离子交换树脂使用手册

国产离子交换树脂

使用手册

第四章离子交换树脂的基本性能

离子交换树脂的基本性能包括以下几个方面，现分别简述如下：

一、树脂的外观

新的树脂因结构、基团、离子形态、制造工艺等因素的不同，而有黄色、褐色、白色、棕色、黑色、灰色等各种颜色，以满足具体使用中不同场合的需要。常用水处理用的树脂外观一般为：凝胶型的苯乙烯系树脂一般为透明的淡黄色颗粒；而大孔树脂则为不透明（或微透明）颗粒；大孔苯乙烯系阳树脂一般为淡黄色或淡灰褐色颗粒，大孔苯乙烯系阴树脂为白色颗粒；丙烯酸系的树脂为白色或乳白色颗粒。同一种树脂在不同的离子形态时会发生颜色上的变化，如001x7树脂由再生态到失效态时的颜色是由深到淡，由失效态到再生态，又由淡到深。这种变化是可以逆转的，

树脂受污染时，其颜色也会发生根本性的变化，其颜色的变化程度一般与树脂受污染的程度成正比，并且较难逆转。因此，树脂在使用的过程中，要随时留意其颜色上的变化，以判断树脂污染的程度。如201x7树脂受铁或有机物污染时，颜色变深甚至黑褐色。001x7树脂受氧化剂破坏时，其树脂交联和交换基团都将被氧化，树脂的颜色也将变淡，树脂体积增大，由此树脂易碎和体积交换容量下降。

二、粒度

树脂的粒度大小和均匀性，对运行的影响较大。粒度大，比表面积就小，交换速度就慢；粒度太小，虽然交换速度快，但是，运行时的阻力又大；因此，国家标准根据不同的交换器床型（不同床型的运行流速不同）相对应的树脂型号，规定了相对较合理的粒径范围（参考国标）。

三、树脂的溶胀及转型体积改变率

树脂在干燥的状态下（惰性树脂除外），遇水会迅速膨胀。因此，当树脂脱水时，不能直接与水接触，而要用饱和的食盐水浸泡，减缓膨胀速度，防止树脂的破裂。

树脂不同的交联度，其膨胀系数也不同，体积改变率的大小与交联度成反比。交换容量的大小与溶胀率成正比。

可交换离子价数越高，溶胀率越小。同价离子，水合能力越强，溶胀率越大。

当然，树脂转型膨胀率的规律在实际的应用中较为复杂，因为它往往是多种离子间的交换。但这些规律的掌握，对设计不同交换器床型预留的膨胀空间具有重要的参考价值（尤其像双室固定床、双室浮动床等）。

四、水分

一定离子型态的树脂其颗粒内所含的平衡水量是该树脂的固有特性。同种树脂，不同的离子型态，其含水量也是不同的。

为此，国家标准也规定了各种树脂在特定的离子型态下的含水量。树脂在使用的过程中，随着各种因素对树脂的损害，其含水量也会发生变化。因此，树脂含水量的变化大小，也是判断树脂受损性程度的依据之一。

五、密度

树脂的密度是其使用中经常要用的数据。由于树脂基本上都是在湿态下运行，所以最常用的是湿真密度和湿视密度两种。

湿真密度是指单位真体积湿态树脂的质量。真体积是指树脂颗粒本身所占有的体积，不包括颗粒间空隙的体积。

同批树脂，不同的粒径，其湿真密度是相同的。湿真密度决定树脂的沉降速度，也直接影响反洗膨胀率的特性。因此，在对反洗分层有严格要求的混床、双层床、三层床树脂，对其湿真密度也有较严格的范围要求。

湿视密度是指单位视体积湿态树脂的质量。视体积也称堆积体积或表观体积，它包含树脂颗粒本身的固有体积及颗粒间的空隙体积。同批树脂，不同的粒度，其湿视密度是不同的。树脂装填时重量和体积之间的换算，都是用湿视密度来进行换算的。

根据湿真密度和湿真密度，可以按下式估算出树脂层里的空隙率：

P＝1-d视/d真

式中：P指树脂的空隙率；

d视指树脂的视密度；

d真指树脂的真密度；

六、交换容量

树脂的交换容量有多种表示方法，最常用的有重量全交换容量、体积全交换容量、工作交换容量等。全交是反应树脂的固有的容量大小，是一个定值。而工交则是表现树脂在实际工作时能力的大小，它是一个变量，由众多的现场因素所决定，与工艺设计、设备制作、操作方法、再生剂质量、人为因素、介质好坏等等因素相关联，后面将陆续介绍。

七、耐热性

各种树脂对温度的承受范围各不相同，超过此值，对其寿命就有一定的影响。

在常温（10-30℃）下，树脂的基本性能不会发生改变，但在非常温下，树脂会发生一些改变。树脂耐热稳定性的一般规律是：阳树脂要比阴树脂的耐温性要好；加成聚合的树脂要比缩聚反应制作的树脂耐温性要好；盐型树脂要比游离酸或游离碱型树脂的耐温要好（弱酸、弱碱树脂除外）；Ⅰ型强碱树脂要比Ⅱ强碱树脂的耐温性要好；弱碱树脂要比强碱树脂的耐温性要好；苯乙烯系树脂要比丙烯酸系树脂的耐温性要好。

水处理最常用的几种树脂的一般要求（实际使用中并没有这么高的温度）：

阳树脂的耐温性较好，强酸阳树脂可耐120℃的温度；弱酸阳树脂可控制在80℃；苯乙烯系的强碱树脂的温度不超过60℃，弱碱树脂的温度不超过80℃；丙烯酸系的强碱树脂的温度以不超过35℃为佳。

了解这些常用树脂的耐温特性，对在设计初期的树脂的选型有一定的参考价值。

八、树脂的抗冻性

根据实际的经验，大孔树脂的抗冻性优于凝胶型树脂，凝胶型阴树脂的抗冻性比阳树脂好；树脂在水中的抗冻性比其置于

空气中要好。树脂在不同状态下的保存方法，在后面将有介绍。

第五章离子交换树脂的使用

提高树脂的理化性能指标，其目的都是为了使树脂在实际的应用中的正常运作，发挥出高的交换容量，制出优良的水质。实践表明，再好的树脂，必须要有科学完美的设计理念来保证，也要有合理正确的使用方法来执行，才能使树脂的运行工艺正常进行，发挥出最佳的效益。苏青公司综合几十年的运行经验，对树脂在各行各业出现的问题和注意事项加以分析和总结，

提供给客户，作为实际运行中的参考。

第一节苏青牌离子交换树脂在水处理行业上的应用

离子交换树脂最大的市场，目前仍然在水处理的应用上。随着环境的污染，水质越来越呈现恶化的趋势。但同时，各行各业对水的质量要求也越来越高，对树脂的质量要求也越来越严。因此，在提高纯水质量方法上，树脂仍然是最佳选择。现对目前最常用的几种水处理工艺作简要的介绍。

一、离子交换床型的分类：

工业上的常用床型的大致分类如下：

---逆流再生床—单室固定床、双层床、双室固定床

——对流再生——

---浮动床——单室浮动床、双室浮动床

固定床--——顺流再生—— 单室固定床

——双流再生床单室固定床

——双流式单室床

床型混合床

移动床流动床

在上图的分类中，顺流再生单室固定床、逆流再生单室固定床、单室浮动床都是一台交换器使用一种类型树脂，属于单一树脂的除盐工艺；而双层床、双室固定床、双室浮动床、则属于强、弱联合除盐工艺。现对上述主要常用的几种床型作介绍，并且对原水的进水水质和再生剂质量要求特说明如下：

2、再生剂质量指标

二、顺流再生固定床

1、顺流再生固定床的优点：由于其运行和再生的方向相同，原水水流和再生液都是从上而下流过树脂层，因此，其操作方便，设备制作也相对简单。

2、顺流再生固定床的缺点：由于再生的方向和运行的方向相同，再生后保护层的树脂再生率比逆流再生方式的低很多。而出水水质的好坏，又直接与出水处保护层树脂的再生率有关，所以，这种再生率不高的再生方式决定了出水质量不好。为了使保护层中的失效型树脂的含量尽可能的降低，只有增加再生剂的用量，以保证出水的水质，故运行费用较高。

目前，这种床型大多用于软化水的制备或对水质要求不是很严格的生产上。

3、顺流再生的操作步骤：操作步骤一般由反洗、再生、置换、正洗、运行五个主要步序组成：

3.1、反洗:反洗的目的是为了将树脂运行了一个周期所截留的悬浮物清除干净，并松动树脂层，防止树脂结块，为再生作准备。

3.2、再生:再生的目的是将失效的树脂恢复交换容量的过程。再生效率的高低是影响出水质量和周期制水量的关键。

3.3、置换：用置换水按再生液的流程继续对树脂进行冲洗，使树脂上部的空间及树脂层中间再生液充分发挥作用，不至

于浪费再生剂，并缩短后续的正洗时间。置换用水一般都用本工艺所制的水充当。置换流速与再生流速相同。

3.4、正洗：由于置换的流速较慢，时间也较短（一般60min左右），并且大量的再生剂在置换的过程中都得以利用，因此，在置换后都用该床的进水对树脂进行冲洗，直到出水合格，正洗结束。正洗流速与运行流速相同。

3.5、运行：完成上述步骤后，床体可以正式投入运行。

通常情况下，我们把离子交换器从运行交换过程开始到正洗结束所累加的时间称为交换器的一个工作周期。

注：有关硫酸的再生方法和有关参数，后面有关章节将有专门详细的介绍。

5、顺流再生常见的故障：可能由于以下的原因，会导致出水质量不达标和周期制水量减少的情况发生，用户可对照下面

的情况，寻找原因：

5.1、顺流再生软化水处理：

5.1.1、周期制水量逐渐减少：

a、食盐用量不足，没有达到70-80g/mol的标准；

b、配制食盐的水质太差或盐中的杂质含量太多，应改善盐的质量和水的质量；

c、正洗时间过长，损失了树脂的交换容量，严控正洗时间；

d、树脂受铁、铝等金属污染中毒，用7%的盐酸溶液浸泡复苏；

e、树脂结块，反洗效果不好，产生偏流，导致再生效果差。加强反洗效果，控制合适的反洗膨胀率和反洗时间。

5.1.2、出水硬度突然不合格：

a、设备里的防腐层脱落，有铁离子带入水中，造成分析上的错觉，应检查防腐层是否正常；

b、进、出水阀门串漏，进水漏入出水中，检查阀门的严密性；

5.1.3、再生剂耗量过大，超过正常值：

a、树脂中毒污染，用7%的盐酸浸泡复苏；

b、再生的流速过快，树脂的接触时间不够，交换不彻底，将再生时间调到正常值；

5.1.4、正洗长时间不合格：

a、正洗流量太小，将流量调至正常范围内；

b、检查进出水串联阀是否渗漏；

c、树脂有否漏空现象，控制进出水流量的平衡；

三、逆流再生固定床

逆流再生是对流再生的一种（a,一种是运行自上而下，再生时自下而上，如双室固定床；b,另一种是运行自下而上，再生时则自上而下，如双室浮动床），运行时水流的方向自上而下，再生时，再生液的流向则自下而上，故叫对流再生。再生和置换时离子交换树脂不发生乱层是保证逆流再生的关键。为此，对逆流再生有一定的严格要求，特别是压脂层树脂高度和再生流速。对流交换器其实和顺流交换器大致相同，最主要的不同之处在于其有压脂层，并且设有中间排水装置，中排装置在树脂层和压脂层之间，用于再生废液的排出。中排还是小反洗的进水和小正洗的出水管。

1、逆流再生的优点：逆流再生交换器由于所进的再生液的方向与运行的方向相反，故其出水处的保护层树脂的再生率非常高，出水质量优良，其出水Na+含量实际一般都能低于100ug/l,一级除盐水的电导率能小于5us/cm。由于保护层的再生率高，故无需增加额外的再生剂用量，再生剂用量比顺流式的要少，再生废液的排放量也少，运行费用相对较低。对水质的适应性也较强，（顺流再生时，原水NaCl含量大于120mg/l时，出水已不合格，可是若采用逆流再生，原水的NaCl含量达200mg/l时，出水仍然合格）。

目前逆流再生固定床分无顶压法、水顶压法、气顶压法、低流速法四种。现在采用无顶压的再生方式相对较多，水顶压和气顶压由于操作相对较繁琐和要求高，也越来越少。低流速法其实就是无中排装置的无顶压法再生方式，操作很难控制，

采用的非常少。实际经验表明，只要中排管的开孔面积合适，大多数的水、气顶压法装置均可用无顶压法的操作方式替代。

2、逆流再生的缺点：逆流再生交换器由于在再生时，必须保证树脂不能乱层，因此，对再生的流速和压脂层高度要求极严格，常常因为再生流速和压脂层高度没有控制好，而出现再生失败的情况。因此，对操作要求也相对比顺流严格很多。

对树脂的高度和压脂层的要求，经验表明，压脂层的高度控制在30-50cm较为合适。或者说，压脂层的高度是以树脂再生时不动为基本原则的。一般的设计参数将高度定在20-25cm的数值，是不稳妥的参数，只能仅仅作为参考！

压脂层就是在树脂层表面上多加30-50cm的树脂，其作用防止再生和置换时向上流动的再生液和水引起树脂的搅动，破坏正常层态分布，同时对进水起一定的过滤作用。有的资料介绍压脂层可以用密度低于树脂的白球（惰性树脂）充当，其实，这是不合理的。因为压脂层白球的密度是比树脂要稍小，它总在树脂层的上面，这样没法将运行中的破碎树脂反洗出去，甚至截留的悬浮物也没有用树脂作压脂层反洗的干净。

3、对流再生的操作步骤

树脂对流再生的操作步骤分为小反洗、再生、置换、小正洗、大正洗、运行、大反洗七步。其中，大反洗不是每周期都进行，而是当压差升高到一定值（超过0.15MPa），或连续运行1-2个月进行一次，除小反洗和小正洗外，各步骤的目的，与顺流再生一样。

3.1、小反洗：就是将中排以上的压脂层进行反洗。由于床体运行一个周期所截留的悬浮物大部分都在压脂层中，因此，只要将它清洗干净而无需进行大反洗，就能起到降低压差的作用。另外，对树脂进行大反洗，彻底打乱了失效时的层态分布，将保护层中的树脂失效率大幅提高，所以大反洗后的再生剂用量是平常的1.5-2倍。

3.2、小正洗：就是对压脂层进行清洗，由进水管进水，中排管出水。因为置换的时间有限（一般在60min以内），往往置换结束，树脂中还残存较多的再生液，包括压脂层中。为了使在随后的正洗时压脂层中的再生液不至于回流树脂中，进行的小正洗就起到了这种作用。一般10-15min就能将压脂层清洗干净，大大降低总的正洗时间。

5、对流再生的操作步骤和工艺参数

四、单室浮动床

单室浮动床就是运行时水流方向是自下而上，再生时，再生液自上而下的一种运行方式。与逆流再生的正好相反，是对流再生的另一种形式。

单室浮动床工艺有树脂充满和不充满两种情况。充满的也就是所谓的满室床（再生后的形态下树脂充满整个室），运行时基本无法浮动。满室床在运行初期和中期时，树脂层都不会乱层，出水水质优良，偶然停运，对水质、水量均影响不大。但在运行的后期，随着树脂的失效度的提高，树脂的体积有所收缩，底部会出现一定的水垫层，加之后期的树脂保护层已经很薄，故不能停运，否则将使整个床体提前失效。

不充满浮动床有一定的反洗空间，可以进行反洗（由于有水帽的阻挡，其实这种反洗效果并不好，只能称之为树脂的松动）。因为有这一空间的存在，运行中将出现部分树脂的浮动现象。树脂浮动的多少，取决于空间的大小和成床的流速。经验表明，至少有50%的树脂呈压实状态，才能保证出水的质量。并且成床后不能停运，否则将出现严重的乱层，而使树脂提前失效。

1、单室浮动床的优点：

1.1、由于是自上而下的再生方式，故不会出现乱层现象，再生操作简单。而且无易于损坏的中排装置，提高了运行的可靠性；

1.2、运行时的水流方向和重力方向向反，树脂的压实程度比向下流的运行方式要小很多，故水流阻力较小；

1.3、由于树脂装填的较满，空间利用率较高，可达90%以上，远高于顺流和逆流再生设备的60%的空间利用率；

1.4、由于不能经常反洗，及床内的水垫层较小，所以自用水耗很低，仅5%左右。

1.5、设备出力大。由于运行的压差较小，其运行流速可达40m/h，远高于其他床型的单室床。

2、单室浮动床的缺点：

2.1、因无反洗空间或反洗空间太小，一般都要设额外的体外清洗罐，增加了投资和体外反洗的复杂性；

2.2、中后期不能停运，要求连续运行，否则影响水质和周期制水量；

2.3、由于不能床内反洗，因此对进水的浊度要求严格，应小于2mg/l；

2.4、由于床体内的细碎树脂集中在出水处，容易从水帽缝隙流失，阳树脂到阴树脂里，会使阴床的电导率上升，阴树脂带入热力系统，会造成设备的腐蚀。为此，在浮动床的出水管道上必须安装树脂捕捉器。

3、单室浮动床的运行、再生参数

说明：浮动床进行体外清洗后，应倍量进行再生。

五、有关单室床的相关计算（适用上述三种床型）：

1、工作交换容量

1.1、阳树脂工交计算公式如下：

Q a=(A+S)V/ V R（5-1）

式中：Q a：阳树脂的工作交换容量，mol/m3;

A：阳床平均进水碱度，mmol/l;

S:阳床平均出水酸度，mmol/l;

V:周期制水总量,m3;

V R：床内树脂体积（逆流再生则不含压脂层体积），m3;

1.2、阴树脂的工交计算公式如下：

Q k=（S+〔CO2〕+〔SiO2〕）V/ V R（5-2）

式中：Q k：阴树脂工作交换容量，

〔CO2〕：阴床进水平均CO2浓度，mmol/l;

〔SiO2〕：阴床进水平均SiO2浓度，mmol/l;

S、V、V R同上式（5-1）；

2、酸、碱耗

2.1、酸耗的计算公式如下:

Kac=Mac/(A+S)V (5-3)

式中：Kac：酸耗，g/mol;

Mac:按纯酸计再生用酸量，g；

S、A、V同上式（5-1）；

2.2、碱耗的计算公式如下：

Kal= Mal/（S+〔CO2〕+〔SiO2〕）V (5-4)

式中：Kal：碱耗，g/mol；

Mal: 按纯碱计再生用碱量，g；

S、〔CO2〕、〔SiO2〕、V同（5-1）、（5-2）含义；

3、再生剂用量的计算：

M=Q g×V R×k/1000a

式中：M：再生剂的用量(工业用酸碱)，Kg;

Q g : 树脂工作交换容量，mmol/l;

V R：床内树脂体积（逆流再生则不含压脂层体积），m3;

K：再生剂实际耗量（指酸耗或碱耗），g/mol；

a：工业用酸或碱的含量，%；

4、自用水耗的计算：

F=(V1+V2+V3)/V×100% （5-5）

式中：F:自用水耗，%

V1：反洗用水量，m3;

V2: 再生用水量（包括置换用水），m3;

V3：正洗用水，m3;

V：周期总制水量，m3;

六、双层床

双层床是在同一交换器内装有强、弱两种树脂的联合应用工艺的固定床离子交换器。一般是上层为弱型树脂，下层是与之相对应的强型树脂。利用两种树脂的湿真密度差和不同的粒径大小，通过反洗使两种树脂自然分层。装有强酸树脂和弱酸树脂的双层床称之为阳双层床；装有强碱树脂和弱碱树脂的双层床称之为阴双层床；运行时，水由上而下流经整个树脂层；再生时，再生液则由下而上逆流再生；双层床离子交换器的结构与逆流再生固定床相同，运行的步骤也相同。

1、双层床的优点：出水水质好，再生剂用量低，周期制水量大，树脂的平均工交高；由于采用了弱碱树脂，对防止有机物对强碱树脂的污染有一定的优势。

2、双层床的缺点：随着树脂使用时间的增加，以及受有机物、硅的污染，树脂的比重会发生改变，使强弱树脂的分层效果变差，强弱树脂互相混杂，影响交换能力。试验结果表明，对于阳双层床，当混脂层的树脂量达25%时，平均工交将下降5-10%。阴双层床的混脂达30%时，对工交也将有明显的影响。另外，由于弱型树脂的粒度较细，运行的压差较大。由于双层床是逆流再生，其再生的流速不宜太大，故应防止胶体硅在阴双层床的沉积。因为运行时，强碱树脂吸着了大量的硅酸，再生时，由于碱液首先接触这一层树脂，致使废碱液中含有大量硅的化合物。当这种废液接触弱碱阴树脂时，废液中OH-迅速被弱碱树脂所吸附的酸中和，使废液的PH值可能马上下降到8以下，使硅酸的溶解度降低，从而形成部分的胶体硅沉积于树脂层中，污染阴弱碱树脂，并使后面的正洗时间延长，周期制水量减少。

3、双层床的适应范围：阳双层床适应于碳酸盐硬度较高的水质，阴双层床适应于强酸阴离子含量较高的水质。一般经验认为，弱型树脂的高度至少应为强弱树脂总高度的40%以上双层床才有设计的价值。双层床对原水的水质变化适应性差。因为床体中的强弱树脂比是固定的，当水质变动时，它不能自动适应。因此所用水源的水质必须稳定。

4、双层床常见故障：

4.1、周期制水量减少：原水的水质成分发生了改变，分析原水水质，了解成分的变化。水质轻微的变化，可以在树脂总高度不变的情况通过适当改变树脂的强弱比例起到增加周期制水量的目的。

4.2、正洗时间长：弱碱树脂出现硅污染，对树脂进行适当复苏。

5、双层床的操作和工艺参数

七、双室固定床

双室固定床也叫双室床。它是在双层床的基础上改进的一种床型。为避免双层床的强弱树脂分层不清情况，在强弱树脂之间装一块双向水帽的多空板，将交换器分割为上、下两室，故称双室床。弱型树脂在上室，强型树脂在下室，并且采用同双层床一样的向下流运行和向上流再生的工艺方式。为防止下室强型树脂的少量细碎颗粒对水帽缝隙的堵塞，在下室强型树脂和水帽间都装填25-30cm的惰性树脂，并且惰性树脂还能起到强型树脂因转型时的体积胀缩时的空间缓冲作用，有利于树脂的再生效果。下室一般在再生后都被强型树脂和惰性树脂所填满，否则，再生时会出现强型树脂的乱层情况，从而影响出水水质。上室的弱型树脂再生时的乱层对其运行效果影响不大。

1、双室固定床的优点：由于两种树脂完全被分开，因而对树脂的真密度和粒径无特殊的要求。由于不用担心强、弱树脂的混杂，因此反洗操作比较简单放心。运行时截留的悬浮物主要被弱型树脂所截留，每次再生前可以通过反洗清除干净。

2、双室固定床的缺点：由于下室中的树脂是装填满的，所以，强型树脂是不能进行体内反洗的，必须另设体外清洗罐定期进行体外清洗。还有强型树脂失效时会出现一定高度的水垫层，因此再生时稍不注意，会出现乱层现象，影响出水水质，甚至再生失败。

3、双室固定床适应的水质的条件：由于属于强弱联合工艺，所以双室床的适应条件相似于双层床。

5、双室固定床常见的故障：

5.1、再生不合格：这是双室床最常见的问题。主要是因为下室的树脂高度装填不合适所致！双室床的下室装填的是强型树脂，其量装填的太多，会因为没有再生时的转型膨胀空间使树脂破碎，甚至胀坏水帽或多孔板；装填的量太少，又会因失效时的水垫层太高，致使再生时树脂乱层，影响出水水质，甚至使再生失败。

5.2、设备上的故障：双室床的制作要特别注意，尤其是各视镜的位置要非常的合理，人孔的设置要适宜。否则，这些缺陷都将会给再生和运行带来影响。在河南某电厂，就出现过因为双室床的制作问题，导致运行出现麻烦：下室视镜的正确位置应在惰性树脂和树脂的交界处，这样可以看清树脂的真实装填高度，可以随时作出调整。但该厂的下室视镜的位置却远离此位置60cm，导致无法判断树脂的准确高度，给装填带来极大的麻烦。该厂阳双室床调试期间始终出不了合格水，后来查找出是因为视镜的问题看不清树脂的高度使装填量偏少，再生时强型树脂总是乱层所致。

还有设计上的问题，我们在东北某电厂就发现双室床的下室强酸树脂的高度与下室空间极不匹配，居然树脂层面上有树脂高度100%的水垫层空间，致使每次再生没法控制树脂的乱层问题，反复再生都没法制出合格水，后来只有被迫将下室填满树脂，才制出了合格的水质，但完全背离了原水水质的设计理念。

八、双室浮动床

双室浮动床是在床体内的中部，同样装有一块双面水帽的多孔板，将床体分成上下两室。与双室固定床不同的是，上室是强型树脂，下室是弱型树脂。再生和运行时的液体流向相反。双室固定床的上室是能进行体内反洗的，而双室浮动床的上室是不能进行体内反洗的，上、下室的树脂必须都要进行体外清洗。双室浮动床的运行和再生操作与单室浮动床的方法步骤相同。

1、双室浮动床的优点：该床是目前所有床型中相对出力最大、周期制水量最多、出水质量最好的一种制水设备。因是强弱联合应用工艺，所以再生比耗低，再生废液排放量少，自用水耗低。

2、双室浮动床的缺点:由于上下室的树脂基本是满的，因此不能进行体内的清洗，必须设体外清洗罐，而且对进水的浊度要求也较严。中后期要求连续运行，不能停运，出水管道上必须安装树脂捕捉器。

4、强、弱联合应用的工艺要求和特点

上述三种床型属于最常用的强、弱树脂联合应用工艺。它们除了操作上的区别外，其强、弱树脂的配比原则、对水质的适应要求都完全相同。现简要介绍如下：

1、适应水质：因为弱型树脂的价格相对于强型树脂要高很多，投资较大。所以不是特定的水质，一般不随便采用，并且不是任何水质都适应弱型树脂的使用，只有与之相适宜的水质，才能发挥出其优良的特性。

1.1、强、弱型阳树脂联合工艺适宜的水质条件为：由于弱酸树脂整个运行周期中，基本只对水中的重碳酸盐硬度具有交换的能力，因此，第一，碳酸盐硬度要大于2mmol/l以上；第二，原水硬、碱度比为1.0-1.5之间较有使用弱酸树脂的价值；否则不能发挥弱酸树脂的高交换容量特点。

1.2、强、弱型阴树脂联合工艺适宜的水质条件是:进水的强酸阴离子的含量大于2mmol/l，或者原水中的有机物含量较高。

因为弱碱树脂在整个运行周期中基本只对水中的强酸阴离子进行交换，所以，太低的强酸阴离子含量，就没有使用弱碱树脂的必要。由于弱碱树脂在强碱树脂前，因此对防止有机物对强碱树脂的污染有一定的作用。

2、联合应用中强、弱树脂的配比：

在实际的应用中，联合工艺的最佳状态是强、弱树脂能基本同时失效，使各自的交换容量能充分发挥。因此，强弱树脂的应保持合适的比例。两种树脂的比例可根据各自交换的离子量和工交来进行计算。

2.1、强弱阳树脂的体积比：

V=Qw×Vw/(Ht-a)=Qs×Vs/(∑K-Ht+a)

Vw/Vs=Qs(Ht-a)/Qw(∑K -Ht+a)

式中：V — 周期制水量，m3；

Qw、Qs—弱酸和强酸树脂的工交；

Vw、Vs—弱酸和强酸树脂的体积，m3；

∑K—原水阳离子的总量，mmol/l;

Ht—原水碳酸盐硬度，mmol/l;

2.2、强、弱型阴树脂的体积比

Vw′/Vs′= Qs′(Cf-b)/Qw′(Cr +b)

式中：Vw′、Vs′—强弱碱阴树脂的体积，m3；

Qs′、Qw′—强弱碱阴树脂的工作交换容量，mol/m3；

Cf—水中强酸阴离子的含量，mmol/l;

Cr—水中弱酸阴离子的含量，mmol/l;

b—弱碱树脂平均酸度泄漏量，mmol/l，

（此值一般取得0.1-0.2mmol/l较为适宜）；

九、混床

混床是将两种树脂按一定比例装入同一个交换器中，并且在混合状态下同时进行运行交换的床体。试验表明，只有强酸、

强碱型的树脂组成的混床出水水质相对较好。

1、混床的作用：一级除盐水往往不能满足高压以上的锅炉补给水的质量要求，必须对一级除盐水做进一步的处理。混床的出水电导率可达0.2us/cm以下，SiO2可以小于20ug/l，pH值在6.5-7.5之间。混床可以确保一级除盐在监督不及时出现水质的瞬间变坏情况下的正常供水。

2、混床的除盐原理：

由于阴、阳树脂是相互混合在一起，相当于众多的阴、阳床排列在一起运行，并且阴、阳离子的交换是同时进行的，据推算，一台混床约包含1000-2000组的一级复床。它与一级复床不同，一级复床除盐的阳床出水都是将原水中的盐，交换为相应的酸，而酸电离出的H+离子会影响与水中的阳离子的交换，并且还对树脂上残留的RNa型离子进行交换，使出水中含有一定的Na+。泄漏的Na+经过阴床后又会使出水含NaOH,同样电离出的OH+离子又对阴树脂再生残留的HSiO3型树脂进行再生，从而使阴床的出水总含有一定的SiO2。而混床则不一样，阳床置换出的H+离子和阴床置换出的OH-离子迅速发生中和反应，使反应进行的非常完全，故出水水质很好。反应式如下：

RH+ROH+NaCl→RNa+RCl+H2O

3、混床树脂的选用和配比:

在选用混床树脂时，既要考虑失效后的树脂分层，又要考虑到再生后的树脂混合。容易分层的树脂，不易混合；容易混合的树脂，往往又不好分层；因此，在树脂选型时，要综合考虑两方面的因素，不能片面追求某一个方面。目前，有各种行业的混床树脂要求标准。

对于锅炉补给水处理混床，通常采用的阴、阳树脂体积比均为2:1。即阳为0.5米，阴为1.0米；但是，对于直径≥2.5米的混床，为减少死角，树脂的比例建议阴为1.2米，阳为0.6米较为适宜。

混床一般采用的是凝胶型的树脂，但是随着使用年限的增加，凝胶型树脂的色差越来越接近，分层面不易看清。建议采用大孔型的混床专用树脂，其阴为白色，阳为灰褐色，分层面清楚，利于操作。加上大孔型树脂的强度远好于凝胶型树脂，其破碎球很少，运行的压差也较小。

4、混床的操作步骤：（自失效时开始）

4.1、反洗分层：先以约10-15m/h的流速将树脂松动分层，控制100%的反洗膨胀率，直到反洗出水清澈、并且树脂分层面明显止；让树脂自然沉降稳定；

4.2、预喷射：开启碱、酸阀，以约3-4m/h的流速进行预喷射（碱流量应稍微大于酸流量，以防乱层！），观察树脂层、流量正常后，方可进再生液。

4.3、进酸碱：开启碱、酸阀，并控制碱浓度在3.0-4.0%之间，酸浓度在3.0-4.0%之间；

4.4、置换：通完碱、酸后，只需关闭酸、碱阀，继续以同样的流量对树脂进行置换，直到中排的出水电导率≤20us/cm 止；

4.5、排水：将水位降到距树脂层面约20cm的地方，准备混脂；

4.6、混脂：通入约0.2-0.3Mpa的压缩空气，时间约2分钟（具体看视镜的混脂效果）。

4.7、正洗：快速关闭气阀，迅速打开正洗阀，让树脂快速落床稳定，以防再次分层！约30秒后，开启进水阀，关闭正洗阀，将床体充满水，进行大正洗，直到正洗出水合格后，投入运行。

说明：混床再生分同步和分步法再生两种。上面是同步法的再生步骤。分步再生法耗时又耗水，基本用的很少，这里就不介绍了。

除了上表使用中常见的问题外，还有如下两种情况需重点说明一下，因为它们都是在正常使用前发生的问题：

5.1、混床树脂的装填高度:阴、阳树脂的装填高度不恰当是混床出水不合格的最常见的问题之一。由于混床内的中排位置在阴、阳树脂的分层处，所以如何准确将阳树脂的高度控制在中排的位置，尤其重要。一般新床的调试都会出现偏差，原因是所供新的强酸树脂按标准是Na型，当转成H型时，有约10%的膨胀率，而设计提供的树脂高度都是指再生态的高度。另外，经过酸、碱预处理，树脂有一个不可逆的膨胀过程，也会使树脂的体积增大，两种膨胀致使阳树脂超过中排的高度，造成再生时阳树脂受碱液污染，从而影响出水水质。因此根据经验，混床树脂装填时，要适当少装填阳树脂，一般凝胶型的阳树脂少装11%左右，大孔型的阳树脂少装7%左右较为适宜；混床阴树脂同样存在同样的问题，由于它在阳树脂的上面，只要阳树脂装填合适，它也就不会出现交叉污染。但是，它的树脂层面也要控制恰当，不要超过中视镜的中部。以方便观察操作现象。

5.2、混床设备制作上的缺陷：

5.2.1、视镜设置：现场发现多个用户的设备故障有视镜的位置设置不准，与中排的高度不相匹配。我们在重庆某电厂就发

现混床下视镜的高度居然完全在中排的下方，结果，根本看不到树脂的分层面和分层情况，给操作带来很大的麻烦。因此，建议用户在设备的正式制作前，一定要严把图纸的审查关，否则，一旦设备定型，将无法更改。

5.2.2、混床反洗空间的预留：我们知道，树脂分层的好坏，直接决定再生的成功与否；而分层的好坏，则又由反洗膨胀空间的大小来决定。那么，膨胀空间的大小到底多少为合适呢？目前的设计手册对混床的要求也模糊不清，没有一个明确的标准。但在行业上对混床的反洗空间都有约定俗成的要求，即混床的反洗预留空间在100-150%之间，不可低于100%！四川某单位的混床树脂反洗展开空间70%，结果由于展开率不够，凹陷在下视镜的树脂不能搅动，看不清树脂的分层面，给操作带来很大的麻烦和不便。

6、水中的有机物对混床出水水质的影响

有机物对混床造成的影响，主要表现为混床的出水电导率升高，PH值下降（＜7）；水中有机物的含量会影响混床的出水纯度。比如在25℃时，要使混床的出水电导率＜0.1us/cm时，只有在混床的进水中不含有机物时才能达到。而有机物的来源主要是由于一级复床的强碱阴树脂被有机物污染后，泄露较多的有机物进入混床，然后再从混床中释放出所致。

因此，当混床的电导率偏高、PH值偏低时，在排除其他人为因素后，要注意混床树脂进、出口的有机物量。

7、阳床树脂被氧化后对混床出水水质的影响

当一级除盐的阳床受到水中的氧化物氧化后，其骨架链将断裂，并释放出磺酸类有机酸类物质，这些物质成酸性，并且阴床树脂很难将其截留，而从混床流出，由于混床的电导率较低，当有这些物质溶于水中时，马上表现出混床的PH值偏低，电导率升高的现象。因此，要严格控制阳床进水中氧化物含量，防止阳树脂被氧化。

8、混床树脂的运行周期

补给水处理上的二级除盐系统中的混床树脂，根据一般的经验统计，其运行时间约在10-30天之间，当进水的电导率≤10us/cm、SiO2≤100ug/l时，其树脂的周期制水容量大致为10000-15000m3/m3.R之间。用户可根据装填的树脂量来推算混床的制水时间。

上述的七种床型，是目前水处理上用的较多的离子交换器。除此以外，还有诸如变径床、移动床、提升床、双流床等，由于用户不多和实用价值不大，这里不作介绍。

十、硫酸在阳床上的再生方法

阳床用硫酸作为再生剂时，只适用于酸液向下流的对流再生床或顺流再生固定床，不适宜向上流的对流再生床。这是因为向上流的对流再生方式的再生流速都较慢，这样的流速，会使再生废液中CaSO4在未流出体外时，就在床体中析出沉淀，致使树脂受到污染，运行的阻力急剧上升，以致没法运行。所以硫酸作为再生剂时，应在工艺的选择上特别注意。我们就看到无压法逆流再生工艺设计以硫酸作为再生剂，其结果是，树脂被CaSO4沉淀物完全的污染，并且没法运行，树脂只好报废。

10.1、硫酸在顺流再生固定床上的再生方法：

离子交换树脂的制备方法

离子交换树脂的制备方法 离子交换树脂的发展是以缩聚产品开始的，然后出现了加聚产品，在合成离子交换树脂的初期，主要是以缩聚型为主，但是合成的树脂难以成球状并且化学稳定性较差，机械强度不好，在使用过程中常有可溶性物质渗出。现在使用的离子交换树脂几乎都是加聚产品。 一、苯乙烯系离子交换树脂的合成 苯乙烯系离子交换树脂是苯乙烯和二乙烯苯（DVB）在水相中进行悬浮共聚合得到共聚物珠体，然后向共聚体中引入可离子化的基团而合成的。苯乙烯系离子交换树脂的用量占离子交换树脂总用量的95%以上，这是因为苯乙烯单体相对便宜并可大量得到，并且不易因氧化、水解或高温而降解。聚苯乙烯树脂以聚苯乙烯为骨架，与小分子的功能基以化学键的形式结合，因此既保留了原有低分子的各种优良性能，又由于高分子效应可增添新的功能，这使得离子交换树脂的性能大幅度提高，品种成倍地增加，应用范围迅速扩大，大大促进了化工企业、制药工业、环保等行业的发展，对世界经济、政治、军事的发展产生了巨大的影响【1】。 将苯乙烯，二乙烯苯进行悬浮共聚，加入分散稳定剂，在搅拌的条件下可以得到粒度合适，大小均匀的球状共聚体（PS）。稳定剂的性质、搅拌条件、温度等因素对悬浮聚合的影响很大。用难溶性无机物微粉末作悬浮稳定剂时，得到的聚合球粒大小比较均匀，并且在微粉末稳定剂用量相同时，粉末越细，得到的球粒越小。在苯乙烯，二乙烯苯悬浮共聚时加入沉淀剂、良溶剂或线型高聚物等做致孔剂，聚合结束后将致孔剂提取出来，得到多孔性的共聚物【2】（Pst型，称为大孔树脂）。把这种共聚物进一步制成离子交换树脂，发现其离子交换速度加快，机械强度增大，稳定性增强。由于这类树脂其具有与活性炭类似的吸附能力【3】，可以回收吸附质，所以被广泛用于有机物的分离纯化【4】、工业有机废水的处理【5-6】、生化产品【7】等。值得注意的是，在合成大孔共聚物时，为保证孔结构的稳定，交联剂用量比合成凝胶型时要多。王亚宁等【8】以液体石蜡、甲苯和环己酮作致孔剂，采用悬浮聚合合成大孔吸附树脂，研究了单体和致孔剂组成对孔结构的影响。V everka等【9】将大孔型低交联苯乙烯-二乙烯苯（PSt-DVB）共聚物（DVB含量在2 % ~ 8 %之间）在二氯乙烷、硝基苯或其混合溶剂中充分溶胀后，在一定温度及催化剂存在下与交联剂发生后交联反应，制得高比表面积（约1000m2/g）及包含微孔、中孔结构的超高交联聚苯乙烯树脂。 二、丙烯酸系离子交换树脂的合成 1. 丙烯酸系弱酸性阳离子交换树脂的合成 丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯与二乙烯苯进行自由基悬浮共聚合，然后在强酸或强碱条件下使酯基水解，可得到丙烯酸系弱酸性阳离子交换树脂。由丙烯酸甲酯制得的弱酸性阳离子交换树脂有较高的交换容量，因此应由也较广。 2. 丙烯酸系碱性阴离子交换树脂的合成 聚丙烯酸甲酯与多胺反应，形成含有氨基的弱碱性阴离子交换树脂。多乙烯多胺中的任何一个氨基都有可能与酯基反应。一个多乙烯多胺分子中也可能有多于一个的氨基参与反应，结果产生附加交联。由于附加交联的形成，由丙烯酸甲酯与二乙烯苯形成的共聚物与多乙烯多胺反应，仍可形成机械强度高的弱碱性阴离子交换树脂。 三、缩聚型离子交换树脂的合成 1．缩聚型强酸性阳离子交换树脂的合成 可通过两种方法由苯酚、甲醛和硫酸合成缩聚型强酸性阳离子交换树脂。第一种方法为甲醛与苯酚缩聚，然后用硫酸磺化酚醛缩聚物；第二种方法为先合成苯酚磺酸，接着与甲醛缩聚。 第二种方法更可取。具体合成方法是：将硫酸加到苯酚中，在100℃搅拌4h，生成苯

离子交换树脂的种类和性能

离子交换树脂的种类和性能 离子交换树脂在现代制糖工业中起着很重要的作用。世界上许多糖厂制造精糖和高级食用糖浆，多数使用离子交换树脂将糖液脱色提纯，而过去传统用骨炭的精炼糖厂亦有逐渐转向使用离子交换树脂的趋势。 离子交换技术有相当长的历史，某些天然物质如泡沸石和用煤经过磺化制得的磺化煤都可用作离子交换剂。但是，随着现代有机合成工业技术的迅速发展，研究制成了许多种性能优良的离子交换树脂，并开发了多种新的应用方法，离子交换技术迅速发展，在许多行业特别是高新科技产业和科研领域中广泛应用。近年国内外生产的树脂品种达数百种，年产量数十万吨。 在工业应用中，离子交换树脂的优点主要是处理能力大，脱色范围广，脱色容量高，能除去各种不同的离子，可以反复再生使用，工作寿命长，运行费用较低(虽然一次投入费用较大)。以离子交换树脂为基础的多种新技术，如色谱分离法、离子排斥法、电渗析法等，各具独特的功能，可以进行各种特殊的工作，是其他方法难以做到的。离子交换技术的开发和应用还在迅速发展之中。 离子交换树脂的应用，是近年国内外制糖工业的一个重点研究课题，是糖业现代化的重要标志。膜分离技术在糖业的应用也受到广泛的研究。 离子交换树脂都是用有机合成方法制成。常用的原料为苯乙烯或丙烯酸(酯)，通过聚合反应生成具有三维空间立体网络结构的骨架，再在骨架上导入不同类型的化学活性基团(通常为酸性或碱性基团)而制成。 离子交换树脂不溶于水和一般溶剂。大多数制成颗粒状，也有一些制成纤维状或粉状。树脂颗粒的尺寸一般在0.3～1.2mm 范围内，大部分在0.4～0.6mm之间。它们有较高的机械强度(坚牢性)，化学性质也很稳定，在正常情况下有较长的使用寿命。 离子交换树脂中含有一种(或几种)化学活性基团，它即是交换官能团，在水溶液中能离解出某些阳离子(如H+或Na+)或阴离子(如OH－或Cl

萃取的操作方法

萃取的操作方法 萃取操作方法在分析中使用较广泛的萃取方法为间歇法(亦称单效萃取法)。这种方法是取一定体积的被萃取溶液，加入适当的萃取剂，调节至应控制的酸度。然后移入分液漏斗中，加入一定体积的溶剂，充分振荡至达到平衡为止。静置待两相分层后，轻轻转动分液漏斗的活塞、使水溶液层或有机溶剂层流人另一容器中，使两相彼此分离。假如被萃取物质的分配比足够大时，则一次萃取即可达到定量分离的要求。假如被萃取物质的分配比不够大，经第一次分离之后，再加入新鲜溶剂，重复操作，进行二次或三次萃取。但萃取次数太多、不仅操作费时，而且轻易带人杂质或损失萃取的组分。 §11-4离子交换分离法 利用离子交换剂和溶液中的离子发生交换作用而使离子分离的方法，称为离子交换分离法。20世纪初期，工业上就开始用天然的无机离子交换剂泡沸石来软化硬水。但这类无机离子交换剂的交换能力低，化学稳定性和机械强度差，使用受到很大限制。 近年来合成了有机离子交换剂——离子交换树脂，基本上克服了无机离子交换剂的缺点因此离子交换分离法在生产和科研各方面得到了广泛的使用。 一、离子交换树脂的结构和性质 （一）结构 离子交换树脂是具有网状结构的复杂的有机高分子聚合物。网状结构的骨架部分一段很稳定，不溶于酸、碱和一般溶剂。在网状结构的骨架上有许多可被交换的活性基团。根据活性基团的不同、离子交换树脂可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两大类。 1.阳离子交换树脂 阳离子交换树脂具有酸性基团，如使用最广泛的强酸性磺酸型聚苯乙烯树脂，它是以苯乙烯和二乙烯苯聚合，经浓硫酸磺化而制得的聚合物。 这种树脂的化学性质很稳定，具有耐强酸、强碱、氧化剂和还原剂的性质，因此使用非常广泛。 各种阳离子交换树脂含有不同的活性基因、常见的有磺酸基(-SO3H)、羧基(-COOH)和酚基(-OH)等。根据活性基团离解出H 能力的大小不同，阳离子交换树脂分为强酸性和弱酸性两种。例如含-SO3的为强酸性阳离子交换树脂，常用R-SO3H表示(R表示树脂的骨架)，合-COOH和-OH的弱酸性阳离子交换树脂，分别用R-COOH和R-OH表示。 强酸性阳离子交换树脂使用较广泛，弱酸性阳离子交换树脂的H 不易电离，所以在酸性溶液中不能使用，但它的选择性较高而且易于洗脱。 2.阴离子交换树脂

阳离子交换树脂制备资料

1前言 1.1离子交换树脂简介 1.1.1科技名词定义 中文名称：阳离子交换树脂 英文名称：cation exchange resin 定义1：离子交换树脂官能团上的离子只能与水中阳离子相互交换的树脂。 所属学科：电力(一级学科) ；热工自动化、电厂化学与金属(二级学科) 定义2：含功能性阴离子基团、可与带阳离子的物质进行交换反应的一类高分子量不溶性多聚体。可用于阳离子交换层析。 所属学科：生物化学与分子生物学(一级学科) ；方法与技术(二级学科） 1.1.2阳离子交换树脂分类 阳离子离子交换树脂一般呈现多孔状或颗粒状，其大小约为0.5~1.0mm，其离子交换能力依其交换能力特征可分： 1. 强酸型阳离子交换树脂：主要含有强酸性的反应基如磺酸基（－SO3H），此离子交换树脂可以交换所有的阳离子。 2.弱酸型阳离子交换树脂：具有较弱的反应基如羧基（－COOH基），此离子

交换树脂仅可交换弱碱中的阳离子如Ca2+、Mg2+，对于强碱中的离子如Na+、K+等无法进行交换。 1.2种类和性能 离子交换树脂在现代制糖工业中起着很重要的作用。世界上许多糖厂制造精糖和高级食用糖浆，多数使用离子交换树脂将糖液脱色提纯，而过去传统用骨炭的精炼糖厂亦有逐渐转向使用离子交换树脂的趋势。 离子交换技术有相当长的历史，某些天然物质如泡沸石和用煤经过磺化制得的磺化煤都可用作离子交换剂。但是，随着现代有机合成工业技术的迅速发展，研究制成了许多种性能优良的离子交换树脂，并开发了多种新的应用方法，离子交换技术迅速发展，在许多行业特别是高新科技产业和科研领域中广泛应用。近年国内外生产的树脂品种达数百种，年产量数十万吨。 在工业应用中，离子交换树脂的优点主要是处理能力大，脱色范围广，脱色容量高，能除去各种不同的离子，可以反复再生使用，工作寿命长，运行费用较低(虽然一次投入费用较大)。以离子交换树脂为基础的多种新技术，如色谱分离法、离子排斥法、电渗析法等，各具独特的功能，可以进行各种特殊的工作，是其他方法难以做到的。离子交换技术的开发和应用还在迅速发展之中。 离子交换树脂的应用，是近年国内外制糖工业的一个重点研究课题，是糖业现代化的重要标志。膜分离技术在糖业的应用也受到广泛的研究。

离子交换树脂综合知识

离子交换树脂综合知识 【电厂化学】2007-07-31 09:07:41 阅读1184 评论0 字号：大中小订阅 1 树脂的储存和运输 1、离子交换树脂在长期储存中，或需在停用设备内长期存放，强型树脂（强酸性和强碱性树脂）应转为盐型，弱型树脂（弱酸性和弱碱性树脂）可转为相应的氢型或游离胺型，也可转变为盐型，以保持树脂性能的稳定。然后浸泡在洁净的水中。停用设备若须将水排去，则应密封，以防树脂中水份散失。 2、离子交换树脂内含有一定的平衡水份，在储存和运输中应保持湿润，防止脱水。树脂应储存在室内或加遮盖，环境温度以5°C-40°C为宜。袋装树脂应避免直接日晒，远离锅炉、取暖器等加热装置，避免脱水。 若发现树脂已有脱水现象，切勿将树脂直接放于水中，以免干树脂遇水急剧溶胀而破碎。应根据其脱水程度，用10%左右的食盐水慢慢加入到树脂中，浸泡数小时后用洁净水逐步稀释。 3、当环境温度在0°C或以下时，为防止树脂因内部水份结冰而崩裂，应做好保温措施，或根据气温条件，将树脂存于相应浓度的食盐水中，防止冰冻。若发现树脂已被冻，则应让其缓慢自然解冻，切不可用机械力施于树脂。 食盐溶液浓度与冰点的关系如下表： 4、长期停用而放置在交换器内的树脂，为防止微生物（如藻类、细菌等）对树脂的不可逆污染，树脂在停用前须彻底反洗，以除去运行时积聚的悬浮物质，并注意定期冲洗和换水。或彻底反洗后采用以下措施： 阴树脂：用3倍树脂体积的10%NaCl+2%NaOH混合液分两次通过树脂层，每次静止浸泡数小时，然后将其排去。如有必要，在重新启动前用2倍树脂体积的0.2%过氧化氢（H2O2）溶液淋洗树脂层。 阳树脂：在阳离子交换器及管系内可充入0.5%的甲醛溶液，并在停用期间保持此浓度。也可用食盐水浸泡。在设备重新启动前用0.2%过氧化氢或0.5%甲醛溶液淋洗。 2 树脂的预处理 在离子交换树脂的工业产品中，常含有少量的有机低聚物及一些无机杂质。在使用初期会逐渐溶解释放，影响出水水质或产品质量。因此，新树脂在使用前必须进行预处理，具体方法如下： 1、树脂装入交换器后，用洁净水反洗树脂层，展开率为50-70%，直至出水清晰、无气味、无细碎树脂为止。 2、用约2倍树脂体积的4-5%HCl溶液，以2m/h的流速通过树脂层。全部通入后，浸泡4-8小时，

树脂在使用前的活化方法概述

树脂使用前的活化（转） 对于初次使用需要激活或者说完全再生的树脂而言，整理网友的资料如下： （1）新的离子交换树脂常含有反应溶剂、未参加反应的物质和少量低分子量的聚合物、铁、铅、铜等杂质。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。因此，新树脂在投运前要进行预处理，转换为指定的离子型式。 （2 ）阳离子交换树脂（含碱性基团的强酸阳树脂）的预处理步骤：首先用清水对树脂进行 冲洗（最好为反洗）洗至出水清澈无混浊、无杂质为止。然后用?4~5%勺HCI和NaOH在交换 柱中依次交替浸泡2~4小时，在酸碱之间用大量清水淋洗（最好用混合床高纯度去离子水进行淋洗）至出水接近中性，如此重复2~3次，每次酸碱用量为树脂体积的2倍。最后一次处 （3 ）阴离子交换树脂（含酸性基团的强碱阴树脂）的预处理步骤：同上，只是酸碱的使用交换位置。 （4）应用于医药、食品行业的树脂，预处理最好先用乙醇浸泡，而后再用酸碱进行交替处理，大量清水淋洗至中性待用。 （5 ）各种树脂因品种、用途不一，预处理的方法也有区别，预处理时的酸碱浓度及接触时 间等，可具体参考各型号树脂的介绍。 （6 ）预处理中最后一次通过交换柱的是酸还是碱，决定于使用时所要求的离子型式。 （7）为了保证所要求的离子型式的彻底转换，所用的酸、碱应是过量的。 有网友提出如何检测树脂失效的问题。整理答案：新树脂必须先送到有关部门检测合 格后再使用。树脂必须符合阴阳树脂的验收标准，主要检测指标：全交换容量、含水率、耐磨率、有效粒径、湿真密度、湿视密度、不均匀系数等。 根据厂家提供的再生装置及离子交换树脂再生的需要可以得知，这次，我们采用的树 脂应该是强酸性阳离子（Na+）交换树脂。因为它的再生装置只有一个盐箱，用的是NaCI （当 然不是吃的那种），听说是工业专用的粗盐。弱酸性的阳离子交换树脂也用NaCI再生，但它 需要在碱性条件下才能有较高的交换能力，而这套设备不提供碱性条件。（关于离子交换树 脂种类、型号的详细情况可以在一些厂家的网站上找到，偶去的是这里，， &ArticlePage=&lnfold=7&Menuld=38613&Mainld=67491 。在中国水网论坛、中国化学化工论

D113大孔离子交换树脂生产方法

D113-Ⅲ型离子交换树脂生产工艺 一、聚合： 〈一〉、原料配比：（按3000釜计）350公斤单体油相 1、TLC=350×6.5%÷94%＝24.2公斤 2、二乙烯苯=350×3%÷50%=21公斤 3、丙烯晴=350-24.2-21=304.8公斤 4、甲苯=350×18%=63公斤 5、甲酰：350×0.27%=0.95公斤 6、偶氮二异丁晴：350×0.357%=1.25公斤 水相： 1、配成14%-15%Nacl溶液（粗盐约350公斤） 2、羟甲基纤维素：2.7公斤（事先用蒸汽溶化升） 〈二〉、操作： 1、检查各设备运转是否正常，各阀门是否开关灵活，是否在规定位置。 2、将纯水，盐直接投入聚合釜，并开搅拌升温至50℃待盐完全溶解后，投入化好的无 块状物的羟甲基纤维素，并搅拌均匀。 3、待釜内温度降至50℃以下，停搅拌，投入事先配好的单体，（单体在投前需搅拌30 分钟以上）。 4、升温，按3-5℃/10分钟速率，升温至69℃±1℃保温3小时，并在此温度下不断观 察粒度。 5、当釜内单体发乳白后10分钟内可适当提高转速，以防止白球粘连。 6、以3-5℃/10分钟升温至80℃保温2小时。 7、以3-5℃/10分钟升浊至90-95℃保温3小时。 8、洗料： 将白球放入过滤器中，滤去母液后，加自来水浸没白球，开动搅拌通入蒸汽洗涤数遍，至白球水清澈为止。 〈三〉、抽提致孔剂： 将冼净后的白球投入抽提釜中，用蒸汽抽提8-10小时，温度控制在110-115℃，每隔1小时开搅拌5分钟，并经常排去釜底水。 〈四〉、烘干： 白球水份控制在≤2%为合格。 〈五〉、分筛： 粒径：0.312-0.652≥95% 0.652-0.922≥90% 0.922-1.132≥90% 按20或25公斤/袋，衬塑编织袋，包装入库，一般收率65%左右。 二、水解：以3000L反应釜为例 1、料配比：白球350公斤硫酸1600L（d=1.51） 2、操作： （1）40℃以下投入白球，硫酸，开搅拌 （2）待釜内白球与酸充分混合后升温 （3）以3-5℃/10分钟速率升温至135℃保温10小时取样分标水份。 （4）当水份达43.5%以上便可降温，水洗、出料、包装、入库 注：当温度升至100℃后，注意釜内放热，一般水解在24小时即可完成。

离子交换树脂的再生

离子交换树脂的再生 一、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最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有机物溶解洗出，故通常使用含10%NaCl + %NaOH 的碱盐液再生，常规用量为每升树脂用150～200g NaCl ，及3～4g NaOH。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～ 2 BV/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

离子交换树脂的原理及应用总结归纳(重点阅读)

精心整理如何筛分混合的阴阳离子交换树脂？ 离子交换树脂的工作原理及优缺点分析 将离子性官能基结合在树脂（有机高分子）上的材料，称之为“离子交换树脂”。树脂表面带有磺酸(sulfonic acid) 者，称为阳离子交换树脂，而带有四级氨离子的，则为阴离子交换树脂。由於离子交换树脂可以有效去除水中阴阳离子，所以经常使用於纯水、超纯水的制造程序中。(见下图) 离子交换树脂上的官能基虽可去除原水(Feed water) (Fouling)。方。 原理 软水，这是软化水设备的工作过程。 当树脂上的大量功能基团与钙镁离子结合后，树脂的软化能力下降，可以用氯化钠溶液流过树脂，此时溶液中的钠离子含量高，功能基团会释放出钙镁离子而与钠离子结合，这样树脂就恢复了交换能力，这个过程叫作“再生”。

由于实际工作的需要，软化水设备的标准工作流程主要包括：工作(有时叫做产水，下同)、反洗、吸盐(再生)、慢冲洗(置换)、快冲洗五个过程。不同软化水设备的所有工序非常接近，只是由于实际工艺的不同或控制的需要，可能会有一些附加的流程。任何以钠离子交换为基础的软化水设备都是在这五个流程的基础上发展来的(其中，全自动软化水设备会增加盐水重注过程)。 反洗：工作一段时间后的设备，会在树脂上部拦截很多由原水带来的污物，把这些污物除去后，离子交换树脂才能完全曝露出来，再生的效果才能得到保证。反洗过程就是水从树脂的底部洗入，从顶部流出，这样可以把顶部拦截下来的污物冲走。这个过程一般 需要5-15分钟左右。 吸盐(再生) (只要进水有一定的压力即可) 慢冲洗(置换) 应用 1）水处理 水处理领域离子交换树脂的需求量很大，约占离子交换树脂产量的90%，用于水中的各种阴阳离子的去除。目前，离子交换树脂的最大消耗量是用在火力发电厂的纯水处理上，其次是原子能、半导体、电子工业等。

离子交换树脂的概述

主要用于酒类去除，高级脂肪酸脂类等。 产品详细描述 离子交换树脂在现代制糖工业中起着很重要的作用。世界上许多糖厂制造精糖和高级食用糖浆，多数使用离子交换树脂将糖液脱色提纯，而过去传统用骨炭的精炼糖厂亦有逐渐转向使用离子交换树脂的趋势。 离子交换技术有相当长的历史，某些天然物质如泡沸石和用煤经过磺化制得的磺化煤都可用作离子交换剂。但是，随着现代有机合成工业技术的迅速发展，研究制成了许多种性能优良的离子交换树脂，并开发了多种新的应用方法，离子交换技术迅速发展，在许多行业特别是高新科技产业和科研领域中广泛应用。近年国内外生产的树脂品种达数百种，年产量数十万吨。 在工业应用中，离子交换树脂的优点主要是处理能力大，脱色范围广，脱色容量高，能除去各种不同的离子，可以反复再生使用，工作寿命长，运行费用较低(虽然一次投入费用较大)。以离子交换树脂为基础的多种新技术，如色谱分离法、离子排斥法、电渗析法等，各具独特的功能，可以进行各种特殊的工作，是其他方法难以做到的。离子交换技术的开发和应用还在迅速发展之中。 离子交换树脂的应用，是近年国内外制糖工业的一个重点研究课题，是糖业现代化的重要标志。膜分离技术在糖业的应用也受到广泛的研究。 离子交换树脂都是用有机合成方法制成。常用的原料为乙烯或丙烯酸(酯)，通过聚合反应生成具有三维空间立体网络结构的骨架，再在骨架上导入不同类型的化学活性基团(通常为酸性或碱性基团)而制成。 离子交换树脂不溶于水和一般溶剂。大多数制成颗粒状，也有一些制成纤维状或粉状。树脂颗粒的尺寸一般在0.3～1.2mm 范围内，大部分在0.4～0.6mm之间。它们有较高的机械强度(坚牢性)，化学性质也很稳定，在正常情况下有较长的使用寿命。 离子交换树脂中含有一种(或几种)化学活性基团，它即是交换官能团，在水溶液中能离解出某些阳离子(如H+或Na+)或阴离子(如OH－或Cl－)，同时吸附溶液中原来存有的其他阳离子或阴离子。即树脂中的离子与溶液中的离子互相交换，从而将溶液中的离子分离出来。 树脂中化学活性基团的种类决定了树脂的主要性质和类别。首先区分为阳离子树脂和阴离子树脂两大类，它们可分别与溶液中的阳离子和阴离子进行离子交换。阳离子树脂又分为强酸性和弱酸性两类，阴离子树脂又分为强碱性和弱碱性两类(或再分出中强酸和中强碱性类)。离子交换树脂根据其基体的种类分为乙烯系树脂和丙烯酸系树脂，及根据树脂的物理结构分为凝胶型和大孔型。 离子交换树脂的品种很多，因化学组成和结构不同而具有不同的功能和特性，适应于不同的用途。应用树脂要根据工艺要求和物料的性质选用适当的类型和品种。 1、离子交换树脂的基本类型 (１) 强酸性阳离子树脂 这类树脂含有大量的强酸性基团，如磺酸基－SO3H，容易在溶液中离解出H+，故呈强酸性。树脂离解后，本体所含的负电基团，如SO3－，能吸附结合溶液中的其他阳离子。这两个反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换。强酸性树脂的离解能力很强，在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。 树脂在使用一段时间后，要进行再生处理，即用化学品使离子交换反应以相反方向进行，使树脂的官能基团回复原来状态，以供再次使用。如上述的阳离子树脂是用强酸进行再生处理，此时树脂放出被吸附的阳离子，再与H+结合而恢复原来的组成。

离子交换树脂的制备方法

离子交换树脂的制备方法 0708010103 贺竹 离子交换树脂的发展是以缩聚产品开始的，然后出现了加聚产品，在合成离子交换树脂的初期，主要是以缩聚型为主，但是合成的树脂难以成球状并且化学稳定性较差，机械强度不好，在使用过程中常有可溶性物质渗出。现在使用的离子交换树脂几乎都是加聚产品。 一、苯乙烯系离子交换树脂的合成 苯乙烯系离子交换树脂是苯乙烯和二乙烯苯（DVB）在水相中进行悬浮共聚合得到共聚物珠体，然后向共聚体中引入可离子化的基团而合成的。苯乙烯系离子交换树脂的用量占离子交换树脂总用量的95%以上，这是因为苯乙烯单体相对便宜并可大量得到，并且不易因氧化、水解或高温而降解。聚苯乙烯树脂以聚苯乙烯为骨架，与小分子的功能基以化学键的形式结合，因此既保留了原有低分子的各种优良性能，又由于高分子效应可增添新的功能，这使得离子交换树脂的性能大幅度提高，品种成倍地增加，应用范围迅速扩大，大大促进了化工企业、制药工业、环保等行业的发展，对世界经济、政治、军事的发展产生了巨大的影响【1】。 将苯乙烯，二乙烯苯进行悬浮共聚，加入分散稳定剂，在搅拌的条件下可以得到粒度合适，大小均匀的球状共聚体（PS）。稳定剂的性质、搅拌条件、温度等因素对悬浮聚合的影响很大。用难溶性无机物微粉末作悬浮稳定剂时，得到的聚合球粒大小比较均匀，并且在微粉末稳定剂用量相同时，粉末越细，得到的球粒越小。在苯乙烯，二乙烯苯悬浮共聚时加入沉淀剂、良溶剂或线型高聚物等做致孔剂，聚合结束后将致孔剂提取出来，得到多孔性的共聚物【2】（Pst型，称为大孔树脂）。把这种共聚物进一步制成离子交换树脂，发现其离子交换速度加快，机械强度增大，稳定性增强。由于这类树脂其具有与活性炭类似的吸附能力【3】，可以回收吸附质，所以被广泛用于有机物的分离纯化【4】、工业有机废水的处理【5-6】、生化产品【7】等。值得注意的是，在合成大孔共聚物时，为保证孔结构的稳定，交联剂用量比合成凝胶型时要多。王亚宁等【8】以液体石蜡、甲苯和环己酮作致孔剂，采用悬浮聚合合成大孔吸附树脂，研究了单体和致孔剂组成对孔结构的影响。V everka等【9】将大孔型低交联苯乙烯-二乙烯苯（PSt-DVB）共聚物（DVB含量在2 % ~ 8 %之间）在二氯乙烷、硝基苯或其混合溶剂中充分溶胀后，在一定温度及催化剂存在下与交联剂发生后交联反应，制得高比表面积（约1000m2/g）及包含微孔、中孔结构的超高交联聚苯乙烯树脂。 二、丙烯酸系离子交换树脂的合成 1. 丙烯酸系弱酸性阳离子交换树脂的合成 丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯与二乙烯苯进行自由基悬浮共聚合，然后在强酸或强碱条件下使酯基水解，可得到丙烯酸系弱酸性阳离子交换树脂。由丙烯酸甲酯制得的弱酸性阳离子交换树脂有较高的交换容量，因此应由也较广。 2. 丙烯酸系碱性阴离子交换树脂的合成 聚丙烯酸甲酯与多胺反应，形成含有氨基的弱碱性阴离子交换树脂。多乙烯多胺中的任何一个氨基都有可能与酯基反应。一个多乙烯多胺分子中也可能有多于一个的氨基参与反应，结果产生附加交联。由于附加交联的形成，由丙烯酸甲酯与二乙烯苯形成的共聚物与多乙烯多胺反应，仍可形成机械强度高的弱碱性阴离子交换树脂。 三、缩聚型离子交换树脂的合成 1．缩聚型强酸性阳离子交换树脂的合成 可通过两种方法由苯酚、甲醛和硫酸合成缩聚型强酸性阳离子交换树脂。第一种方法为甲醛与苯酚缩聚，然后用硫酸磺化酚醛缩聚物；第二种方法为先合成苯酚磺酸，接着与甲

聚苯乙烯阴离子交换树脂的合成及研究

聚苯乙烯阴离子交换树脂的合成及研究 摘要：本文首先主要论述了聚苯乙烯的合成过程并对影响其合成的因素作出了分析。其次在其基础上介绍了聚苯乙烯阴离子交换树脂的合成方法。在结构上对聚苯乙烯阴离子交换树脂的强度和热稳定性作出了分析。聚苯乙烯型离子交换树脂具有稳定的物理化学性质、吸附选择独特、再生容易、操作简便、使用周期长等优良性能，大大促进了化工企业、制药工业、环保、医疗、分析等行业的发展，具有广阔的发展前景。 关键词：聚苯乙烯型；阴离子离子交换树脂；合成；影响因素； 1 前言 离子交换树脂由加聚型到聚苯乙烯型的转变是一个质的飞跃。在合成离子交换树脂的初期，主要是以加聚型为主，但是合成的树脂难以成球状并且化学稳定性较差，机械强度不好，在使用过程中常有可溶性物质渗出。 离子交换树脂是一类带有活性基团的网状结构高分子化合物。在它的分子结构中，一部分为树脂的基体骨架，另一部分为由固定离子和可交换离子组成的活性基团。离子交换树脂具有交换、选择、吸附和催化等功能，在工业高纯水制备、医药卫生、冶金行业、生物工程等领域都得到了广泛的应用。近年来，离子交换树脂无论是从种类、结构还是性能上都出现了很大的变化，其生产和应用也都得到了很大的发展。 我国自20世纪50年代以来开始生产和应用离子交换树脂。经过半个多世纪的发展，国内常规离子交换树脂的制备和应用技术已经较为成熟，水平与国外相当。离子交换树脂主要应用于电力、食品、医药、电子和冶金等行业，随着锅炉给水、饮用水和电子用水等对离子交换出水的纯度要求日益提高，促使常规的离子交换树脂生产和应用技术不断完善，同时催生了许多新型的生产工艺不断涌现，使得离子交换树脂产品升级和技术进步的步伐也日益加快。 本实验由两部分组成，建议分两步。前者为悬浮聚合，后者为阴离子交换树脂。 2 聚苯乙烯的合成研究 2.1 聚苯乙烯简介 2.1.1 聚苯乙烯的常用特性 聚苯乙烯是一种无定型的透明热塑性塑料。其分子中仅含C、H两种元素，平均分子量在20万左右，密度为1.04~1.16g/cm3,比聚氯乙烯的密度小而大于聚乙烯和聚丙烯。聚苯乙烯的主链上带有结构庞大的苯环，故柔顺性差，质硬脆，抗冲击性能差，其制品敲打起来能发出类似金属的声音。

离子交换树脂的氧化和降解

离子交换树脂的氧化和降解 强碱阴树脂遭受氧化后，主要表现为季胺基团的逐渐降解，而不会发生骨架的断链。强碱阴树脂的降解主要是季胺基团按顺序分解为叔、仲、伯胺，甚至非碱性物质。在化学除盐工艺中，其主要表现为中性盐分解容量，特别是硅交换容量的降低。 离子交换树脂的氧化和降解 树脂的氧化和降解 树脂的化学稳定性可以用其耐受氧化剂作用的能力表示。阳树脂被氧化后主要发生骨架的断链，而阴树脂则主要表现为季胺基团的降解。 1、阳树脂的氧化： 阳树脂被氧化后主要表现为骨架断链，生成低分子的磺酸化合物以及羧酸基团 其反应为：—CH—CH2——CH—CH2—︱︱◇ +(O) → ◇ + R SO3H \ \ SO3H SO3H O ‖ —CH—CH2——C—CH2—︱︱◇ +(O) → ◇ \ \ SO3H SO3H 备注：因发表框内不具备插图功能，借用“◇”代表苯环，还望各位见谅。

阳树脂遇到的氧化剂主要是游离氯与水反应生成的氧 其反应如下：Cl2 + H2O → HOCl +HCl HOCl → HCl + (O)过去原水中的游离氯主要来自生活用水的消毒。近年来，由于天然水中有机物含量和细菌的增多，在混凝、澄清之前也需加氯，以达到灭菌和降低COD的作用，因此，必须注意游离氯对阳树脂的损害。再生过程中，如果使用质量差的工业盐酸或副产品盐酸，其中含有氧化剂也会对阳树脂造成损害。一般要求进入化学除盐设备的原水中，游离氯的含量应小于0.1mg/L。 防止阳树脂被氧化的方法： (1)活性炭过滤。防止阳树脂被氧化的常用方法是通过活性炭过滤。活性炭脱除游离氯的原理，不单纯是吸附作用，而是一种表面上的化学反应。当活性炭表面吸附的氯达到一定浓度时，就会发生下列反应： Cl2 + H2O → HOCl + HCl C* + HOCl → CO* + HCl 式中：C*——活性炭; CO*——活性炭表面上生成的氧化物。 如果有充分的氯参加反应，CO*可以变为CO或CO2逸出，留下的活性炭可以继续吸附游离氯。为此，为了脱除游离氯，可以

离子交换树脂的制备方法及为什么聚苯乙烯是最常用的骨架

离子交换树脂的制备方法及为什么聚苯乙烯是最常用的骨架 离子交换树脂中含有一种(或几种)化学活性基团，它即是交换官能团，在水溶液中能离解出某些阳离子(如H+或Na+)或阴离子(如OH－或Cl－)，同时吸附溶液中原来存有的其他阳离子或阴离子。即树脂中的离子与溶液中的离子互相交换，从而将溶液中的离子分离出来。 离子交换树脂利用氢离子交换阳离子，而以氢氧根离子交换阴离子；以包含磺酸根的苯乙烯和二乙烯苯制成的阳离子交换树脂会以氢离子交换碰到的各种阳离子(例如Na+、Ca2+、Al3+)。同样的，以包含季铵盐的苯乙烯制成的阴离子交换树脂会以氢氧根离子交换碰到的各种阴离子(如Cl-)。从阳离子交换树脂释出的氢离子与从阴离子交换树脂释出的氢氧根离子相结合后生成纯水。 离子交换树脂在国内外都有很多制造厂家和很多品种。国内制造厂有数十家，主要的有上海树脂有限公司、南开化工厂、安徽皖东化工有限人司，浙江争光实业股份有限公司、晨光化工研究院树脂厂、江苏色可赛思树脂有限公司等；国外较著名的如美国Rohm & Hass 公司生产的Amberlite系列、Success公司生产Ionresin系列、Dow化学公司的Dowex系列、法国Duolite系列和Asmit系列、日本的Diaion系列，还有Ionac系列、Allassion系列等。树脂的牌号多数由各制造厂或所在国自行规定。国外一些产品用字母C代表阳离子树脂(C为cation的第一个字母)，A代表阴离子树脂(A为Anion的第一个字母)，如Amberlite的IRC和IRA分别为阳树脂和阴树脂，亦分别代表阳树脂和阴树脂。我国化工部规定(HG2-884-76)，离子交换树脂的型号由三位阿拉伯数字组成。第一位数字代表产品的分类：0 代表强酸性，1代表弱酸性，2代表强碱性，3代表弱碱性，4代表螯合性，5代表两性，6代表氧化还原。第二位数字代表不同的骨架结构：0代表苯乙烯系，1代表丙烯酸系，2代表酚醛系，3代表环氧系等。第三位数字为顺序号，用以区别基体、交联基等的差异。此外大孔型树脂在数字前加字母D。因此，D001是大孔强酸性苯乙烯系树脂。 阴阳离子交换树脂可被分别包装在不同的离子交换床中，分成所谓的阴离子交换床和阳离子交换床。也可以将阳离子交换树脂与阴离子交换树脂混在一起，置于同一个离子交换床中。不论是那一种形式，当树脂与水中带电荷的杂质交换完树脂上的氢离子及(或)氢氧根离子，就必须进行“再生”。再生的程序恰与纯化的程序相反，利用氢离子及氢氧根离子进行再生，交换附着在离子交换树脂上的杂质。 阳离子交换树脂大都含有硫酸基（-SO3H）、羧基（-COOH）或苯酚基（-C6H4OH）等酸性基团，其中的氧离子能与溶液中的金属离子或其他阳离子进行交换。例如苯乙烯和二乙烯苯的高聚物经磺化处理得到强酸性阳离子交换树脂，其他结构式可简单表示为R-SO3H，式中R 代表树枝母体，其交换原理为2R-SO3H+Ca2+-(R-SO3)2Ca+2H+，这是硬水软化的原理。 阴离子交换树脂含有季胺基[-N(CH3)3OH]、胺基（-NH2）或亚胺基（-NH2）性基团。它们在水中能生成OH-离子，可与各种阴离子起交换作用，其交换原理为 R-N(CH3)3OH+Cl-R-N(CH3)3Cl+OH- 由于离子交换作用是可逆的，因此用过的离子交换树脂一般用适当浓度的无机酸或碱进行洗涤，可恢复到原状态而重复使用，这一过程称为再生，氧离子交换树脂可用稀盐酸、稀硫酸等溶液淋洗：阴离子交换树脂可用氢氧化钠等溶液处理，进行再生。 聚苯乙烯（PS）包括普通聚苯乙），聚苯乙烯.可发性聚苯乙烯（EPS).高抗冲聚苯乙烯及间规聚苯乙烯（SPS）。聚苯乙烯，简称PS)是一种无色透明的热塑性塑料。通式是[(CH2CHC6H5)n]。具有高于100摄氏度的玻璃转化温度，因此经常被用来制作各种需要承受开水的温度的一次性容器，以及一次性泡沫饭盒等。普通聚苯乙烯树脂为无毒，无臭，无色的透明颗粒，似玻璃状脆性材料，其制品具有极高的透明度，透光率可达90％以上，电绝缘性能好，易着色，

离子交换树脂再生工艺

离子交换树脂再生工艺 一、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最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有机物溶解洗出，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150～200g?NaCl?，及3～4g?NaOH。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。

阳离子交换树脂的处理再生操作规程精编WORD版

阳离子交换树脂的处理 再生操作规程精编 W O R D版 IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】

阳离子交换树脂的处理再生操作规程 1、适用范围：1号、2号、3号、树脂罐。 2、职责：树脂处理再生人员严格按照本标准处理。 3、工作原理: 离子交换树脂是一种聚合物，带有相应的功能基因，一般情况下，常规的钠离子交换树脂带有大量的钠离子，当水中的钙镁离子含量高时，离子交换树脂可以释放出钠离子，功能基因与镁离子结合，这样水中的钙镁离子含量降低，水的硬度降低，硬水变成软水，这是软化水设备的工作过程。 当树脂上的大量功能基因与钙镁离子结合后，树脂的软化能力下降，可以用氯化钠溶液流过树脂，此时溶液中的钠离子含量高，功能集团会释放出钙镁离子而与钠离子结合，这样树脂就恢复了交换能力。 4、工作流程： 4.1、小反洗：再生前应对中间排液管上面进行小反洗，洗去进水时积聚在中间排液装置上的污物，小反洗是先关闭进水阀及出水阀，再打开小反洗进水阀及反洗排水阀直至冲洗干净，小反洗结束后关闭小反洗进水阀及反洗排水阀。 4.2、大反洗：打开大反洗进水阀，使水从树脂底部流入，顶部流出，这样可以把顶部拦截的污物冲走，排除破碎的树脂和树脂中的气泡，这个过程一般需要5-15分钟。 4.3、吸盐（再生）：即将盐水注入树脂罐的过程，用盐泵将浓度为3％-8％的盐水从罐的底部进入，缓缓流过树脂层，从顶部阀门排出，进盐大约1小时左右，可适当延长浸泡时间。

4.4、慢冲洗（置换）：用盐水流过树脂以后，用原水以同样的流速慢慢将树脂中的盐全部冲洗干净的过程叫慢冲洗，由于这个冲洗过程仍有大量的功能集团上的钙离子、镁离子被钠离子置换，这个过程是再生的主要过程，这个过程一般与吸盐的过程一样，一般大约1小时左右。 4．5、快冲洗：为了将残留的盐彻底冲洗干净，用于实际工作相当的流速对树脂进行冲洗，直到冲出符合规定的软化水。 4.6、产水：当树脂罐产出符合规定的软化水时，投入正常运行，应在用前，使用中、使用后，随时检测软化水的硬度，防止不合格水进入生产用水。 5、注意事项 5.1、离子交换树脂罐一定保持一定水分，切勿脱水。 5.2、保持一定温度，一般在5℃-40℃之间。 5.3、保证再生液的量及浓度，冬天温度底时，应适当延长树脂与再生液的接触时间，若树脂再生效果不理想时，应加大进盐量，延长浸泡时间，提高盐水浓度，如果采取以上措施还不合格，应更换树脂。 5.4、定期检查盐泵及树脂罐的阀门是否能正常运行。 5.5、二级软化时应悬挂标识牌，标明罐的级别。 2012年12月24日

李璐阴离子交换树脂的生产原理与工艺

阴离子交换树脂的生产原理与工艺 化学与材料科学系高分子与材料工程专业 08150123 李璐指导老师：张少华 摘要：本文对不使用氯甲醚合成苯乙烯型阴离子交换树脂的几种方法进行了比较。提出一种改进的合理制备弱碱性阴离子交换剂的氮甲基化方法，在该方法中，得到的副产物能够容易地转化成一种适当的原料。提供了一种新型阴离子交换剂的制备工艺和用途。和一种具有吸附和交换双重功能的季铵型阴离子交换剂及其制备方法。 关键词：离子交换树脂；苯乙烯型阴离子交换树脂；丙烯酸型阴离子交换树脂；制备方法；生产工艺。 [前言] 离子交换树脂是在交联聚合物结构中含有离子交换基团的功能高分子材料[1]。按交联聚合物的不同品种 ,离子交换树脂可分为苯乙烯系、丙烯酸系、酚醛系、环氧系、乙烯吡啶系、脲醛系、氯乙烯系等 ;按树脂形态的不同可分为凝胶型和大孔型两种 ;另外 ,根据离子交换树所含官能团的性质又可分为强酸、弱酸、强碱、弱碱、螯合、酸碱两性和氧化还原型等 7 类 ;按用途还可分为水处理用树脂、药用树脂、催化用树脂、脱色用树脂、分析用树脂以及核子级树脂等[2]。苯乙烯型阴离子交换树脂在工业水处理、离子配合等领域具有广泛的用途[3]。近年来 ,它在生物化学及制药工程等领域的应用也愈来愈受到人们的重视[4~5],已经在生物工 程产品的分离和纯化 ,蛋白质药物分离 ,多肽及寡糖、寡核苷酸的固相合成[6~9]等方面取得了一定的进展。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。因此，糖液先用丙烯酸树脂进行粗脱

各种类型离子交换树脂常用再生剂及其用量(打印)

各种类型离子交换树脂常用再生剂及其用量 离子交换树脂性能降解原因 树脂在长期使用中，性能会逐渐下降，表现为出水（即产品）质量降低。影响树脂性能降解的因素很复杂，如树脂体积减少，交换能力下降，球粒裂纹增多，破碎流失等，造成上述现象的原因不外是：（1）胀缩内应力不均。在使用中树脂内部由于溶胀及收缩变化的不均匀，局部结构中应力不平衡，造成断链裂解。 （2）氧化破坏。体系中的氧化剂，包括酸、碱、溶剂等对树脂骨架及功能基的破坏。 （3）杂质污染。水中杂质堵塞了树脂的内部孔道，阻挡交换吸附。

离子交换树脂如何进行预处理 （1）阳离子交换树脂的预处理步骤 首先用清水对树脂进行冲洗（最好为反洗）洗至出水清澈无混浊、无杂质为止。而后用4~5%的HCl和NaOH在交换柱中依次交替浸泡2~4小时，在酸碱之间用大量清水淋洗（最好用混合床高纯度去离子水进行淋洗）至出水接近中性，如此重复2~3次，每次酸碱用量为树脂体积的2倍。最后一次处理应用4~5%的HCl溶液进行，用量加倍效果更好。放尽酸液，用清水淋洗至中性即可待用。 （2）阴离子交换树脂的预处理步骤 首先用清水对树脂进行冲洗（最好为反洗），洗至出水清澈无混浊、无杂质为止。而后用4 ~5%的NaOH和HCl在交换柱中依次交替浸泡2 ~4小时，在碱酸之间用大量清水淋洗（最好用混合床高纯度去离子水进行淋洗）至出水接近中性，如此重复2~3次，每次酸碱用量为树脂体积的2倍。最后一次处理应用4~5%的NaOH溶液进行，用量加倍效果更好。放尽碱液，用清水淋洗至中性即可待用。 （3）应用于医药、食品行业的树脂，预处理最好先用乙醇浸泡，而后再用酸碱进行交替处理，大量清水淋洗至中性待用。 （4）预处理中最后一次通过交换柱的是酸还是碱，决定于使用时所要求的离子型式。 （5）为了保证所要求的离子型式的彻底转换，所用的酸、碱应是过量的。