阴离子交换树脂

一、产品介绍与应用:
001×7强酸性阳离子交换树脂是在交联为7%的苯乙烯—二乙烯苯共聚体上带有磺酸基（—SO3H）的凝胶型732阳离子交换树脂，它具有交换容量高、交换速度快、机械强度好等特点。
主要应用于工业水处理、硬水软化、脱盐水、纯水和高纯水的制备，也用于湿法冶金、稀有元素分离、分离和提取氨基酸、制糖、制药、味精行业，以及作为催化剂和脱水剂。
本产品树脂系列包含三个品种，其中001×7为通用性产品：001×7适用于双层床、双室床、浮动床系统：001×7MB适用于混床系统。
用途:
主要应用于硬水软化、脱盐水、纯水和高纯水的制备，也用于湿法冶金、稀有元素分离、分离和提取氨基酸、制糖、制药、味精行业，以及作为催化剂和脱水剂。

包装及储运:
本产品用内衬塑料袋的编织袋包装，每袋25kg，也可根据需求用塑料桶或其它容器包装，本品为非危险品。储运温度5-40℃，严禁脱水、曝晒。

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。
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），和储存、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，较后用纯水洗至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，在储存、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、应储存在5-40℃温度下：
若冬季没有保温设备时，可将树脂储存在食盐水中，食盐水的温度可根据气温而定；若储存的温度过高，容易引起树脂交换基团的分解和微生物污染；若储存在水的冰点之下，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：
树脂储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。

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
水处理离子交换树脂质量标准：


1、含水量% 46-52


2、全交换容量(mmol/g) 4.5


3、湿视密度(g/ml) 0.77-0.87


4、湿真密度(g/ml) 1.24-1.28


5、粒度(0.315-1.25mm) ≥95


6、磨后圆球率% ≥95




水处理离子交换树脂使用时参考指标:


1、PH范围： 1-14


2、较高使用温度：氢型≤100°C 钠型≤120°C


3、型变膨胀率%：(H+-Na+)8-10


4、再生液浓度：NaCl：3-10%；HCl：4-5%；NaOH：4-5%


5、再生液用量：NaCl：(8-10%)；体积：树脂体积=1.5-2:1


HC1(4-5%)； 体积：树脂体积=2-3：1


NaOH(4-5%)； 体积：树脂体积=2-3：1


6、再生液流速： 5-8m/h


7、再生接触时间：30-60min


8、正洗流速： 10-20m/h


9、正洗时间： 约30min


10、运行流速： 10-40m/h




说明：水处理离子交换树脂外观为金黄色透明圆球颗粒，由于凝胶型的树脂不能干燥存放，需靠一定的水分来维持产品内部微孔的扩张，所以水处理离子交换树脂带有一定量的游离水分,来保证树脂的优秀品质。




水处理离子交换树脂作用：
水处理离子交换树脂作用较多是用在火力发电厂的纯水处理上，其次是原子能、半导体、电子工业，以及化工、生物制药等领域的水处理上。