克孜勒苏柯尔克孜阴离子交换树脂

树脂在使用过程中，由于受到有害杂质(如铁化物、**物等)的污染，就会发生树脂中毒事故。如果不及时采取合理措施使其复苏，就有可能造成树脂失效，甚至报废。树脂中毒以铁中毒现象zui为常见。下面，笔者结合多年的生产实践，谈谈对这种树脂铁中毒事故的处理方法及预防措施。


离子交换树脂表面被铁化物覆盖或树脂内部的交换孔道被铁杂质等堵塞，使树脂的工作交换容量和再生交换容量明显降低，但树脂结构无变化，这种现象叫树脂的铁中毒。


造成树脂铁中毒的原因主要有4方面：


①水源是含铁量高的地下水或被铁污染的地表水;


②进水管道或交换器内部被腐蚀产生了铁化物;


③再生剂中含有铁杂质;


④水中含有大分子**物。


阳离子交换树脂的铁中毒一般只发生在以食盐为再生剂的软化水过程中，主要有两种情况，一种是当铁以胶态或悬浮铁化物的形式进入钠离子交换器后，被树脂吸附，并在树脂表面形成一层铁化物的覆盖层，阻止了水中的离子与树脂进行有效接触;另一种是铁以Fe2+形式进入交换器，与树脂进行交换反应，使Fe2+占据在交换位置上，因Fe2+很容易被氧化成高价铁化物，沉积在树脂内部，堵塞了交换孔道。


阴树脂发生铁中毒的主要原因也有以下两种：一是再生阴树脂的碱纯度达不到规定标准，特别是液态碱中含有铁的化合物较多时，更容易使阴树脂中毒;二是水中含有大分子**物时，容易与铁形成螯合物(即**铁)，它可以与强碱性阴树脂进行交换反应，集结在交换基团的位置上，堵塞树脂的交换孔道，使交换容量和再生容量下降，再生效率降低，再生剂与清洗水耗量增加，进一步导致树脂铁中毒。

常规的再生处理离子交换树脂使用一段时间后，吸附的杂质接近饱和状态，就要进行再生处理，用化学药剂将树脂所吸附的离子和其他杂质洗脱除去，使之恢复原来的组成和性能。在实际运用中，为降低再生费用，要适当控制再生剂用量，使树脂的性能恢复到zui经济合理的再生水平，通常控制性能恢复程度为70～80%。如果要达到更高的再生水平，则再生剂量要大量增加，再生剂的利用率则下降。树脂的再生应当根据树脂的种类、特性，以及运行的经济性，选择适当的再生药剂和工作条件。树脂的再生特性与它的类型和结构有密切关系。强酸性和强碱性树脂的再生比较困难，需用再生剂量比理论值高相当多;而弱酸性或弱碱性树脂则较易再生，所用再生剂量只需稍多于理论值。此外，大孔型和交联度低的树脂较易再生，而凝胶型和交联度高的树脂则要较长的再生反应时间。再生剂的种类应根据树脂的离子类型来选用，并适当地选择价格较低的酸、碱或盐。例如：钠型强酸性阳树脂可用10%NaCl溶液再生，用药量为其交换容量的2倍(用NaCl量为117g/l树脂);氢型强酸性树脂用强酸再生，用硫酸时要防止被树脂吸附的钙与硫酸反应生成硫酸钙沉淀物。为此，宜先通入1～2%的稀硫酸再生。氯型强碱性树脂，主要以NaCl溶液来再生，但加入少量碱有助于将树脂吸附的色素和**物溶解洗出，故通常使用含10%NaCl+0.2%NaOH的碱盐液再生，常规用量为每升树脂用150～200gNaCl，及3～4gNaOH。OH型强碱阴树脂则用4%NaOH溶液再生。树脂再生时的化学反应是树脂原先的交换吸附的逆反应。按化学反应平衡原理，提高化学反应某一方物质的浓度，可促进反应向另一方进行，故提高再生液浓度可加速再生反应，并达到较高的再生水平。为加速再生化学反应，通常先将再生液加热至70～80℃。它通过树脂的流速一般为1～2BV/h。也可采用先快后慢的方法，以充分发挥再生剂的效能。再生时间约为一小时。随后用软水顺流冲洗树脂约一小时(水量约4BV)，待洗水排清之后，再用水反洗，至洗出液无色、无混浊为止。一些树脂在再生和反洗之后，要调校pH值。因为再生液常含有碱，树脂再生后即使经水洗，也常带碱性。而一些脱色树脂(特别是弱碱性树脂)宜在微酸性下工作。此时可通入稀盐酸，使树脂pH值下降至6左右，再用水正洗，反洗各一次。树脂在使用较长时间后，由于它所吸附的一部分杂质(特别是大分子**胶体物质)不易被常规的再生处理所洗脱，逐渐积累而将树脂污染，使树脂效能降低。此时要用特殊的方法处理。例如：阳离子树脂受含氮的两性化合物污染，可用4%NaOH溶液处理，将它溶解而排掉;阴离子树脂受**物污染，可提高碱盐溶液中的NaOH浓度至0.5～1.0%，以溶解**物。二、特殊的再生处理污染较严重的树脂，可用酸或碱性食盐溶液反复处理，如先用10%NaCl+1%NaOH碱盐溶液溶解**物，再用4%HCl或分别用10%NaOH及1%HCl溶解无机物，随后再用10%NaCl+1%NaOH处理，在约70℃下进行。如果上述处理的效果未达要求，可用氧化法处理。即用水洗涤树脂后，通入浓度为0.5%的次氯酸钠溶液，控制流速2～4BV/h，通过量10～20BV，随即用水洗涤，再用盐水处理。应当注意，氧化处理可能将树脂结构中的大分子的连接键氧化，造成树脂的降解，膨胀度增大，容易碎裂，故不宜常用。通常使用50周期后才进行一次氧化处理。由于氯型树脂有较强的耐氧化性，故树脂在氧化处理前应用盐水处理，变为氯型，这还可避免处理过程中的pH值变化，并使氧化作用比较稳定。三、再生废液的处置糖厂用树脂脱色，树脂再生

一、阴离子交换性
阴离子交换01×7（717），也称717阴离子交换树脂，全称凝胶强碱性苯乙烯系氯型717阴离子交换树脂，属于离子交换树脂种类的一种，是在苯乙烯二乙烯苯交联共聚物基体上引入季铵基[-N（CH3）3OH]，使其成为凝胶型717阴离子交换树脂，其碱性相当于强碱，具**械强度好、耐热性能高等特点。


二、阴离子交换树脂原理：
阴离子交换树脂原理是离子交换树把溶液中的盐分脱离出来的过程：水溶液中的阴离子(Cl-、HCO3-等)与阴离子交换树脂（含有季胺基[-N（CH3）3OH]、胺基（—NH2）或亚胺基（—NH2）等碱性基团，在水中易生成OH-离子）上的OH-进行交换，水中阴离子被转移到树脂上，而树脂上的OH-交换到水中，交换到水中的H+与OH-反应生成水，达到脱盐目的。


二、主要用途：
阴离子交换树脂主要用于纯水、高纯水制备、废水处理、生化制品的提取。


三、国外对应牌号
美国：AmberliteIRA-400；
日本：DiaionSA-10A；
德国：LewatitM500




四、理化性能
1、阴离子交换树脂外观：淡黄色透明球状颗粒；
2、阴离子交换树脂出厂型式：氯型


五、国标：GB13660-92DL519-93JTD2605.06-1997Q/JH105-2002


序号


指标名称


指标


1


含水量%


45-56


2


全交换容量mmol/g(干)≥;


4.4


3


湿真密度(20C)g/ml


1.23-1.28


4


粒度范围mm


0.315-1.5


5


粒度%≥;


95


6


圆球率%≥;


95
离子交换树脂的强度是一种通俗指标，它表示能经受实际使用中各种外力作用而保持其颗粒完整性的能力，这种能力包含有树脂的耐磨性，抗渗透冲击性能及其物理稳定性在内，强度是树脂的一个重要使用性能。产品特性及技术标准：本产品是在苯乙烯--二乙烯苯共聚基体上带有磺酸基（-SO3H）的离子交流树脂，其酸性相当于硫酸和盐酸。具有交流容量高，交流速度快，机械强度好等特色。本产品相当于美国：AmberliteIR-120;Dowex50-X8;德国：LewatitS-100;日本：DiaionSK-1B开碧源阳离子树脂选用世界出产，质量牢靠，其技术标准为：外观：金黄至棕褐色球状颗粒出厂型式：Na型或氢型理化功能：契合表中规则的各项技术目标其结构式为：二、阳离子树脂用处及作业原理：首要用于软化水、脱盐水、纯水和高纯水制备，在污水处理、味精制造、医药提纯、化工催化、稀有金属别离等方面也有使用。其作业原理为：三、阳离子树脂使用时参阅目标：1、PH值规模：0-142、答应温度℃：氢型100钠型1203、膨胀率%（Na+H+）104、工业用树脂层高度：1.05、再生液浓度%：NaCl:6-10HCl:5-10H2SO4:2-46、再生剂用量kg/m3(按**计工业品)：NaCl（75-150）HCl(40-100)H2SO4（75-150）7、再生液流速m/h：5-88、再生触摸时刻min：30-609、正洗流速m/h：10-2010、正洗时刻min：约3011、运转流速m/h：10-4012、作业交流容量mol/m3：食盐再生1000盐酸再生1500四、阳离子树脂包装及贮运：本品为非危险品，用编织袋包装，内衬塑料袋，每袋25kg，也可根据用户要求用其它容器包装。贮运温度5-40℃，禁止脱水、曝晒。001*7离子交换树脂强度；运行中树脂发生压碎的原因，不仅是树脂珠粒之间的碰撞，树脂与噐壁之间的摩擦，流体的压力作用等引起，更为重要的是在运行过程中树脂因再生和失效时渗透压的不同而不断地发生膨胀与收缩。

乙烯系阴离子交换树脂产品使用时参考指标


1、PH范围：1～14


2、较高使用温度：氢氧型60℃,氯型80℃


3、型式膨胀率﹪：（Cl－OH－）18～22


4、工作交换量：25℃450mmol/l（湿树脂）


5、工业用树脂层高度：1.0～3.0m


6、再生液（NaOH）浓度含量：4～5﹪


7、再生液用量（按100﹪计），kg/m3湿树脂：


NaOH（4～5﹪）体积比树脂体积＝2～3比1或NaOH（kg/m3）40～80


8、再生液流速： 4～6m/h


9、再生接触时间：约60分钟


10、正洗流速：15～25m/h


11、正洗时间：约30分钟


12、运行流速：15～25m/h


◆产品使用方法


通常是将离子交换树脂作为过滤材料或填料，放入离子交换器设备（柱）中，令水或被处理液体以一定的流速从设备（柱）中通过；流速可根据取样分析结果加以调整。其它领域的使用方法则按其设计生产操作工艺而定。


◆产品包装储运


产品包装为内双层塑料袋，外PE塑封袋或塑料桶（用户可选）；每袋净重20~25Kg或每桶净重50Kg。本品在运输、贮存过程中应避免日晒雨淋及保持包装的完好；该产品在阴凉、干燥、通风常温的环境下保存期为二年，长期存放后经检测无质量变的仍可使用。


◆产品危害防护


按化工产品分类本品为非危险品、无毒、无腐蚀性；但不可食用。
离子交换树脂详细介绍，离子交换树脂是一种高分子的聚合物，都是用化学合成的方法获得的。有的人将此产品认识是一种塑料是错误的。我在中国商品网的分类中看到其把它分类为塑料制品，就给他们写了信。工作人员给我回了好几封信，起先说我的认识狭隘，并找来维基百科的英文版给我看，经我翻译后，发现没有一句话的意思是表达离子交换树脂是一种塑料的意思。2014.8.4中国商品网最后给我的回复是“如今后商品网分类进行改革，您的建议肯定会被采纳。”我是建议他们把离子树脂分类为聚合物。实际上，离子交换树脂也是一种人工合成的树脂。离子树脂的应用非常广泛，现拿三星树脂的几种产品举例如下：201x7强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂的用途：纯水和高纯水的制备，生化制品的提取和脱色，**物的分离，放射性元素的提炼，湿法冶金中钨、钼的提取，废水处理的等。201x7FC用于浮床装置，201x7MB用于混床装置，201x7SC用于双层床装置。D380大孔弱碱性丙烯酸系阴离子交换树脂的用途：药物的提取，生物发酵液脱色，糖的去酸、脱色，柠檬酸、乳酸的精制，水处理。330弱碱性环氧系阴离子交换树脂的用途：主要用于水处理中去SO42-，Cl-等离子，柠檬酸，链霉素，苹果酸，氨基酸的精制中去除无机物，提取**酸和脱色，铜、银离子的回收。纯水、高纯水的制备，作为前置阴床、双层床与强碱阴离子树脂配合使用，能明显提高运行的经济成本，还可以用于电镀及含铬废水的处理和回收等。D113大孔弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂的用途：本品和001*7配合使用能显着除去化水的硬度和碱度，特别是去除水中的碳酸盐、碳酸氢盐等碱性盐类。也可用于废水处理、金属的回收，生化药物的分离和提纯。以上着重介绍的是离子交换树脂，此外还有没有离子交换功能的大孔树脂在水处理中也有广泛应用。离子树脂在水处理，催化**化合物的反应中有十分重要的作用。

离子交换树脂使用方法分为四个操作步骤（即预处理—装柱—清洗—出水—再生），和贮存、运输、保养：


一、树脂预处理：
1、阳离子交换树脂预处理：
将阳树脂置于洁净的容器中，用清水漂洗，直到排水清晰为止。用水浸泡树脂12-24小时，使树脂充分膨胀（如为干树脂，应先用饱和氯化钠溶液浸泡，再逐步稀释氯化钠溶液，以免树脂突然急剧膨胀而破碎）；用树脂体积2倍量的2-5%HCl溶液浸泡树脂2-4小时，并不时搅拌；然后用低纯水洗涤树脂，直至溶液PH接近于4，再用2-5%NaOH溶液处理，处理后用水洗至微碱性，再一次用5%HCl溶液处理，使树脂变为氢型，最后用纯水洗至PH=4，无Cl-即可。
2、阴离子交换树脂预处理：
与阳离子树脂相同，只是在树脂用NaOH处理时，可用5-8%NaOH溶液，用量增加一些，使树脂变为OH型后不要再用HCl处理。
如果树脂量少，及要求较高时，在水洗后，增加一步醇洗，效果会更好一些。


二、树脂装柱：
将交换柱洗去油污杂质，用去离子水冲洗干净，在柱中先装入半柱水，然后将树脂和水一起倒入柱中。装柱时应注意柱中的水不能漏干，否则，树脂间形成气泡，影响交换效率。


三、树脂清洗、出水：


装柱完成后，先用纯水按出水顺序流过交换柱，初出水含有装柱过程混入的杂质应弃去，待出水达到要求后，即可通入原水，进行正常的制水。


四、树脂再生：


离子交换树脂使用失效后，可用酸碱再生处理，重新使用。
1、阳柱再生：
逆洗：将水从交换柱底部通入，废水从**部排出，将被压紧的树脂松动，洗去树脂碎粒及其他杂质，排除树脂层内的气泡，洗至水清澈。
加酸：将4-5%HCl水溶液从柱的**部加入，控制流速，约30-45分钟加完。
正洗：将水从柱**部通入，废水从柱下端流出，控制流速为约2倍于加酸的流速，开始的15分钟可慢些。洗至PH3-4，此时用铬黑T检验应无阳离子。
2、阴柱再生：
逆洗：用阳柱水逆洗，可将阳柱出水口连接至阴柱下端，通入阳柱水。条件同阳柱。
加碱：将5%NaOH溶液从柱**部加入,控制一定流速，使碱液在1-1.5小时加完。
正洗：从柱**部通入阳柱水，下端放出废水，流速可以是加碱时的2倍，开始15分钟可慢些，洗至PH11-12，用硝酸银溶液检验无氯离子。


注意：此使用方法，操作时均不可将柱中水放至树脂层以下。


五、要保持水分：
离子交换树脂出厂时，含水率是饱和的，在贮存、运输过程中必须防止水分的消失。建议将树脂储存于干燥、没有阳光直射的室内，如发现树脂变干时，切忌将树脂直接置于水中浸泡，而应该将它置于饱和食盐水中浸泡，使树脂缓慢膨胀，然后再逐渐稀释食盐水溶液。


六、应贮存在5-40℃温度下：
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；若贮存的温度过高，容易引起树脂交换基团的分解和微生物污染；若贮存在水的冰点之下，会使树脂内的水分冻结；如果树脂冻结，不能用机械方法处理，将其置于环境温度中逐步解冻。


七、防止受到污染：
树脂贮存时要避免和铁容器、氧化剂和油类物质直接接触，以免被污染或被氧化降解。