交換容量

離子交換樹脂進行離子交換反應的性能，表現(xiàn)在它的“離子交換容量”，即每克干樹脂或每毫升濕樹脂所能交換的離子的毫克當量數(shù)，meq/g（干）或 meq/mL（濕）；當離子為一價時，毫克當量數(shù)即是毫克分子數(shù)（對二價或多價離子，前者為后者乘離子價數(shù)）。它又有“總交換容量”、“工作交換容量”和“再生交換容量”等三種表示方式。1、總交換容量，表示每單位數(shù)量（重量或體積)樹脂能進行離子交換反應的化學基團的總量。羅門哈斯公司是專業(yè)生產(chǎn)樹脂的知名企業(yè),在樹脂產(chǎn)品領域具有非常領1先的科技。離子交換樹脂塔2、工作交換容量，表示樹脂在某一定條件下的離子交換能力，它與樹脂種類和總交換容量，以及具體工作條件如溶液的組成、流速、溫度等因素有關。3、再生交換容量，表示在一定的再生劑量條件下所取得的再生樹脂的交換容量，表明樹脂中原有化學基團再生復原的程度。通常，再生交換容量為總交換容量的50～90%（一般控制70～80%），而工作交換容量為再生交換容量的30～90%（對再生樹脂而言），后一比率亦稱為樹脂的利用率。在實際使用中，離子交換樹脂的交換容量包括了吸附容量，但后者所占的比例因樹脂結(jié)構不同而異?，F(xiàn)仍未能分別進行計算，在具體設計中，需憑經(jīng)驗數(shù)據(jù)進行修正，并在實際運行時復核之。離子樹脂交換容量的測定一般以無機離子進行。這些離子尺寸較小，能自由擴散到樹脂體內(nèi)，與它內(nèi)部的全部交換基團起反應。而在實際應用時，溶液中常含有高分子有機物，它們的尺寸較大，難以進入樹脂的顯微孔中，因而實際的交換容量會低于用無機離子測出的數(shù)值。這種情況與樹脂的類型、孔的結(jié)構尺寸及所處理的物質(zhì)有關。

離子交換樹脂再生方法

常規(guī)的再生處理 　　

離子交換樹脂(IONRESIN)使用一段時間后，吸附的雜質(zhì)接近飽和狀態(tài)，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(zhì)洗脫除去，使之恢復原來的組成和性能。樹脂貯存時要避免和鐵容器、氧化劑和油類物質(zhì)直接接觸，以免樹脂被污染或被氧化降解。在實際運用中，為降低再生費用，要適當控制再生劑用量，使樹脂的性能恢復到z1ui經(jīng)濟合理的再生水平，通?？刂菩阅芑謴统潭葹?0～80%。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(jù)樹脂的種類、特性，以及運行的經(jīng)濟性，選擇適當?shù)脑偕巹┖凸ぷ鳁l件。 　　

樹脂的再生特性與它的類型和結(jié)構有密切關系。2、用去離子水將樹脂裝入再生塔中，在再生塔中加入去離子水，以使下部排水管免受樹脂的沖擊。強酸性和強堿性樹脂的再生比較困難，需用再生劑量比理論值高相當多；而弱酸性或弱堿性樹脂則較易再生，所用再生劑量只需稍多于理論值。此外，大孔型和交聯(lián)度低的樹脂較易再生，而凝膠型和交聯(lián)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(jù)樹脂的離子類型來選用，并適當?shù)剡x擇價格較低的酸、堿或鹽。而弱酸性或弱堿性樹脂則較易再生，所用再生劑量只需稍多于理論值。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淀物。為此，宜先通入1～2%的稀硫酸再生。 　　

氯型強堿性樹脂，主要以NaCl 溶液來再生，但加入少量堿有助于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 的堿鹽液再生，常規(guī)用量為每升樹脂用150～200g NaCl ，及3～4g NaOH。當離子為一價時，毫克當量數(shù)即是毫克分子數(shù)（對二價或多價離子，前者為后者乘離子價數(shù)）。OH型強堿陰樹脂則用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(zhì)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，并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。離子交換樹脂的基本類型(１)強酸性陽離子樹脂強酸性陽離子樹脂含有大量的強酸性基團，如磺酸基－SO3H，容易在溶液中離解出H ，故呈強酸性。也可采用先快后慢的方法，以充分發(fā)揮再生劑的效能。再生時間約為一小時。隨后用軟水順流沖洗樹脂約一小時(水量約4BV)，待洗水排清之后，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后，要調(diào)校pH值。因為再生液常含有堿，樹脂再生后即使經(jīng)水洗，也常帶堿性。若帶有酸性1功能基，能與溶液中的陽離子進行交換，稱為陽離子交換樹脂。而一些脫色樹脂 (特別是弱堿性樹脂) 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。 (IONRESIN)樹脂在使用較長時間后，由于它所吸附的一部分雜質(zhì)(特別是大分子有機膠體物質(zhì))不易被常規(guī)的再生處理所洗脫，逐漸積累而將樹脂污染，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兩1性1化合物污染，可用4%NaOH 溶液處理，將它溶解而排掉；陰離子樹脂受有機物污染，可提高堿鹽溶液中的NaOH 濃度至0.5～1.0%，以溶解有機物

離子交換樹脂應用注意事項

a) 陽樹脂預處理：將樹脂用水洗至流出清水后，用2-4%NaOH浸泡4-8 小時再用水洗至中性，再用5%鹽酸浸泡4-8小時，用水洗至pH6，待用。b) 陰樹脂預處理：將樹脂用水洗至流出清水后，用5%鹽酸浸泡4-8小時 后，用水洗至pH6，再用2-4%NaOH浸泡4-8小時，用水洗至pH7-9，待用。5MOL/L硫酸與亞硫酸氫1鈉配制，亞硫酸1氫鈉含量對凝膠型強堿陰樹脂為45G/L,對大孔型弱堿陰樹脂為28G/L,活化時,樹脂在活化液中浸泡一夜三、陽離子交換樹脂,可在體內(nèi)活化活化。c) D301-Ⅲ、D301弱堿樹脂預處理：將樹脂用溫水浸泡4-8小時，用水 洗至pH6，再用2-4%NaOH浸泡4-8小時，用水洗至中性，有可能進行二次處理，待用。d) 對于醫(yī)1藥工業(yè)、食品工業(yè)所用樹脂，請按特殊要求進行處理。e) 用戶可根據(jù)不同用途流程設計，將樹脂轉(zhuǎn)成所需的離子型。

離子交換樹的物理結(jié)構

一些不帶交換功能團的大孔型樹脂也能夠吸附、分離多種物質(zhì)，例如化工廠廢水中的酚類物。離子交換樹脂的選擇性水中的各種離子在和離子交換樹脂進行交換時所表現(xiàn)出來的能力是不一樣的,很容易被置換下來的離子卻有可能難以被樹脂吸附,然而很難被置換下來的離子卻又有可能很容易的被樹脂吸附,這種性能即被稱作為離子交換樹脂的選擇性。大孔樹脂內(nèi)部的孔隙又多又大，表面積很大，活性中心多，離子擴散速度快，離子交換速度也快很多，約比凝膠型樹脂快約十倍。使用時的作用快、，所需處理時間縮短。大孔樹脂還有多種優(yōu)點：耐溶脹，不易碎裂，耐氧化，耐磨損，耐熱及耐溫度變化，以及對有機大分子物質(zhì)較易吸附和交換，因而抗污染力強，并較容易再生。