資源描述：
《離子交換上課講義.ppt》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、離子交換2）結(jié)構(gòu)3．磺化煤：兼有強(qiáng)酸性和弱酸性兩種活性基團(tuán)的陽離子交換劑分類名稱12.1.1.2命名12.1.2離子交換樹脂的基本性能1．外觀粒徑0.3～1.2mm乳白、淡黃、棕褐色等不透明或半透明球狀顆粒2．交聯(lián)度：以7~10%為宜3．含水率樹脂的含水率以每克樹脂（在水中充分膨脹）所含水分的百分比（約50%）樹脂的含水率相應(yīng)地反映了樹脂網(wǎng)架中的孔隙率4．溶脹性干樹脂+水→濕樹脂體積脹大絕對溶脹度5．密度6.有效PH值范圍由于樹脂活性基團(tuán)分為強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、弱酸、弱堿性，水的pH值勢必對其交換容量產(chǎn)生影響。表12.1各種類型樹脂有效pH值范圍樹脂類型強(qiáng)酸性弱酸性強(qiáng)堿性弱堿性有效p
2、H值范圍1~145~141~120~712.1.3離子交換平衡選擇系數(shù)大于1，說明該樹脂對B+的親合力大與對A+的親合力，即有利于進(jìn)行離子交換反應(yīng)。選擇系數(shù)用離子濃度分率表示：二階對一階離子交換反應(yīng)通式為：12.1.4離子交換速度膜擴(kuò)散和孔道擴(kuò)散何者影響最大？何者為控制步？慢者控制離子交換反應(yīng)的速度．(1)濃度：濃度大于0.1mol/l時(shí)，孔道擴(kuò)散為控制步．濃度小于0.003mol/l時(shí)，膜擴(kuò)散成為控制步介于中間則取決于具體情況．(2)流速或攪拌速率：大，則水膜薄．膜擴(kuò)散快．但孔隙擴(kuò)散基本不受影響．(3)樹脂粒徑：膜擴(kuò)散，速度與粒徑成反比．孔道擴(kuò)散，速度與粒徑２次方成反比．(
3、4)交聯(lián)度： 交聯(lián)度對于孔道擴(kuò)散影響比對膜擴(kuò)散更為顯著．12.1.5樹脂層離子交換過程12.1.6樹脂的再生再生液與水流方向相同1．順流再生特點(diǎn)：⑴上部再生程度高，下部差，越是下部越差⑵再生劑耗量大，2～3倍理論值時(shí)，效果仍不理想⑶出水剩余硬度高⑷交換器失效早，降低工作效率，工作交換容量降低⑸適合于硬度較低的場合2．逆流再生再生液飽和程度特點(diǎn)：⑴再生效果好，耗量可降低20%以上低⑵出水水質(zhì)明顯提高↓⑶原水水質(zhì)適應(yīng)范圍擴(kuò)大，對硬度較高原水仍能保證出水水質(zhì)中⑷再生廢液中再生劑有效濃度低↓⑸工作交換容量提高高⑹操作較復(fù)雜從而使底部再生效果好及劑量低等3．移動床：再生液向下流，水流向
4、上流的方式 適用：處理水量穩(wěn)定，且不間斷運(yùn)行12.2離子交換軟化方法與系統(tǒng)12.2.1離子交換軟化系統(tǒng)選擇1．Na＋離子交換軟化法2．H＋離子交換軟化法3．H－Na串聯(lián)及并聯(lián)：⑴并聯(lián)：12.2.2離子交換樹脂的交換容量1．交換容量：1）全交換容量（1）定義：一定量的樹脂所具有的活性基團(tuán)或可交換離子的總量代表交換能力的大小（2）測定方法：滴定測定與理論上計(jì)算12.3離子交換軟化設(shè)備及其計(jì)算12.3.1逆流再生固定床再生液飽和程度特點(diǎn)：⑴再生效果好，耗量可降低20%以上低⑵出水水質(zhì)明顯提高↓⑶原水水質(zhì)適應(yīng)范圍擴(kuò)大，對硬度較高原水仍能保證出水水質(zhì)中⑷再生廢液中再生劑有效濃度低↓⑸工
5、作交換容量提高高⑹操作較復(fù)雜從而使底部再生效果好及劑量低等為何能降低出水硬度（以H型樹脂與含鈉鹽進(jìn)行交換為例，即能降低鈉的泄漏）逆流再生操作步驟：⑴小反洗⑵放水⑶頂壓→使床不亂（為何需頂壓，順流時(shí)是否需頂壓）⑷進(jìn)再生液⑸逆向沖洗（軟化水，流速5～7m/h）⑹正洗為何需軟化水逆向沖洗：逆流再生要用軟化水清洗，否則底層已再生好的樹脂在清洗過程中又被消耗，導(dǎo)致出水質(zhì)量下降，失去了逆流再生的特點(diǎn)。逆流再生固定床的再生劑耗量與再生液濃度再生劑耗量(g/mol)濃度(%)NaCl80～1005～8HCl50～551.5～3NaOH55～651～3鈉離子交換器順流、逆流再生鹽耗量和出水水質(zhì)
6、鹽耗量(g/mol)出水硬度c（1/2Ca2+）umol/L順流逆流節(jié)約（%）逆流再生鹽比耗順流逆流A廠109.586.720.81.55~100B廠109.68819.71.54~62C廠12474.6401.310~16<312.3.2再生附屬設(shè)備1．食鹽系統(tǒng)2．酸系統(tǒng)3．再生劑用量計(jì)算：再生劑用量G表示單位體積樹脂所消耗的純再生劑量（g/L，kg/m3）比耗：nmol/mol（再生劑/工作交換容量）再生1mol所需質(zhì)量：R＝n·MB再生劑摩爾質(zhì)量G＝q·R＝q·n·MB（g/L）q:樹脂工作交換容量每臺離子交換器再生一次所需要再生劑的總量等于：式中α——工業(yè)用酸或鹽的濃
7、度或純度，%12.3.3除二氧化碳器1．原理：CO2具有腐蝕性，并增加強(qiáng)堿樹脂負(fù)荷，且一般為H床后：2．構(gòu)造和計(jì)算：1）構(gòu)造：2）填料：常用瓷環(huán)204m2/m3空隙率74%3）計(jì)算：G＝KF△Ckg／hG——單位時(shí)間能夠去除CO2的量（能力）K——解吸系數(shù)單位時(shí)間、單位接觸面積、單位推動力下去除的CO2的數(shù)量瓷環(huán)面積單位時(shí)間需去除量：求F——瓷環(huán)面積（1）求體積VV＝F/E（３）風(fēng)量20～30m3/m3（水）瓷環(huán)阻力0.3～0.5KPa／m，據(jù)風(fēng)量，風(fēng)壓選風(fēng)機(jī)其它局部阻力0.4KPa結(jié)論：⑴K——解析系
