交換容量

離子交換樹脂進行離子交換反應(yīng)的性能，表現(xiàn)在它的“離子交換容量”，即每克干樹脂或每毫升濕樹脂所能交換的離子的毫克當量數(shù)，meq/g（干）或 meq/mL（濕）；當離子為一價時，毫克當量數(shù)即是毫克分子數(shù)（對二價或多價離子，前者為后者乘離子價數(shù)）。離子交換樹脂的選擇性水中的各種離子在和離子交換樹脂進行交換時所表現(xiàn)出來的能力是不一樣的,很容易被置換下來的離子卻有可能難以被樹脂吸附,然而很難被置換下來的離子卻又有可能很容易的被樹脂吸附,這種性能即被稱作為離子交換樹脂的選擇性。它又有“總交換容量”、“工作交換容量”和“再生交換容量”等三種表示方式。1、總交換容量，表示每單位數(shù)量（重量或體積)樹脂能進行離子交換反應(yīng)的化學基團的總量。離子交換樹脂塔2、工作交換容量，表示樹脂在某一定條件下的離子交換能力，它與樹脂種類和總交換容量，以及具體工作條件如溶液的組成、流速、溫度等因素有關(guān)。3、再生交換容量，表示在一定的再生劑量條件下所取得的再生樹脂的交換容量，表明樹脂中原有化學基團再生復(fù)原的程度。通常，再生交換容量為總交換容量的50～90%（一般控制70～80%），而工作交換容量為再生交換容量的30～90%（對再生樹脂而言），后一比率亦稱為樹脂的利用率。在實際使用中，離子交換樹脂的交換容量包括了吸附容量，但后者所占的比例因樹脂結(jié)構(gòu)不同而異?，F(xiàn)仍未能分別進行計算，在具體設(shè)計中，需憑經(jīng)驗數(shù)據(jù)進行修正，并在實際運行時復(fù)核之。離子樹脂交換容量的測定一般以無機離子進行。這些離子尺寸較小，能自由擴散到樹脂體內(nèi)，與它內(nèi)部的全部交換基團起反應(yīng)。而在實際應(yīng)用時，溶液中常含有高分子有機物，它們的尺寸較大，難以進入樹脂的顯微孔中，因而實際的交換容量會低于用無機離子測出的數(shù)值。這種情況與樹脂的類型、孔的結(jié)構(gòu)尺寸及所處理的物質(zhì)有關(guān)。

離子交換樹脂的工作原理

在離子交換過程中,水中的陽離子（如Na 、Ca2 、 K 、 Mg2 、Fe3 等）與陽離子交換樹脂上的H 進行交換,水中陽離子被轉(zhuǎn)移到樹脂上,而樹脂上的H 交換到水中.﹨x0b 水中的陰離子（如Cl-、HCO3-等）與陰離子交換樹脂上的OH-進行交換,水中陰離子被轉(zhuǎn)移到樹脂上,而樹脂上的OH- 交換到水中.而H 與OH- 相結(jié)合生成水,從而達到脫鹽的目的.

離子交換機理：化學吸附

歷程：

與液固相反應(yīng)的歷程類似,

①溶液內(nèi)離子擴散至樹脂表面,

②由表面擴散到樹脂內(nèi)部,

③離子交換,

④被交換的離子從樹脂內(nèi)部擴散至表面,

⑤被交換的離子再擴散至溶液中,

離子交換樹脂再生方法

常規(guī)的再生處理 　　

離子交換樹脂(IONRESIN)使用一段時間后，吸附的雜質(zhì)接近飽和狀態(tài)，就要進行再生處理，用化學藥劑將樹脂所吸附的離子和其他雜質(zhì)洗脫除去，使之恢復(fù)原來的組成和性能。在實際運用中，為降低再生費用，要適當控制再生劑用量，使樹脂的性能恢復(fù)到z1ui經(jīng)濟合理的再生水平，通?？刂菩阅芑謴?fù)程度為70～80%。如果要達到更高的再生水平，則再生劑量要大量增加，再生劑的利用率則下降。 樹脂的再生應(yīng)當根據(jù)樹脂的種類、特性，以及運行的經(jīng)濟性，選擇適當?shù)脑偕巹┖凸ぷ鳁l件。如發(fā)現(xiàn)樹脂變干時，切忌將樹脂直接置于水中浸泡，而應(yīng)該將它置于飽和食1鹽水中浸泡，使樹脂緩慢膨脹，然后再逐漸稀釋食1鹽水溶液。 　　

樹脂的再生特性與它的類型和結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系。強酸性和強堿性樹脂的再生比較困難，需用再生劑量比理論值高相當多；大孔樹脂還有多種優(yōu)點：耐溶脹，不易碎裂，耐氧化，耐磨損，耐熱及耐溫度變化，以及對有機大分子物質(zhì)較易吸附和交換，因而抗污染力強，并較容易再生。而弱酸性或弱堿性樹脂則較易再生，所用再生劑量只需稍多于理論值。此外，大孔型和交聯(lián)度低的樹脂較易再生，而凝膠型和交聯(lián)度高的樹脂則要較長的再生反應(yīng)時間。 　　

再生劑的種類應(yīng)根據(jù)樹脂的離子類型來選用，并適當?shù)剡x擇價格較低的酸、堿或鹽。例如：鈉型強酸性陽樹脂可用10%NaCl 溶液再生，用藥量為其交換容量的2倍 (用NaCl量為117g/ l 樹脂)；它又有“總交換容量”、“工作交換容量”和“再生交換容量”等三種表示方式。氫型強酸性樹脂用強酸再生，用硫酸時要防止被樹脂吸附的鈣與硫酸反應(yīng)生成硫酸鈣沉淀物。為此，宜先通入1～2%的稀硫酸再生。 　　

氯型強堿性樹脂，主要以NaCl 溶液來再生，但加入少量堿有助于將樹脂吸附的色素和有機物溶解洗出，故通常使用含10%NaCl 0.2%NaOH 的堿鹽液再生，常規(guī)用量為每升樹脂用150～200g NaCl ，及3～4g NaOH。OH型強堿陰樹脂則用4%NaOH溶液再生。它們有較高的機械強度(堅牢性)，化學性質(zhì)也很穩(wěn)定，在正常情況下有較長的使用壽命。 　　

樹脂再生時的化學反應(yīng)是樹脂原先的交換吸附的逆反應(yīng)。按化學反應(yīng)平衡原理，提高化學反應(yīng)某一方物質(zhì)的濃度，可促進反應(yīng)向另一方進行，故提高再生液濃度可加速再生反應(yīng)，并達到較高的再生水平。 　　

為加速再生化學反應(yīng)，通常先將再生液加熱至70～80℃。它通過樹脂的流速一般為1～2 BV/h。也可采用先快后慢的方法，以充分發(fā)揮再生劑的效能。再生時間約為一小時。隨后用軟水順流沖洗樹脂約一小時(水量約4BV)，待洗水排清之后，再用水反洗，至洗出液無色、無混濁為止。這些離子尺寸較小，能自由擴散到樹脂體內(nèi)，與它內(nèi)部的全部交換基團起反應(yīng)。 　　

一些樹脂在再生和反洗之后，要調(diào)校pH值。因為再生液常含有堿，樹脂再生后即使經(jīng)水洗，也常帶堿性。而一些脫色樹脂 (特別是弱堿性樹脂) 宜在微酸性下工作。此時可通入稀鹽酸，使樹脂 pH值下降至６左右，再用水正洗，反洗各一次。 (IONRESIN)樹脂在使用較長時間后，由于它所吸附的一部分雜質(zhì)(特別是大分子有機膠體物質(zhì))不易被常規(guī)的再生處理所洗脫，逐漸積累而將樹脂污染，使樹脂效能降低。此時要用特殊的方法處理。例如：陽離子樹脂受含氮的兩1性1化合物污染，可用4%NaOH 溶液處理，將它溶解而排掉；即樹脂中的離子與溶液中的離子互相交換,從而將溶液中的離子分離出來。陰離子樹脂受有機物污染，可提高堿鹽溶液中的NaOH 濃度至0.5～1.0%，以溶解有機物

離子交換樹脂預(yù)處理如何進行呢？

我公司有著多年的離子交換樹脂生產(chǎn)經(jīng)驗，關(guān)于使用方面也有研究，離子交換樹脂預(yù)處理很重要，由于一些雜質(zhì)的出現(xiàn)導(dǎo)致其穩(wěn)定性差，活化樹脂作用低。離子交換樹脂預(yù)處理方法：

(1)新離子交換樹脂經(jīng)反復(fù)沖洗直到流出清水為止；

(2)對于時間長的離子交換樹脂，先進行飽和的食1鹽溶液浸泡，在進行一般操作；

(3)醫(yī)1藥、食品行業(yè)要進行特殊的離子交換預(yù)處理；

(4)陽離子交換樹脂用2-4%NaOH浸泡4-8小時后,再用水泡至PH=6再用,2-4%氫氧1化鈉浸泡4-8小時,用水洗至中性,待用。

以上是離子交換樹脂預(yù)處理方法，作為規(guī)模z1ui大的離子交換樹脂廠家歡迎您的惠顧。