離子交換系統(tǒng)是通過(guò)陰、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂對(duì)水中的各種陰、陽(yáng)離子進(jìn)行置換的一種傳統(tǒng)水處理工藝,陰、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂按不同比例進(jìn)行搭配可組成離子交換陽(yáng)床系統(tǒng),離子交換陰床系統(tǒng)及離子交換混床(復(fù)床)系統(tǒng),而混床(復(fù)床)系統(tǒng)又通常是用在反滲透等水處理工藝之后用來(lái)制取超純水,高純水的終端工藝,他是目前用來(lái)制備超純水、高純水不可替代的手段之一。其出水電導(dǎo)率可低于1uS/cm以下,出水電阻率達(dá)到1MΩ.cm以上,根據(jù)不同的水質(zhì)及使用要求,出水電阻率可控制在1~18MΩ.cm之間。被廣泛應(yīng)用在電子、電力超純水,化工,電鍍超純水,鍋爐補(bǔ)給水及醫(yī)藥用超純水等工業(yè)超純水,高純水的制備上。 | |
采用陰床,陽(yáng)床,混床 去離子超純水處理設(shè)備 | 采用反滲透主機(jī)加兩級(jí)混床 |
離子交換樹(shù)脂的工作原理 | |||||||||||||
采用離子交換方法,可以把水中呈離子態(tài)的陽(yáng)、陰離子去除,以氯化鈉(NaCl)代表水中無(wú)機(jī)鹽類,水質(zhì)除鹽的基本反應(yīng)可以用下列方程式表達(dá): 1、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂:R—H+Na+ R—Na+H+ 2、陰離子交換樹(shù)脂:R—OH+Cl- R—Cl+OH- 陽(yáng)、陰離子交換樹(shù)脂總的反應(yīng)式即可寫(xiě)成: RH+ROH+NaCl——RNa+RCL+H2O 由此可看出,水中的NaCl已分別被樹(shù)脂上的H+和OH-所取代,而反應(yīng)生成物只有H2O,故達(dá)到了去除水中鹽的作用。 | |||||||||||||
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離子交換樹(shù)脂的預(yù)處理 | |||||||||||||
陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的預(yù)處理 | |||||||||||||
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離子交換樹(shù)脂再生工藝 | |||||||||||||
離子交換樹(shù)脂在使用一段時(shí)間后,吸附的雜質(zhì)接近飽和狀態(tài),就要進(jìn)行再生處理,使之恢復(fù)原來(lái)的組成和性能。目前,國(guó)內(nèi)樹(shù)脂的再生常用化學(xué)藥劑酸堿法使失效的樹(shù)脂恢復(fù)交換能力,酸的使用通常采用HCl或H2SO4,調(diào)配濃度為3-5%左右;堿的使用一般采用NaOH,調(diào)配濃度為3-5%左右。 一、反洗分層: 反洗流速10米/時(shí),反洗時(shí)間15分鐘,以沉降后陽(yáng),陰樹(shù)脂層界面是否清晰判別分層效果。 二、進(jìn)再生液: 用20分鐘左右的時(shí)間泵完所需的再生液,浸泡2-3個(gè)小時(shí)后采用正洗的方法,陰樹(shù)脂沖洗至出水堿度PH=8-9左右,陽(yáng)樹(shù)脂沖洗至出水酸度PH=5-6左右。 三混合: 從底部進(jìn)入氮?dú)猓ㄒ部捎脡嚎s空氣,真空抽氣等)進(jìn)行混合,進(jìn)氣壓0.1~0.15MPa,進(jìn)氣量2.5~3.0米3/(米2·分),混合時(shí)間一般為5~10分種,以柱內(nèi)樹(shù)脂充分混合為終點(diǎn)。 | |||||||||||||
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離子交換樹(shù)脂超純水制備工藝的特點(diǎn)及應(yīng)用領(lǐng)域 | |||||||||||||
離子交換設(shè)備是傳統(tǒng)的去離子水設(shè)備,它的產(chǎn)水水質(zhì)穩(wěn)定,造價(jià)相對(duì)較低。在以往的電廠鍋爐補(bǔ)給水都是采用陽(yáng)床+陰床+混床處理工藝。 近年來(lái),隨著反滲透、EDI等工藝的發(fā)展,離子交換設(shè)備操作復(fù)雜,不容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,浪費(fèi)酸堿,運(yùn)行成本高等缺點(diǎn)更加突出,目前更多的應(yīng)用于反滲透的深度處理。 小型的離子交換設(shè)備常采用有機(jī)玻璃交換柱,有利于觀察樹(shù)脂運(yùn)行情況。如混合離子交換器再生分層是否充分,陽(yáng)離子是否“中毒”等,樹(shù)脂損耗情況等。 大型的離子交換設(shè)備則采用碳鋼內(nèi)襯環(huán)氧樹(shù)脂或襯膠,中間預(yù)留可視裝置,以便于離子再生時(shí)在線觀測(cè)再生液水位狀況。 1、工業(yè)超純水處理工藝,是目前工業(yè)用超純水的制備上應(yīng)用zui多的一種工藝之一。 2、食品工業(yè)離子交換樹(shù)脂可用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工業(yè)裝置上。 3、制藥工業(yè)離子交換樹(shù)脂對(duì)發(fā)展新一代的抗菌素及對(duì)原有抗菌素的質(zhì)量改良具有重要作用。鏈霉素的開(kāi)發(fā)成功即是突出的例子。 4、合成化學(xué)和石油化學(xué)工業(yè)在有機(jī)合成中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)。 5、電鍍廢液中的金屬離子,回收電影制片廢液里的有用物質(zhì)等。 6、濕法冶金及其他離子交換樹(shù)脂可以從貧鈾礦里分離、濃縮、提純鈾及提取稀土元素和貴金屬。 |