應(yīng)用也受廣泛研究
離子交換樹(shù)脂都用有機(jī)合成方法制成常用原料苯乙烯或丙烯酸(酯)通過(guò)聚合反應(yīng)生成具有三維空間立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)骨架再骨架上導(dǎo)入同類型化學(xué)活性基團(tuán)(通常酸性或堿性基團(tuán))而制成
離子交換樹(shù)脂溶于水和般溶劑大多數(shù)制成顆粒狀也有些制成纖維狀或粉狀樹(shù)脂顆粒尺寸般0.3～1.2mm 范圍內(nèi)大部分0.4～0.6mm之間們有較高機(jī)械強(qiáng)度(堅(jiān)牢性)化學(xué)性質(zhì)也穩(wěn)定正常情況下有較長(zhǎng)使用壽命
離子交換樹(shù)脂含有種(或幾種)化學(xué)活性基團(tuán)即交換官能團(tuán)水溶液能離解出某些陽(yáng)離子(H+或Na+)或陰離子(OH－或Cl－)同時(shí)吸附溶液原來(lái)存有其陽(yáng)離子或陰離子即樹(shù)脂離子與溶液離子互相交換從而溶液離子分離出來(lái)
離子交換樹(shù)脂品種多因化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)同而具有同功能和特性適應(yīng)于同用途應(yīng)用樹(shù)脂要根據(jù)工藝要求和物料性質(zhì)選用適當(dāng)類型和品種
離子交換樹(shù)脂種聚合物帶有相應(yīng)功能基團(tuán)般情況下常規(guī)鈉離子交換樹(shù)脂帶有大量鈉離子當(dāng)水鈣鎂離子含量高時(shí)離子交換樹(shù)脂釋放出鈉離子功能基團(tuán)與鈣鎂離子結(jié)合樣水鈣鎂離子含量降低水硬度下降硬水變軟水軟化水設(shè)備工作過(guò)程
當(dāng)樹(shù)脂上大量功能基團(tuán)與鈣鎂離子結(jié)合樹(shù)脂軟化能力下降用氯化鈉溶液流過(guò)樹(shù)脂此時(shí)溶液鈉離子含量高功能基團(tuán)會(huì)釋放出鈣鎂離子而與鈉離子結(jié)合樣樹(shù)脂恢復(fù)了交換能力過(guò)程叫作再生
由于實(shí)際工作需要 軟化水設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)工作流程主要包括：工作(有時(shí)叫做產(chǎn)水下同)、反洗、吸鹽(再生)、慢沖洗(置換)、快沖洗五過(guò)程同軟化水設(shè)備所有工序非常接近只由于實(shí)際工藝同或控制需要能會(huì)有些附加流程任何鈉離子交換基礎(chǔ)軟化水設(shè)備都五流程基礎(chǔ)上發(fā)展來(lái)(其全自動(dòng)軟化水設(shè)備會(huì)增加鹽水重注過(guò)程)
反洗：工作段時(shí)間設(shè)備會(huì)樹(shù)脂上部攔截多由原水帶來(lái)污物把些污物除去離子交換樹(shù)脂才能完全曝露出來(lái)再生效才能得保證反洗過(guò)程水從樹(shù)脂底部洗入從頂部流出樣把頂部攔截下來(lái)污物沖走過(guò)程般需要5-15分鐘左右
吸鹽(再生)：即鹽水注入樹(shù)脂罐體過(guò)程傳統(tǒng)設(shè)備采用鹽泵鹽水注入全自動(dòng)設(shè)備采用專用內(nèi)置噴射器鹽水吸入(只要進(jìn)水有定壓力即)實(shí)際工作過(guò)程鹽水較慢速度流過(guò)樹(shù)脂再生效比單純用鹽水浸泡樹(shù)脂效好所軟化水設(shè)備都采用鹽水慢速流過(guò)樹(shù)脂方法再生過(guò)程般需要30分鐘左右實(shí)際時(shí)間受用鹽量影響
慢沖洗(置換)：用鹽水流過(guò)樹(shù)脂用原水同樣流速慢慢樹(shù)脂鹽全部沖洗干凈過(guò)程叫慢沖洗由于沖洗過(guò)程仍有大量功能基團(tuán)上鈣鎂離子被鈉離子交換根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)過(guò)程再生主要過(guò)程所多人過(guò)程稱作置換過(guò)程般與吸鹽時(shí)間相同即30分鐘左右
快沖洗：了殘留鹽徹底沖洗干凈要采用與實(shí)際工作接近流速用原水對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行沖洗過(guò)程出水應(yīng)達(dá)標(biāo)軟水般情況下快沖洗過(guò)程5-15分鐘
應(yīng)用
1）水處理
水處理領(lǐng)域離子交換樹(shù)脂需求量大約占離子交換樹(shù)脂產(chǎn)量90%用于水各種陰陽(yáng)離子去除目前離子交換樹(shù)脂大消耗量用火力發(fā)電廠純水處理上其次原子能、半導(dǎo)體、電子工業(yè)等
2）食品工業(yè)
離子交換樹(shù)脂用于制糖、味精、酒精制、生物制品等工業(yè)裝置上例：高糖漿制造由玉米萃出淀粉再經(jīng)水解反應(yīng)產(chǎn)生葡萄糖與糖而經(jīng)離子交換處理生成高糖漿離子交換樹(shù)脂食品工業(yè)消耗量?jī)H次于水處理
3）制藥行業(yè)
制藥工業(yè)離子交換樹(shù)脂對(duì)發(fā)展新代抗菌素及對(duì)原有抗菌素質(zhì)量改良具有重要作用鏈霉素開(kāi)發(fā)成功即突出例子近年還藥提成等方面有所研究
4）合成化學(xué)和石油化學(xué)工業(yè)
有機(jī)合成常用酸和堿作催化劑進(jìn)行酯化、水解、酯交換、水合等反應(yīng)用離子交換樹(shù)脂代替無(wú)機(jī)酸、堿同樣進(jìn)行上述反應(yīng)且優(yōu)點(diǎn)更多樹(shù)脂反復(fù)使用產(chǎn)品容易分離反應(yīng)器會(huì)被腐蝕污染環(huán)境反應(yīng)容易控制等
甲基叔丁基醚（MTBE）制備用大孔型離子交換樹(shù)脂作催化劑由異丁烯與甲醇反應(yīng)而成代替了原有對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染四乙基鉛
5）環(huán)境保護(hù)
離子交換樹(shù)脂已應(yīng)用許多非常受關(guān)注環(huán)境保護(hù)問(wèn)題上目前許多水溶液或非水溶液含有有毒離子或非離子物質(zhì)些用樹(shù)脂進(jìn)行回收使用去除電鍍廢液金屬離子回收電影制片廢液里有用物質(zhì)等
6）濕法冶金及其
離子交換樹(shù)脂從貧鈾礦里分離、濃縮、提純鈾及提取稀土元素和貴金屬
其補(bǔ)充：
離子交換技術(shù)有相當(dāng)長(zhǎng)歷史某些天物質(zhì)泡沸石和用煤經(jīng)過(guò)磺化制得磺化煤都用作離子交換劑隨著現(xiàn)代有機(jī)合成工業(yè)技術(shù)迅速發(fā)展研究制成了許多種性能優(yōu)良離子交換樹(shù)脂并開(kāi)發(fā)了多種新應(yīng)用方法離子交換技術(shù)迅速發(fā)展許多行業(yè)特別高新科技產(chǎn)業(yè)和科研領(lǐng)域廣泛應(yīng)用近年國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)樹(shù)脂品種達(dá)數(shù)百種年產(chǎn)量數(shù)十萬(wàn)噸
工業(yè)應(yīng)用離子交換樹(shù)脂優(yōu)點(diǎn)主要處理能力大脫色范圍廣脫色容量高能除去各種同離子反復(fù)再生使用工作壽命長(zhǎng)運(yùn)行費(fèi)用較低(雖次投入費(fèi)用較大)離子交換樹(shù)脂基礎(chǔ)多種新技術(shù)色譜分離法、離子排斥法、電滲析法等各具獨(dú)特功能進(jìn)行各種特殊工作其方法難做離子交換技術(shù)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用還迅速發(fā)展之
離子交換樹(shù)脂應(yīng)用近年國(guó)內(nèi)外制糖工業(yè)重點(diǎn)研究課題糖業(yè)現(xiàn)代化重要標(biāo)志膜分離技術(shù)糖業(yè)應(yīng)用也受廣泛研究
離子交換樹(shù)脂都用有機(jī)合成方法制成常用原料苯乙烯或丙烯酸(酯)通過(guò)聚合反應(yīng)生成具有三維空間立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)骨架再骨架上導(dǎo)入同類型化學(xué)活性基團(tuán)(通常酸性或堿性基團(tuán))而制成
離子交換樹(shù)脂溶于水和般溶劑大多數(shù)制成顆粒狀也有些制成纖維狀或粉狀樹(shù)脂顆粒尺寸般0.3～1.2mm 范圍內(nèi)大部分0.4～0.6mm之間們有較高機(jī)械強(qiáng)度(堅(jiān)牢性)化學(xué)性質(zhì)也穩(wěn)定正常情況下有較長(zhǎng)使用壽命
離子交換樹(shù)脂含有種(或幾種)化學(xué)活性基團(tuán)即交換官能團(tuán)水溶液能離解出某些陽(yáng)離子(H+或Na+)或陰離子(OH－或Cl－)同時(shí)吸附溶液原來(lái)存有其陽(yáng)離子或陰離子即樹(shù)脂離子與溶液離子互相交換從而溶液離子分離出來(lái)
離子交換樹(shù)脂品種多因化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)同而具有同功能和特性適應(yīng)于同用途應(yīng)用樹(shù)脂要根據(jù)工藝要求和物料性質(zhì)選用適當(dāng)類型和品種
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