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大孔阳离子交换树脂的基体组成与交换容量

更新时间:2022-02-22 点击量:505

大孔阳离子交换树脂的基体组成与交换容量

 

产品名称:

D001大孔型强酸性阳离子交换树脂

 

 

产品简介:

D001是在大孔结构的苯乙烯-二乙烯苯共聚体上带有磺酸基(-SO3H)的阳离子交换树脂。主要用于纯水、高纯水制备及凝结水净化,废水处理和重金属的回收,有机催化反应等领域。

理化性能指标:

指标名称

指标

执行标准:

GB/13659-2008

外观

灰色至褐色不透明球状颗粒

出厂型式

Na+

含水量 %

45-50

质量全交换容量 mmol/g

≥4.35

体积全交换容量 mmol/ml

≥1.80

湿视密度 g/ml

0.77-0.85

湿真密度 g/ml

1.25-1.28

范围粒度 %

(0.315-1.25mm)≥95

下限粒度 %

(<0.315mm)≤1

有效粒径 mm

0.400-0.8200

均一系数

≤1.70

磨后圆球率 %

≥90

使用参考指标:

指标名称

指标

pH范围

1-14

使用温度

Na:120   H:100

转型膨胀率(Na+-H+)%

≤5-8

工作交换容量 mmol/L

≥1100

运行流速 m/h

15-30

 

一、树脂的运输和贮存:

离子交换树脂内含有一定量的水份,在运输及贮存过程中应尽量保持这部分水份。如果贮存过程中树脂脱了水,应先用

浓食盐水(8-10%)浸泡1-2小时,再逐渐稀释,不得直接放于水中,以免树脂急剧膨胀而破碎。树脂在贮存或运输过程中,

应保持在5-40℃的温度环境中,避免过冷或过热,影响质量。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。


二、树脂的予处理:

树脂常含有溶剂、未参加聚合反应的物质和少量低聚合物,还可能吸着铁、铝、铜等重金属离子。当树脂与水、酸、

碱或其它溶液相接触时,上述可溶性杂质就会转 入溶液中,在使用初期污染出水水质。所以,树脂在投运前要进行预处

理。

1、阳树脂的预处理

阳树脂的预处理步骤如下:

首先使用饱和食盐水,取其量约等于被处理树脂体积的两倍,将树脂置于食盐溶液中浸泡18-20小时,然后放尽食盐水,

用清水漂洗净,使排出水不带黄色;

其次再用2%-4%NaOH溶液,其量与上相同,在其中浸泡2-4小时(或小流量清洗),放尽碱液后,冲洗树脂直至排出水接

近中性为止;

后用5%HCL溶液,其量亦与上述相同,浸泡4-8小时,放尽酸液,用清水漂流至中性待用。


2、阴树脂的预处理

其预处理方法中的步与阳树脂预处理方法中的步相同;而后用5%HCL浸泡4-8小时,然后放尽酸液,用水清洗至

中性;而后用2%-4% NaOH溶液浸泡4-8小时后,放尽碱液,用清水洗至中性待用。

 

 


大孔阳离子交换树脂的基体组成与交换容量
                 

  离子交换树脂的基体组成

  离子交换树脂的基体,制造原料主要有苯乙烯和丙烯酸(酯)两大类,它们分别与交联剂二乙烯苯产生聚合反应,形成具有长分子主链及交联横链的网络骨离子交换树脂架结构的聚合物。苯乙烯系树脂是先使用的,丙烯酸系树脂则用得较后。这两类树脂的吸附性能都很好,但有不同特点。丙烯酸系树脂能交换吸附大多数离子型色素,脱色容量大,而且吸附物较易洗脱,便于再生,在糖厂中可用作主要的脱色树脂。苯乙烯系树脂擅长吸附芳香族物质,善于吸附糖汁中的多酚类色素(包括带负电的或不带电的);但在再生时较难洗脱。

离子交换树脂

  因此,糖液先用丙烯酸树脂进行粗脱色,再用苯乙烯树脂进行精脱色,可充分发挥两者的长处。树脂的交联度,即树脂基体聚合时所用二乙烯苯的百分数,对树脂的性质有很大影响。通常,交联度高的树脂聚合得比较紧密,坚牢而耐用,密度较高,内部空隙较少,对离子的选择性较强;而交联度低的树脂孔隙较大,脱色能力较强,反应速度较快,但在工作时的膨胀性较大,机械强度稍低,比较脆而易碎。工业应用的离子树脂的交联度一般不低于4%;用于脱色的树脂的交联度一般不高于8%;单纯用于吸附无机离子的树脂,其交联度可较高。除上述苯乙烯系和丙烯酸系这两大系列以外,离子交换树脂还可由其他有机单体聚合制成。如酚醛系(FP)、环氧系(EPA)、乙烯吡啶系(VP)、脲醛系(UA)等。

离子交换树脂

  离子交换树脂的交换容量

  离子交换树脂进行离子交换反应的性能,表现在它的“离子交换容量",即每克干树脂或每毫升湿树脂所能交换的离子的毫克当量数,meq/g(干)或meq/mL(湿);当离子为一价时,毫克当量数即是毫克分子数(对二价或多价离子,前者为后者乘离子价数)。它又有“总交换容量"、“工作交换容量"和“再生交换容量"等三种表示方式。

  1、总交换容量,表示每单位数量(重量或体积)树脂能进行离子交换反应的化学基团的总量。

  2、工作交换容量,表示树脂在某一定条件下的离子交换能力,它与树脂种类和总交换容量,以及具体工作条件如溶液的组成、流速、温度等因素有关。

离子交换树脂

  3、再生交换容量,表示在一定的再生剂量条件下所取得的再生树脂的交换容量,表明树脂中原有化学基团再生复原的程度。

  通常,再生交换容量为总交换容量的50~90%(一般控制70~80%),而工作交换容量为再生交换容量的30~90%(对再生树脂而言),后一比率亦称为树脂的利用率。在实际使用中,离子交换树脂的交换容量包括了吸附容量,但后者所占的比例因树脂结构不同而异。

  现仍未能分别进行计算,在具体设计中,需凭经验数据进行修正,并在实际运行时复核之。离子树脂交换容量的测定一般以无机离子进行。这些离子尺寸较小,能自由扩散到树脂体内,与它内部的全部交换基团起反应。而在实际应用时,溶液中常含有高分子有机物,它们的尺寸较大,难以进入树脂的显微孔中,因而实际的交换容量会低于用无机离子测出的数值。这种情况与树脂的类型、孔的结构尺寸及所处理的物质有关。