發(fā)布時(shí)間: 2016-03-28 點(diǎn)擊次數(shù): 1271次
陰陽(yáng)離子交換樹(shù)脂不斷完善普及效率廣
陰陽(yáng)離子交換樹(shù)脂主要用于食品、釀造業(yè)、飲用水、食品加工用水制備等行業(yè),陰陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的標(biāo)準(zhǔn)高于EEC所規(guī)定的要求,并且符合美國(guó)FDA條款中第21條D3.25部份。陰陽(yáng)離子交換樹(shù)脂具有較好的化學(xué)和物理穩(wěn)定性,強(qiáng)度高、流出物低,因此尤其適用于上述行業(yè)中。陰陽(yáng)離子交換樹(shù)脂用于軟化處理時(shí)運(yùn)行效率由以下幾個(gè)參數(shù)決定:
a) 所用再生劑的濃度和量;
b) 被處理水的總硬度和含量;
c)進(jìn)水流經(jīng)床層時(shí)的流速。
陰陽(yáng)離子交換樹(shù)脂在自來(lái)水的軟化中要求低再生水平和較高的除硬度的效果,因?yàn)槟鼙唤邮艿乃|(zhì)是通過(guò)噴淋蒸汽系統(tǒng)運(yùn)行而得到的(在該系統(tǒng)內(nèi),原水與被*軟化的蒸汽摻混然后生產(chǎn)出自來(lái)水)。在釀造行業(yè)或食品加工用水制備中,出水水質(zhì)要求硬度小于5ppm,這可以用每升樹(shù)脂用70-80g的鹽來(lái)獲得。
陰陽(yáng)離子交換樹(shù)脂在常規(guī)操作條件下,硬度泄漏值通常低于進(jìn)水總硬度的1%,而工作交換容量也不受影響,除非進(jìn)水中Na+(或其之一價(jià)離子)離子含量過(guò)高,大于可交換陽(yáng)離子總數(shù)的25%。壓降與顆粒分布、床層深度、交換柱空隙率、流速及流體粘度有關(guān)。任何影響這些參數(shù)的因素都將影響壓降。
陰陽(yáng)離子交換樹(shù)脂是具有網(wǎng)狀立體結(jié)構(gòu)的高分子多元酸或多元堿的聚合物。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的骨架一般十分穩(wěn)定,與酸、堿及某些有機(jī)溶劑和一般弱氧化劑都不起作用,對(duì)熱也比較穩(wěn)定。在其網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的骨架上有許多可電離、可被交換的基團(tuán),如磺酸基(-SOH)、羧基(-COOH)及季胺基 (-NROH)等,正由于這些基團(tuán)的存在,才使樹(shù)脂具有離子交換能力。
陰陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的種類(lèi)很多,常用的是聚苯乙烯型離子交換樹(shù)脂陰陽(yáng)離子交換樹(shù)脂是以苯乙烯和二乙烯苯聚合而成球形網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),其中二乙烯苯是交聯(lián)劑。經(jīng)濃硫酸磺化后,即制得聚苯乙烯型磺酸基陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。
如果用其它基團(tuán)代替磺酸基,就可以得到一系列陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。例如-COOH、-OH等。這些基團(tuán)上的氫離子可被樣品溶液中的陽(yáng)離子交換。
陰陽(yáng)離子交換樹(shù)脂內(nèi)含有一定量的水份,在運(yùn)輸及貯存過(guò)程中應(yīng)盡量保持這部分水。如貯存過(guò)程中樹(shù)脂脫了水,應(yīng)先用濃食鹽水(-10%)浸泡,再逐漸稀釋?zhuān)坏弥苯臃庞谒?,以免陰?yáng)離子交換樹(shù)脂急劇膨脹而破碎。
在長(zhǎng)期貯存中,強(qiáng)型樹(shù)脂應(yīng)轉(zhuǎn)變成鹽型,弱型樹(shù)脂可轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的氫型或游離堿型也可轉(zhuǎn)為鹽型,然后浸泡在潔凈的水中。陰陽(yáng)離子交換樹(shù)脂在貯存或運(yùn)輸過(guò)程中,應(yīng)保持在5-40°C的溫度環(huán)境中,避免過(guò)冷或過(guò)熱,影響質(zhì)量。若冬季沒(méi)有保溫設(shè)備時(shí),可將樹(shù)脂貯存在食鹽水中,食鹽水的溫度可根據(jù)氣溫而定。
陰陽(yáng)離子交換樹(shù)脂具有與陰陽(yáng)離子交換樹(shù)脂同樣的有機(jī)骨架,只是在骨架上引入了可離解的堿性基團(tuán),如-NH、-NH、-NHR等。這類(lèi)樹(shù)脂若用NaOH溶液處理,則發(fā)生交換反應(yīng)而轉(zhuǎn)變?yōu)?OH型陰離子交換樹(shù)脂。其反應(yīng)如下:
R-N(CH)Cl + OH ====== R-N(CH)OH + C1
這些基團(tuán)上的氫氧根離子可被樣品溶液中的陰離子交換。
陰陽(yáng)離子交換樹(shù)脂分弱樹(shù)脂和強(qiáng)樹(shù)脂兩大類(lèi)。分子式H-R(當(dāng)然也可以是Na-R型), H就是氫離子。樹(shù)脂高度約0.8米到1.6米。當(dāng)水從上向下,通過(guò)樹(shù)脂層時(shí),水中的陽(yáng)離子與樹(shù)脂的H離子發(fā)生交換,樹(shù)脂zui上層是鐵鈣鎂離子,接著是鉀鈉氨離子。
出水水質(zhì)是酸性的,PH值一般小于3。當(dāng)運(yùn)行約一天左右時(shí),出水開(kāi)始出現(xiàn)鈉離子,表示反應(yīng)到了終點(diǎn),陰陽(yáng)離子交換樹(shù)脂需要用酸(HCl)反洗,將鈉鈣離子再置換出來(lái)。