阳离子交换树脂进行离子交换反应的性能和再生问题
产品名称： | D113大孔弱酸性阳离子交换树脂 | | | 产品简介： | D113是在大孔结构的丙烯酸共聚体上带有羧酸基(-COOH)的阳离子交换树脂。主要用于工业水处理，特别是除去碳酸氢盐、碳酸盐及其它一些碱性盐类，也可用于含金属离子废液的回收处理，生化的分离提纯等 | 理化性能指标： | 指标名称 | 指标 | 执行标准： | GB/13659-2008 | 外观 ： | 乳白或淡黄色不透明球状颗粒 | 出厂型式 ： | H+ | 含水量 % ： | 45-55 | 质量全交换容量 mmol/g ： | ≥10.8 | 体积全交换容量 mmol/ml ： | ≥4.2 | 湿视密度 g/ml ： | 0.72-0.82 | 湿真密度 g/ml ： | 1.14-1.20 | 范围粒度 % ： | (0.315-1.25mm) ≥95 | 下限粒度 % ： | (<0.315mm)≤1 | 有效粒径 mm ： | 0.400-0.700 | 均一系数 ： | ≤1.70 | 磨后圆球率 %： | ≥90.00 | 使用参考指标： | 指标名称 | 指标 | pH范围 | 5-14 | 使用温度℃ | 100 | 转型膨胀率(H+→Na+)% | ≤75.00 | 工作交换容量 mmol/L | ≥1600 | 运行流速 m/h | 15-30 |
阴、阳离子交换树脂树脂的贮存： 离子交换树脂肪内含有一定量的水份，在运输及贮存过程中应尽量保持这部分水。如贮存过程中树脂脱了水，应先用浓食盐水（-10%）浸泡，再逐渐稀释，不得直接放于水中，以免树脂急剧膨胀而破碎。在长期贮存中，强型树脂应转变成盐型，弱型树脂可转变成相应的氢型或游离碱型也可转为盐型，然后浸泡在洁净的水中。树脂在贮存或运输过程中，应保持在5-40C的温度环境中，避免过冷或过热，影响质量。若冬季没有保温设备时，可将树脂贮存在食盐水中，食盐水的温度可根据气温而定。
树脂的预处理： 树脂常含有溶剂、未参加聚合反应的物质和少量低聚合物，还可能吸着铁、铝、铜等重金属离子。当树脂与水、酸、碱或其他溶液相接触时，上述可溶性杂质就会转入溶液中，在使用初期污染出水水质。所以，树脂在投运前要进行预处理。 阳树脂的预处理 阳树脂预处理步骤如下： 首先使用饱和食盐水，取其量约等于被处理树脂体积的两倍，将树脂置于食盐溶液中浸泡18-20小时，然后放尽食盐水，用清水漂洗净，使排出水不带黄色;其次再用2%-4%NaOH溶液，其量与上相同，在其中浸泡2-4小时（或作小流量清洗），放尽碱液后，冲洗树脂直至排出水接近中性为止。后用5%HCL溶液，其量亦与上述相同，浸泡4-8小时，放尽酸液，用清 水漂流至中性待用。 阴树脂的预处理 其预处理方法中的步与阳树脂预处理方法中的步相同；而后用 5%HCL浸泡4-8小时，然后放尽酸液，用水清洗至中性；而后用2%-4%NaOH溶 液浸泡4-8小时后，放尽碱液，用清水洗至中性待用。
阳离子交换树脂进行离子交换反应的性能和再生问题
树脂的交换能力 氢型阳离子交换树脂在水中可解离出氢离子(H+)，当遇到金属离子或其它阳离子，就发生互相交换作用，但交换后的树脂，就不再是氢型树脂了。例如，当水中的阳离子如钙离子、镁离子的浓度相当大时，磺酸型的阳离子交换树脂中的氢离子，可和钙、镁离子进行交换，而形成「钙型」或「镁型」的阳离子交换树脂。 树脂 如下式：2R-SO3H+Ca2+→(R-SO3)2Ca+2H+(钙型强酸性阳离子交换树脂)2R-SO3H+Mg2+→(R-SO3)2Mg+2H+(镁型强酸性阳离子交换树脂) 氢型阳离子交换树脂的交换能力与被交换的阳离子的价数有密切关系。在常温下，低浓度水溶液中，交换能力随离子价数增加而增加，即价数越高的阳离子被交换的倾向越大。此外，若价数相同，离子半径越大的阳离子被交换的倾向也越大。如果离子交换树脂是以自来水中经常出现阳离子列为参考对象，则氢型阳离子交换树脂的交换能力顺序可表示如下： 强酸性：Fe3+>Fe2+>Mn2+>Ca2+>Mg2+>K+>NH4+>Na+>H+。 弱酸性：H+>Fe3+>Fe2+>Mn2+>Ca2+>Mg2+>K+>NH4+>Na+。 树脂 由上述交换能力顺序可知：强酸性与弱酸性阳离子交换树脂的母体，对阳离子交换能力顺序*相同，的差异是：两者对H+的交换能力不同，强酸性对氢离子的亲和力弱，弱酸性对氢离子的亲和力强，这个特性可能会深深影响它们在水草缸的作用与功能。虽然氢型弱酸性阳离子交换树脂对氢离子的亲合力强，但氢离子(H+)与氢氧离子(OH-)结合成水(H2O)的亲合力更强，所以在碱性水质中，弱酸性阳离子交换树脂中的H+会快速被OH-所消耗，OH-主要来自KH硬度(HCO3-)的水解反应：HCO3-+H2O←→ H2CO3 +OH-、H+所遗留之「活性位置」再改由其它阳离子如Fe3+>Fe2+>Mn2+>Ca2+>Mg2+……等依序取代，一直持续到HCO3-*被为止(KH=0)。 树脂 因此弱酸性阳离子交换树脂的主要作用区间是在于pH=5~14的水质。由于HCO3-为暂时硬度的阴离子，因此当HCO3-*被后，它的「当量阳离子」，如如钙、镁等离子也同时*被取代，故能所有暂时硬度的「当量阳离子」。氢型强酸性阳离子交换树脂对氢离子(H+)的亲合力弱，使它在任何pH之下，它都具有交换能力，因此可以*除去GH硬度(暂时硬度及硬度)。 | 
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