離子交換樹脂再生原理,電廠化學中的知識,簡單描述就行,謝謝各位好人啦

2022-01-10 04:52:40 字數 5510 閱讀 7606

1樓:

電廠中用到離子交換樹脂主要是去除鍋爐水中的雜質離子吧。

陽離子交換樹脂吸附水中的主要的ca2+和mg2+離子,h+被置換下來。樹脂再生需要加入強酸,使h+置換下交換樹脂上的ca2+和mg2+離子。

陰離子交換樹脂吸附水中的主要的cl-和co32-、so42-(當然水中的這部分離子是少量的)。oh--被置換下來。樹脂再生需要加入強鹼,使oh-置換下交換樹脂上的各種陰離子。

當然具體的樹脂型別需要不同的再生劑,而且根據生產型別的不同使用的樹脂也不同。

2樓:劍影成濤

離子交換原理

應用離子交換樹脂進行水處理時,離子交換樹脂可以將其本身所具有的某種離子和水中同符號電荷的離子相互交換而達到淨化水的目的。

如h型陽離子交換樹脂遇到含有ca2+、na+的水時,發生如下反應:

2rh + ca2+ →r2ca

+ 2h+

rh + na+ → rna + h+

當oh型陰離子交換樹脂遇到含有cl-、so42-的水時,其反應為:

roh + cl-  → rcl + oh-2roh + so42-  → r2so4+2oh-反應的結果是水中的雜質離子(ca2+、na+、cl-、so42-等)分別被吸著在樹脂上,樹脂由h型和oh型變為ca型、na型和cl型so4型,而樹脂上的h+、oh-則進入水中,相互結合成為水,從而除去水中的雜質離子,製得純水。

h++oh-  →h2o

離子交換再生原理為逆反應過程

就是用相對濃度的酸鹼對陽陰樹脂進行再生,陽樹脂再生液為4%濃度的hcl溶液,陰樹脂再生液為4%濃度的naoh溶液。再生反應為:

陽樹脂:r2ca + 2hcl →2rh + cacl2陰樹脂:rcl + naoh →  roh + nacl

離子交換樹脂酸鹼再生的原理?

3樓:水天藍環保

用na溶液再生強陽離子交換樹脂時,宜採取分步再生法。開始以低濃度na溶液再生,因為此時從樹脂上解吸下來的ca2+濃度高,但na濃度較低,即使形成少量ca2+na沉澱也會被溶液沖走。然後逐步提高na濃度,此時從樹脂上解吸下來的ca2+濃度低,不會形成na沉澱。

4樓:不想愛你做不到

你想知道的是水處理離子交換樹脂再生原理吧,不過你的提問也有錯誤,好在我理解你的意思。陽離子交換樹脂再生原理:當陽離子樹脂吸收一定量的鈣鎂離子後用hcl溶液浸泡沖洗樹脂層,把樹脂上的鈣鎂離子再置換出來,恢復樹脂的交換能力,並將廢液汙水排出。

陰離子交換樹脂再生原理:當陰離子樹脂吸收一定量的酸根離子後用naoh溶液浸泡沖洗樹脂層,把樹脂上的酸根離子再置換出來,恢復樹脂的交換能力,並將廢液汙水排出。

什麼叫做離子交換樹脂的再生

5樓:水天藍環保

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大量的鈉離子。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,這是軟化水裝置的工作過程。

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樓:藍膜

離子交換樹脂再生的原因:

離子交換樹脂在使用的過程中,與水中的雜質進行轉化,當離子交換樹脂的吸附能力已達到飽和狀態,離子交換樹脂就已經無法繼續吸附水中的雜質了,這時候離子交換樹脂就已經失去交換雜質的作用了,如果要更換樹脂的話,會造成大量的物力和人力浪費,所以一般在離子交換樹脂的吸附能力達到飽和之後,就要對離子交換樹脂進行再生處理。

離子交換樹脂再生的週期:

離子交換樹脂的再生週期,一般要根據實際的水質情況,如果水中的雜質過多,可能會導致離子交換樹脂達到飽和的時間縮短,再生的週期也會縮短,如果水質好的話,再生的週期就更長一些。

離子交換樹脂再生的方法:

1.樹脂再生時,先吸收5%的鹽酸5l由底部進,進行反衝,大概10-15分鐘左右,確定陰、陽樹脂分層完之後,分別對陰、陽進行處理。

2.陽樹脂利用5%的濃度鹽酸進行吸酸再生,吸酸的時間大概為1.5個小時,然後再等待半小時之後,進行慢沖洗15分鐘後再進行快衝,直到衝到中性為止。

3.陰樹脂用5%的濃度進行吸鹼再生,時間為2小時,然後等半小時之後,進行慢沖洗15分鐘後再進行快衝,直到衝到中性為止。

4.最後用平時的進水,進行檢測,如果符合標準就可以使用了。

7樓:匿名使用者

離子交換樹脂是帶有官能團(有交換離子的活性基團)、具有網狀結構、不溶性的高分子化合物。通常是球形顆粒物。離子交換樹脂的全名稱由分類名稱、骨架(或基因)名稱、基本名稱組成。

孔隙結構分凝膠型和大孔型兩種,凡具有物理孔結構的稱大孔型樹脂,在全名稱前加"大孔"。分類屬酸性的應在名稱前加"陽",分類屬鹼性的,在名稱前加"陰"。如:

大孔強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂。

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,約佔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)製藥行業

製藥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。近年還在中藥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。如樹脂可反覆使用,產品容易分離,反應器不會被腐蝕,不汙染環境,反應容易控制等。

甲基叔丁基醚(mtbe)的製備,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汙染的四乙基鉛。

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**使用。如去除電鍍廢液中的金屬離子,**電影製片廢液裡的有用物質等。

6)溼法冶金及其他

離子交換樹脂可以從貧鈾礦裡分離、濃縮、提純鈾及提取稀土元素和***。

8樓:師太

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,用化學藥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效能。在實際運用中,為降低再生費用,要適當控制再生劑用量,使樹脂的效能恢復到最經濟合理的再生水平,通常控制效能恢復程度為 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,以及執行的經濟性,選擇適當的再生藥劑和工作條件。

樹脂的再生特性與它的型別和結構有密切關係。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型別來選用,並適當地選擇**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,用藥量為其交換容量的 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,逐漸積累而將樹脂汙染,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汙染,可用 4%naoh 溶液處理,將它溶解而排掉;陰離子樹脂受有機物汙染,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

汙染較嚴重的樹脂,可用酸或鹼性食鹽溶液反覆處理,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線鍵氧化,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 週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 (或迴圈),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,除去雜質後再迴圈使用,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。處理後的液體新增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

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