弱鹼性陰離子樹脂再生
弱鹼性陰離子交換樹抄脂的應用不僅僅在水處理方面,它也出現在食品工業上,他可以用來製糖、味精等產品。它在食品工業中的消耗量僅次於水處理行業。另外,制葯行業也離不開它,離子交換樹脂的結構很特別,對於新一代的抗菌素有很大的改良作用,對制葯行業的發展有很大幫助。
從化學上來講就是一種帶有官能團的聚合物,是一種不易溶的高分子化合物。離子交換樹脂的分類可以分為陽離子樹脂和陰離子樹脂兩大類,離子交換樹脂分別可以與溶液中的陽離子和陰離子交換。離子交換樹脂的作用有很多,主要還是對一些物質進行分解,把每種物質都能分離出來。這也是離子交換的原理。根據離子交換樹脂的分解作用,離子交換樹脂的應用變得異常廣泛。比如在水處理行業,它本身還有大量的鈉離子,可以和硬水中的離子結合,發生化學反應,這樣的反應過後,就可以使水軟化,把硬水變成了軟水。
② 各類離子交換樹脂的再生方法
再生劑的種類應根據樹脂的離子類型來選用,並適當地選擇價格較低的酸、鹼或鹽:
1、大孔吸附樹脂簡單再生的方法是用不同濃度的溶劑按極性從大到小剃度洗脫,再用2~3BV的稀酸、稀鹼溶液浸泡洗脫,水洗至PH值中性即可使用。
2、鈉型強酸性陽樹脂可用10%NaCl 溶液再生,用葯量為其交換容量的2倍 (用NaCl量為117g/ l 樹脂);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生成硫酸鈣沉澱物。為此,宜先通入1~2%的稀硫酸再生。
3、氯型強鹼性樹脂,主要以NaCl 溶液來再生,但加入少量鹼有助於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 的鹼鹽液再生,常規用量為每升樹脂用150~200g NaCl ,及3~4g NaOH。OH型強鹼陰樹脂則用4%NaOH溶液再生。
4、一些脫色樹脂 (特別是弱鹼性樹脂) 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。
5、陽樹脂再生:
通鹽酸:在環境溫度下,將4%的樹脂床體積4倍的HCL通過樹脂床,通過時間約2小時。
慢洗:以相同流速和;流向,通2倍樹脂體積的除鹽水。
快洗:以運行流速和流向,通除鹽水至PH=5-6.樹脂床備用。
6、陰樹脂再生:
通氫氧化鈉:在環境溫度下,將濃度為4%的樹脂體積4倍量的NaOH通過樹脂床,通過時間約為2小時。
慢洗:以相同流速和;流向,通2倍樹脂體積的除鹽水。
快洗:以運行流速和流向,通除鹽水至PH=8,樹脂床備用
具體操作可根據樹脂使用情況酌情增加酸鹼的濃度和再生時間。
(2)弱鹼性陰離子樹脂再生擴展閱讀:
應用領域:
1)水處理
水處理領域離子交換樹脂的需求量很大,約占離子交換樹脂產量的90%,用於水中的各種陰陽離子的去除。目前,離子交換樹脂的最大消耗量是用在火力發電廠的純水處理上,其次是原子能、半導體、電子工業等。
2)食品工業
離子交換樹脂可用於製糖、味精、酒的精製、生物製品等工業裝置上。例如:高果糖漿的製造是由玉米中萃出澱粉後,再經水解反應,產生葡萄糖與果糖,而後經離子交換處理,可以生成高果糖漿。離子交換樹脂在食品工業中的消耗量僅次於水處理。
3)制葯行業
制葯工業離子交換樹脂對發展新一代的抗菌素及對原有抗菌素的質量改良具有重要作用。鏈黴素的開發成功即是突出的例子。近年還在中葯提成等方面有所研究。
4)合成化學和石油化學工業
在有機合成中常用酸和鹼作催化劑進行酯化、水解、酯交換、水合等反應。用離子交換樹脂代替無機酸、鹼,同樣可進行上述反應,且優點更多。如樹脂可反復使用,產品容易分離,反應器不會被腐蝕,不污染環境,反應容易控制等。
甲基叔丁基醚(MTBE)的制備,就是用大孔型離子交換樹脂作催化劑,由異丁烯與甲醇反應而成,代替了原有的可對環境造成嚴重污染的四乙基鉛。
5)環境保護
離子交換樹脂已應用在許多非常受關注的環境保護問題上。目前,許多水溶液或非水溶液中含有有毒離子或非離子物質,這些可用樹脂進行回收使用。如去除電鍍廢液中的金屬離子,回收電影製片廢液里的有用物質等。
6)濕法冶金及其他
離子交換樹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。
③ 為什麼弱型樹脂比較容易再生
一、 常規的再生處理
離子交換樹脂使用一段時間後,吸附的雜質接近飽和狀態,就要進行再生處理,用化學劑將樹脂所吸附的離子和其他雜質洗脫除去,使之恢復原來的組成和性能。在實際運用中,為降低再生費用,要適當控制再生劑用量,使樹脂的性能恢復到最經濟合理的再生水平,通常控制性能恢復程度為 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。
樹脂的再生應當根據樹脂的種類、特性,以及運行的經濟性,選擇適當的再生劑和工作條件。
樹脂的再生特性與它的類型和結構有密切關系。強酸性和強鹼性樹脂的再生比較困難,需用再生劑量比理論值高相當多;而弱酸性或弱鹼性樹脂則較易再生,所用再生劑量只需稍多於理論值。此外,大孔型和交聯度低的樹脂較易再生,而凝膠型和交聯度高的樹脂則要較長的再生反應時間。
再生劑的種類應根據樹脂的離子類型來選用,並適當地選擇價格較低的酸、鹼或鹽。例如:鈉型強酸性陽樹脂可用 10%NaCl 溶液再生,用量為其交換容量的 2 倍 (用NaCl 量為117g/ l 樹脂 );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生成硫酸鈣沉澱物。為此,宜先通入 1~2% 的稀硫酸再生。
氯型強鹼性樹脂,主要以 NaCl 溶液來再生,但加入少量鹼有助於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 的鹼鹽液再生,常規用量為每升樹脂用150~ 200g NaCl ,及 3~4g NaOH。 OH 型強鹼陰樹脂則用 4%NaOH 溶液再生。
樹脂再生時的化學反應是樹脂原先的交換吸附的逆反應。按化學反應平衡原理,提高化學反應某一方物質的濃度,可促進反應向另一方進行,故提高再生液濃度可加速再生反應,並達到較高的再生水平。
為加速再生化學反應,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 。也可採用先快後慢的方法,以充分發揮再生劑的效能。再生時間約為一小時。隨後用軟水順流沖洗樹脂約一小時 ( 水量約4BV) ,待洗水排清之後,再用水反洗,至洗出液無色、無混濁為止。
一些樹脂在再生和反洗之後,要調校 pH 值。因為再生液常含有鹼,樹脂再生後即使經水洗,也常帶鹼性。而一些脫色樹脂 (特別是弱鹼性樹脂) 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。
樹脂在使用較長時間後,由於它所吸附的一部分雜質 ( 特別是大分子有機膠體物質 ) 不易被常規的再生處理所洗脫,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性化合物污染,可用 4%NaOH 溶液處理,將它溶解而排掉;陰離子樹脂受有機物污染,可提高鹼鹽溶液中的 NaOH 濃度至0.5~1.0%,以溶解有機物。
二、特殊的再生處理
污染較嚴重的樹脂,可用酸或鹼性食鹽溶液反復處理,如先用 10%NaCl +1%NaOH 鹼鹽溶液溶解有機物,再用 4%HCl 或分別用 10%NaOH 及 1%HCl 溶解無機物,隨後再用 10%NaCl +1%NaOH 處理,在約 70℃下進行。
如果上述處理的效果未達要求,可用氧化法處理。即用水洗滌樹脂後,通入濃度為 0.5% 的次氯酸鈉溶液,控制流速 2~4BV/h ,通過量 10~20BV ,隨即用水洗滌,再用鹽水處理。應當注意,氧化處理可能將樹脂結構中的大分子的連接鍵氧化,造成樹脂的降解,膨脹度增大,容易碎裂,故不宜常用。通常使用 50 周期後才進行一次氧化處理。由於氯型樹脂有較強的耐氧化性,故樹脂在氧化處理前應用鹽水處理,變為氯型,這還可避免處理過程中的 pH 值變化,並使氧化作用比較穩定。
三、再生廢液的處置
糖廠用樹脂脫色,樹脂再生的廢液含有大量的色素和有機物,顏色很深。用原糖生產精糖時,每 100 噸糖的再生廢液量約為 6~9m3 。要經過處理才能排放 (或循環),這也是一個難題。
Bento 詳細研究了用化學方法處理再生液,使色素和其他有機物沉澱,除去雜質後再循環使用,減少排放,並充分利用其中的氯化鈉。由於再生液中色素的濃度比糖汁中高 10 倍以上,液體數量較小,沒有糖液的粘性,並能容許強烈的條件如強鹼性和高溫等而無需顧慮糖的分解,用化學處理比較方便。再生液加入 5~10% 容積的石灰乳 ( 濃度為含CaO100g/ l ) ,加熱到60℃並輕微攪拌,大量的有色物沉澱析出。再加入碳酸鈉或二氧化碳、磷酸鈉或磷酸並保持鹼性,都可使較多的有色物沉澱。處理後的液體添加少量食鹽可返回作樹脂的初級再生液,其後再用新的鹽水再生。
對廢液的處理還研究過多種方法:用顆粒活性炭吸附,用次氯酸鈉、次氯酸鈣、氯氣或臭氧將它氧化,用超過濾或反滲透法分離它的有機物,或用粉狀樹脂吸附等。最近 Guimaraes 等研究用微生物將它的有色物降解,取得較好效果
④ 陽離子樹脂和陰離子樹脂的區別
陽離子交換樹脂是在交聯為7%的苯乙烯,二乙烯共聚體上帶有磺酸基(-SO3H)的陽離子交換樹脂,是一種磺酸化苯乙烯系凝膠型強酸性陽離子交換樹脂。它在鹼性、中性、甚至酸性介質中都顯示離子交換功能。本產品具有交換容量高、交換速度快、機械強度好等特點。主要用於鍋爐硬水軟化和純水制備,也用於濕法冶金、製糖、制葯、味精行業,以及作為催化劑和脫水劑。陽離子交換樹脂含弱酸性基團,如羧基-COOH,能在水中離解出H+ 而呈酸性。樹脂離解後餘下的負電基團,如R-COO-(R為碳氫基團),能與溶液中的其他陽離子吸附結合,從而產生陽離子交換作用。這種樹脂的酸性即離解性較弱,在低pH下難以離解和進行離子交換,只能在鹼性、中性或微酸性溶液中(如pH5~14)起作用。這類陽離子交換樹脂亦是用酸進行再生(比強酸性樹脂較易再生)。
陰離子交換樹脂含有大量的強酸性基團,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中離解出H+,故呈強酸性。樹脂離解後,本體所含的負電基團,如SO3-,能吸附結合溶液中的其他陽離子。這兩個反應使樹脂中的H+與溶液中的陽離子互相交換。強酸性樹脂的離解能力很強,在酸性或鹼性溶液中均能離解和產生離子交換作用。陽離子交換樹脂在使用一段時間後,要進行再生處理,即用化學品使離子交換反應以相反方向進行,使陽離子交換樹脂的功能基團回復原來狀態,以供再次使用。如上述的陰離子樹脂是用強酸進行再生處理,此時樹脂放出被吸附的陽離子,再與H+結合而恢復原來的組成。
⑤ 什麼叫做離子交換樹脂的再生
離子交換樹脂是一種聚合物,帶有相應的功能基團。一般情況下,常規的鈉離子交換樹脂帶有回大量的鈉離子。答當水中的鈣鎂離子含量高時,離子交換樹脂可以釋放出鈉離子,功能基團與鈣鎂離子結合,這樣水中的鈣鎂離子含量降低,水的硬度下降。硬水就變為軟水,這是軟化水設備的工作過程。
2.當樹脂上的大量功能基團與鈣鎂離子結合後,樹脂的軟化能力下降,可以用氯化鈉溶液流過樹脂,此時溶液中的鈉離子含量高,功能基團會釋放出鈣鎂離子而與鈉離子結合,這樣樹脂就恢復了交換能力,這個過程叫做「再生」。
⑥ d301型大孔弱鹼性苯乙烯系陰離子交換樹脂與處理及再生
大孔樹脂預處理:樹脂均殘留惰性溶劑,故使用前根據應用需要,必版須進行不同深度預處理,在權提取器內,加入高於樹脂層10-20厘米的乙醇浸泡3—4小時,然後放凈洗滌液,為一次提取過程。用同樣方法反復洗至出口洗滌液在試管中加3倍量水不顯渾濁為止,後用清水充分淋洗至無明顯乙醇氣味,即可進行一般使用。
樹脂強化再生處理:當樹脂正常使用一定周期後,吸附能力降低或受急性嚴重污染時,需要強化再生處理,其方法是加入高於樹脂層10-20厘米的3-5%鹽酸溶液浸泡2—4小時後,用同樣濃度5-7倍體積量鹽酸溶液淋洗,再用純水充分淋洗,直至出口洗滌液PH值呈中性,然後以5%氫氧化鈉溶液按以上方法浸泡2-4小時,並用同樣方法淋洗至通完5-7倍體積量氫氧化鈉溶液,再用水充分淋洗直至出水PH值呈中性,即可再次投入使用。樹脂強化再生需根據污染程度,酌情加減酸、鹼濃度及用量,還需按應用實際摸索再生規律,總結經驗,設計最佳再生工藝,延長樹脂的使用壽命。
⑦ 簡述弱鹼性陰離子交換樹脂的特性。
答:OH型的
弱鹼性
陽離子交換樹脂
在水中
類似弱鹼,其分解中性鹽的能力很弱,,其在版中性
鹽溶液
中不能和權
鹽類
反應,因此只能在
酸性
溶液中與SO42—、CL—、、NO3—等強酸根進行交換,對弱酸根HCO3—的吸著力很弱,對更弱的HSiO3—則不能吸著。
弱鹼性陽樹脂對OH—的親和力較大,很容易再生,可用強
鹼性
陰樹脂
的再生廢液進行再生。
弱鹼性陰樹脂的
交換容量
大,相當於強鹼性陰樹脂的3倍。由於弱鹼性陰樹脂的
交聯度
低、
孔隙
大,其
機械強度
比強鹼性陰樹脂的要低。但弱鹼性陰樹脂在
運行時
吸著的有機物,在再生時易被解吸出來。
鹽型的弱鹼性陰樹脂在水中具有水解能力。
⑧ 「離子交換樹脂的再生」的意思是什麼
離子交換樹脂為什麼要再生?
離子交換樹脂在長時間使用之後,吸附能力逐漸會達到飽和,樹脂吸附能力達到飽和之後,就無法繼續吸附水中的雜質,就需要對樹脂進行再生處理,在實際運用中,為降低再生費用,要適當控制再生劑用量,使樹脂的性能恢復到最經濟合理的再生水平,通常控制性能恢復程度為70~80%左右。
離子交換樹脂的再生方法:
1、大孔吸附樹脂簡單再生的方法是用不同濃度的溶劑按極性從大到小剃度洗脫,再用2~3BV的稀酸、稀鹼溶液浸泡洗脫,水洗至PH值中性即可使用。
2、鈉型強酸性陽樹脂可用10%NaCl 溶液再生,用葯量為其交換容量的2倍 (用NaCl量為117g/ l 樹脂);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生成硫酸鈣沉澱物。為此,宜先通入1~2%的稀硫酸再生。
3、氯型強鹼性樹脂,主要以NaCl 溶液來再生,但加入少量鹼有助於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 的鹼鹽液再生,常規用量為每升樹脂用150~200g NaCl ,及3~4g NaOH。OH型強鹼陰樹脂則用4%NaOH溶液再生。
4、一些脫色樹脂 (特別是弱鹼性樹脂) 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。
⑨ 鈉型離子交換樹脂再生過程是怎樣的
1、大孔吸附樹脂簡單再生的方法是用不同濃度的溶劑按極性從大到小剃專度洗脫,再屬用2~3BV的稀酸、稀鹼溶液浸泡洗脫,水洗至PH值中性即可使用。
2、鈉型強酸性陽樹脂可用10%NaCl 溶液再生,用葯量為其交換容量的2倍 (用NaCl量為117g/ l 樹脂);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生成硫酸鈣沉澱物。為此,宜先通入1~2%的稀硫酸再生。
3、氯型強鹼性樹脂,主要以NaCl 溶液來再生,但加入少量鹼有助於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 的鹼鹽液再生,常規用量為每升樹脂用150~200g NaCl ,及3~4g NaOH。OH型強鹼陰樹脂則用4%NaOH溶液再生。
4、一些脫色樹脂 (特別是弱鹼性樹脂) 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。
⑩ 強酸陽樹脂和弱鹼陰樹脂哪個容易再生
呵呵,你這個問題問的有點奇怪哦,首先強酸陽樹脂是陽離子交換樹脂,再回生液採用NaCl(軟化水制備答)或HCl(除鹽水制備),而弱鹼陰樹脂是陰離子交換樹脂,再生液採用NaOH,這沒有可比性啊,當然你要問強酸性(強鹼性)與弱酸性(弱鹼性)相比,哪個更容易再生,那無疑是弱酸性(弱鹼性)更容易再生,而且再生酸(鹼)耗明顯比強酸性(強鹼性)低,所以才有了強弱型聯合應用工藝的設計理念,原因就是再生完強酸性(強鹼性)樹脂的廢酸(鹼)還能繼續再生弱酸性(弱鹼性),從而達到降低酸鹼耗和水耗的目的。希望我的回答能解答你的疑問。
目前國內樹脂行業太混亂,希望能甄別真偽,以防止購買偷工減料的冒牌樹脂,尤其是我們爭光牌的,假冒的最多,還有那些洋品牌啊,普通水處理的樹脂,根本就沒有必要如此崇洋媚外,因為樹脂性能基本一樣,很多洋品牌也都是國內樹脂生產企業代加工的,千萬別花這些冤枉錢買個心理安慰,國人這種思想,真得好好糾正一下哦