1、 定义
离子交换树脂是一类带有功能基的网状结构的高分子化合物:
● 不溶性的三维空间网状骨架
● 连接在骨架上的功能基团
● 功能集团上带有相反电荷的可交换离子
2、 分类
● 按母体材质分为:无机和有机
● 按结构特征分为:大孔、等孔、凝胶型
● 按化学活性基团性质(交换基或官能团):阳离子交换树脂(弱酸性、强酸性)、阴离子交换树脂(弱碱性、强碱性)。
实际使用上,常将这些树脂转变为其他离子形式运行,以适应各种需要。例如常将强酸性阳离子树脂与氯化钠作用,转变成钠型树脂再使用。工作时,钠型树脂放出钠离子,与溶液中的钙离子、镁离子等阳离子交换吸附,除去这些离子。反应式没有放出氢离子,可避免容易PH下降和由此产生的副作用,如设备腐蚀。
● 按基体种类分为:苯乙烯系树脂和丙烯酸系树脂。
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在实际应用中根据原水水质、出水要求、生产能力等来确定合适的离子交换工艺。
1、 原水水质
2、 出水水质
● 软化---强酸性阳树脂或与弱酸性阳树脂组合。
● 除盐—一定选用强型树脂,或与弱型树脂组合。
3、 水处理设备类型
● 移动床、流动床---耐磨、强度高的树脂
● 混床---选用湿真密度相差大的树脂
4、 应用范围
● 化工行业工艺用水:化工产品制造用水、化妆品用水、化工循环水等。
● 电子工业用超纯水:集成思路、显示管、硅晶片等电子元器件冲洗水。
● 食品工业用水:饮用纯净水、饮料、啤酒等。
● 电力行业锅炉补给水:火力发电厂锅炉等。
● 生活饮用水:住宅小区分质供水、软水机等。
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树脂颗粒大小的测定通常用湿筛法,将树脂在充分吸水膨胀后进行筛分,累计其在20、30、40、50……目筛网上的留存量,以90%粒子可以通过其相对应的筛孔直径,称为树脂的“有效粒径”。多数通用的树脂产品的有效粒径在0.4~0.6mm之间。
树脂颗粒是否均匀以均匀系数表示。它是在测定树脂的“有效粒径”坐标图上取累计留存量为40%粒子,相对应的筛孔直径与有效粒径的比例。如一种树脂(IR-120)的有效粒径为0.4~0.6mm,它在20目筛、30目筛及40目筛上留存粒子分别为:18.3%、41.1%、及31.3%,则计算得均匀系数为2.0。
(2) 树脂的密度
树脂在干燥时的密度称为真密度。湿树脂每单位体积(连颗粒间空隙)的重量称为视密度。树脂的密度与它的交联度和交换基团的性质有关。通常,交联度高的树脂的密度较**酸性或强碱性树脂的密度高于弱酸或弱碱性者,而大孔型树脂的密度则较低。例如,苯乙烯系凝胶型强酸阳离子树脂的真密度为1.26g/mL,视密度为0.85g/mL;而丙烯酸系凝胶型弱酸阳离子树脂的真密度为1.19g/mL,视密度为0.75g/mL。
(3) 树脂的溶解性
离子交换树脂应为不溶性物质。但树脂在合成过程中夹杂的聚合度较低的物质,及树脂分解生成的物质,会在工作运行时溶解出来。交联度较低和含活性基团多的树脂,溶解倾向较大 。
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