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在其網(wǎng)狀結構的骨架上有許多可電離、可被交換的基團,如磺酸基(-SOH)、羧基(-COOH)及季胺基 (-NROH)等,正由于這些基團的存在,才使樹脂具有離子交換能力。

離子交換樹脂的種類很多,常用的是聚苯乙烯型離子交換樹脂。它是以苯乙烯和二乙烯苯聚合而成球形網(wǎng)狀結構,其中二乙烯苯是交聯(lián)劑。經(jīng)濃硫酸磺化后,即制得聚苯乙烯型磺酸基陽離子交換樹脂。

如果用其它基團代替磺酸基,就可以得到一系列陽離子交換樹脂。例如-COOH、-OH等。這些基團上的氫離子可被樣品溶液中的陽離子交換。

離子交換樹脂內(nèi)含有一定量的水份,在運輸及貯存過程中應盡量保持這部分水。如貯存過程中樹脂脫了水,應先用濃食鹽水(-10%)浸泡,再逐漸稀釋,不得直接放于水中,以免樹脂急劇膨脹而破碎。

在長期貯存中,強型樹脂應轉變成鹽型,弱型樹脂可轉變成相應的氫型或游離堿型也可轉為鹽型,然后浸泡在潔凈的水中。樹脂在貯存或運輸過程中,應保持在5-40°C的溫度環(huán)境中,避免過冷或過熱,影響質(zhì)量。若冬季沒有保溫設備時,可將樹脂貯存在食鹽水中,食鹽水的溫度可根據(jù)氣溫而定。

陰離子交換樹脂具有與陽離子交換樹脂同樣的有機骨架,只是在骨架上引入了可離解的堿性基團,如-NH、-NH、-NHR等。這類樹脂若用NaOH溶液處理,則發(fā)生交換反應而轉變?yōu)?OH型陰離子交換樹脂。其反應如下:

R-N(CH)Cl + OH R-N(CH)OH + C1

這些基團上的氫氧根離子可被樣品溶液中的陰離子交換。

陽樹脂分弱樹脂和強樹脂兩大類。分子式H-R(當然也可以是Na-R型), H就是氫離子。樹脂高度約0.8米到1.6米。當水從上向下,通過樹脂層時,水中的陽離子與樹脂的H離子發(fā)生交換,樹脂最上層是鐵鈣鎂離子,接著是鉀鈉氨離子。

出水水質(zhì)是酸性的,PH值一般小于3。當運行約一天左右時,出水開始出現(xiàn)鈉離子,表示反應到了終點,需要用酸(HCl)反洗,將鈉鈣離子再置換出來。

C-100E為凝膠型聚苯乙烯磺酸基陽離子交換樹脂，系特級高純度產(chǎn)品，主要用于食品、釀造業(yè)、飲用水、食品加工用水制備等行業(yè)，該產(chǎn)品的標準高于EEC所規(guī)定的要求，并且符合美國FDA條款中第21條D3.25部份。它具有較好的化學和物理穩(wěn)定性，強度高、流出物低，因此尤其適用于上述行業(yè)中。

典型的理化性能

聚合物骨架——————————————————————————————————————————————-聚苯乙烯-二乙烯苯

功能基————————————————————————————————————————————————————————-聚苯乙烯磺酸基

出廠型式————————————————————————————————————————————————————————————————————-鈉型

外觀——————————————————————————————————————————————————————————————-淡色球狀顆粒

水份(鈉型)——————————————————————————————————————————————————————————46-50%

粒度————————————————————————————————————————————+1.2mm<5%;-0.3mm<1%

全交(鈉型)——————————————————————————————————————————————-≥1.9eq/L濕樹脂

——————————————————————————————————————————————-≥4.5eq/kg干樹脂

膨脹率(Na+®H+)————————————————————————————————————————————————————————≤5%

pH穩(wěn)定性——————————————————————————————————————————————————————————————-0-14

比重(鈉型)——————————————————————————————————————————————————————————-1.27

操作溫度(鈉型)————————————————————————————————————————————————————≤150℃

(順流軟化水系統(tǒng))

操作狀態(tài) 流速 液體 時間(分) 數(shù)量

運行 8-40BV/h 進水

反洗 7-12m/h 進水(5-30℃) 5-20 1.5-4BV

再生 2-7BV/h 8-20%NaCl 15-60 60-320g/l

淋洗(慢速) 2-7BV/h 進水 約30 2-4BV

淋洗(快速) 8-40BV/h 進水 約30 3-10BV

反洗展開率 50-75%

設計淋洗空間 100%

陰陽離子交換樹脂用于軟化處理時運行效率由以下幾個參數(shù)決定:

a、所用再生劑的濃度和量;

b、被處理水的總硬度和含量;

c、進水流經(jīng)床層時的流速。

在自來水的軟化中要求低再生水平和較高的除硬度的效果,因為能被接受的水質(zhì)是通過噴淋蒸汽系統(tǒng)運行而得到的(在該系統(tǒng)內(nèi),原水與被完全軟化的蒸汽摻混然后生產(chǎn)出自來水)。在釀造行業(yè)或食品加工用水制備中,出水水質(zhì)要求硬度小于5ppm,這可以用每升樹脂用70-80g的鹽來獲得。

在常規(guī)操作條件下,硬度泄漏值通常低于進水總硬度的1%,而工作交換容量也不受影響,除非進水中Na+(或其之一價離子)離子含量過高,大于可交換陽離子總數(shù)的25%。壓降與顆粒分布、床層深度、交換柱空隙率、流速及流體粘度有關。任何影響這些參數(shù)的因素都將影響壓降。

通過床層的壓降通常受到樹脂的分布、床層高度、離子交換柱的空間、進液的流速、粘性(與溫度有關)等這幾個因素的影響。

反洗時樹脂床層將膨脹到50-75%之間,目的是除去進液帶來的固體及交換柱中的空隙及氣泡,重新分布樹脂顆粒以得到最小的阻力。反洗時應逐步提高反洗流速,以免沖擊樹脂造成過載。床層展開率隨流速上升而上升,隨溫度上升而下降,如圖2所示。注意應防止過度展開以免樹脂流出。

陰陽離子交換樹脂不溶于低濃度和中等濃度的酸、堿以及一般的溶劑。然而應避免長時間接觸游離氯、次氯酸根及其它強氧化劑以防止鏈斷裂,這將導致樹脂含水量高,機械強度下降。與所有苯乙烯磺化樹脂一樣,鹽型(鈉型或堿土金屬型)耐溫到150℃,酸型在高于120℃時趨向于水解,磺酸基被羥基取代。

4200Cl 工業(yè)級強堿性陰離子交換樹脂 AMBERJET 4200Cl是一種均勻顆粒、高品質(zhì),一型強堿性陰離子交換樹脂。
苯乙烯/二乙烯苯共聚合體 官能基 -N (CH3)3 物理形態(tài) 不溶性﹐白色透明顆粒
出貨時之離子型態(tài) 氯離子型
含濕比率 49到55%(氯型)
比重 1.06到1.08(氯型)
包裝密度 670克/公升(氯型)
均勻系數(shù) ?1.25 顆粒平均直徑 600-800um 細微顆粒含量＜0.425mm: 0.5%max
粗顆粒含量＞0.850mm: 5%max
可用于所有的水處理設備應用。經(jīng)過”最佳化”設計的AMBERJET 4200Cl其顆粒的均勻性可適用于工業(yè)設備。當與AMBERJET 1200Na或1200H配合時,亦可用于混床系統(tǒng)。AMBERJET 4200Cl可直接取代傳統(tǒng)的凝膠型陰離子交換樹脂,置于新設的桶槽及即有設備桶槽的樹脂更換。