離子交換樹(shù)的物理結(jié)構(gòu)
一些不帶交換功能團(tuán)的大孔型樹(shù)脂也能夠吸附、分離多種物質(zhì),例如化工廠廢水中的酚類物。大孔樹(shù)脂內(nèi)部的孔隙又多又大,表面積很大,活性中心多,離子擴(kuò)散速度快,離子交換速度也快很多,約比凝膠型樹(shù)脂快約十倍。使用時(shí)的作用快、,所需處理時(shí)間縮短。大孔樹(shù)脂還有多種優(yōu)點(diǎn):耐溶脹,不易碎裂,耐氧化,供應(yīng)除氟樹(shù)脂,耐磨損,耐熱及耐溫度變化,以及對(duì)有機(jī)大分子物質(zhì)較易吸附和交換,因而抗污染力強(qiáng),并較容易再生。
影響離子交換樹(shù)脂再生的因素有哪些
離子交換樹(shù)脂再生長(zhǎng)度的好壞,和許多因素有關(guān),再生劑用量、濃度、溫度和流速等都是影響再生過(guò)程的主要因素.﹨x0d(1)再生劑的用量﹨x0d從理論分析,再生劑用量應(yīng)與樹(shù)脂工作交換容量相當(dāng),但實(shí)際上由于交換反應(yīng)是可逆的,再生劑用量需遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)理論用量才能滿足足夠的再生度要求,再生劑的比耗增加,除氟樹(shù)脂廠家,可以提高交換樹(shù)脂的再生程度,但當(dāng)比耗增加到一定程度后,再繼續(xù)增加比例,再生程度提高很少,所以用過(guò)高的比耗是不經(jīng)濟(jì)的,因此,實(shí)際操作過(guò)程中通常再生劑用量為理論用量的3-4倍,樹(shù)脂的工作交換容量可以恢復(fù)到原來(lái)的70%-80%.﹨x0d(2)再生劑濃度﹨x0d一般而言,再生劑的濃度越大,再生程度越高,但當(dāng)再生劑的用量一定時(shí),再生劑濃度,會(huì)使再生液的體積流量減少,除氟樹(shù)脂生產(chǎn)廠家,與樹(shù)脂的接觸時(shí)間縮短而且可能產(chǎn)生不均勻的再生反應(yīng),再生效果下降,導(dǎo)致制水周期縮短,再生次數(shù)增加,酸堿用量增大,所以生產(chǎn)上需要合理的控制再生劑的濃度.﹨x0d(3)再生劑的流速﹨x0d再生劑的流速應(yīng)控制適宜以保證再生反應(yīng)充分,再生反應(yīng)流速主要取決于離子的擴(kuò)散速度,但同時(shí)與離子的價(jià)態(tài)有關(guān),一般價(jià)態(tài)越高所需反應(yīng)時(shí)間越長(zhǎng),再生劑流速過(guò)快,有利于離子的擴(kuò)散,但卻減少再生劑與樹(shù)脂的接觸時(shí)間,再生效果反而可能降低,流速太小則不利于離子擴(kuò)散,再生效果也會(huì)受到影響,﹨x0d(4)再生液溫度﹨x0d提高再生液的溫度,能同時(shí)加快內(nèi)擴(kuò)散和外擴(kuò)散,雖然對(duì)提高樹(shù)脂再生效果有利,同時(shí)提高溫度能大大改善對(duì)樹(shù)脂中的鐵、銅以及其氧化物和硅雜質(zhì)的清除程度,但由于樹(shù)脂熱穩(wěn)定性的限制,再生劑的溫度不宜過(guò)高,一般控制在25-40度為宜.
離子交換樹(shù)脂的工作原理
在離子交換過(guò)程中,除氟樹(shù)脂,水中的陽(yáng)離子(如Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)與陽(yáng)離子交換樹(shù)脂上的H+ 進(jìn)行交換,水中陽(yáng)離子被轉(zhuǎn)移到樹(shù)脂上,而樹(shù)脂上的H+交換到水中.﹨x0b 水中的陰離子(如Cl-、HCO3-等)與陰離子交換樹(shù)脂上的OH-進(jìn)行交換,水中陰離子被轉(zhuǎn)移到樹(shù)脂上,而樹(shù)脂上的OH- 交換到水中.而H+ 與OH- 相結(jié)合生成水,從而達(dá)到脫鹽的目的.
離子交換機(jī)理:化學(xué)吸附
歷程:
與液固相反應(yīng)的歷程類似,
①溶液內(nèi)離子擴(kuò)散至樹(shù)脂表面,
②由表面擴(kuò)散到樹(shù)脂內(nèi)部,
③離子交換,
④被交換的離子從樹(shù)脂內(nèi)部擴(kuò)散至表面,
⑤被交換的離子再擴(kuò)散至溶液中,
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