污水處理實(shí)驗(yàn),離子交換樹(shù)脂的問(wèn)題,急救啊
作者:化工綜合網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2023-02-15分類:催化劑及助劑瀏覽:147
污水處理實(shí)驗(yàn),離子交換樹(shù)脂的問(wèn)題,急救啊
離子交換樹(shù)脂
離子交換樹(shù)脂是一類帶有功能基的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子化合物,它由不溶性的三維空間網(wǎng)狀骨架、連接在骨架上的功能基團(tuán)和功能基團(tuán)上帶有相反電荷的可交換離子三部分構(gòu)成。離子交換樹(shù)脂可分為陽(yáng)離子交換樹(shù)脂、陰離子交換樹(shù)脂和兩性離子交換樹(shù)脂。若帶有酸性功能基,能與溶液中的陽(yáng)離子進(jìn)行交換,稱為陽(yáng)離子交換樹(shù)脂;若帶有堿性功能基,能與陰離子進(jìn)行交換,則稱為陰離子交換樹(shù)脂。兩性樹(shù)脂是一類在同一樹(shù)脂中存在著陰、陽(yáng)兩種基團(tuán)的離子交換樹(shù)脂,包括強(qiáng)酸-弱堿型、弱酸-強(qiáng)堿型和弱酸-弱堿型。
離子交換樹(shù)脂在現(xiàn)代制糖工業(yè)中起著很重要的作用。世界上許多糖廠制造精糖和高級(jí)食用糖漿,多數(shù)使用離子交換樹(shù)脂將糖液脫色提純,而過(guò)去傳統(tǒng)用骨炭的精煉糖廠亦有逐漸轉(zhuǎn)向使用離子交換樹(shù)脂的趨勢(shì)。
離子交換技術(shù)有相當(dāng)長(zhǎng)的歷史,某些天然物質(zhì)如泡沸石和用煤經(jīng)過(guò)磺化制得的磺化煤都可用作離子交換劑。但是,隨著現(xiàn)代有機(jī)合成工業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展,研究制成了許多種性能優(yōu)良的離子交換樹(shù)脂,并開(kāi)發(fā)了多種新的應(yīng)用方法,離子交換技術(shù)迅速發(fā)展,在許多行業(yè)特別是高新科技產(chǎn)業(yè)和科研領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。近年國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)的樹(shù)脂品種達(dá)數(shù)百種,年產(chǎn)量數(shù)十萬(wàn)噸。
在工業(yè)應(yīng)用中,離子交換樹(shù)脂的優(yōu)點(diǎn)主要是處理能力大,脫色范圍廣,脫色容量高,能除去各種不同的離子,可以反復(fù)再生使用,工作壽命長(zhǎng),運(yùn)行費(fèi)用較低(雖然一次投入費(fèi)用較大)。以離子交換樹(shù)脂為基礎(chǔ)的多種新技術(shù),如色譜分離法、離子排斥法、電滲析法等,各具獨(dú)特的功能,可以進(jìn)行各種特殊的工作,是其他方法難以做到的。離子交換技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用還在迅速發(fā)展之中。
離子交換樹(shù)脂的應(yīng)用,是近年國(guó)內(nèi)外制糖工業(yè)的一個(gè)重點(diǎn)研究課題,是糖業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。膜分離技術(shù)在糖業(yè)的應(yīng)用也受到廣泛的研究。
離子交換樹(shù)脂都是用有機(jī)合成方法制成。常用的原料為苯乙烯或丙烯酸(酯),通過(guò)聚合反應(yīng)生成具有三維空間立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的骨架,再在骨架上導(dǎo)入不同類型的化學(xué)活性基團(tuán)(通常為酸性或堿性基團(tuán))而制成。
離子交換樹(shù)脂不溶于水和一般溶劑。大多數(shù)制成顆粒狀,也有一些制成纖維狀或粉狀。樹(shù)脂顆粒的尺寸一般在0.3~1.2mm 范圍內(nèi),大部分在0.4~0.6mm之間。它們有較高的機(jī)械強(qiáng)度(堅(jiān)牢性),化學(xué)性質(zhì)也很穩(wěn)定,在正常情況下有較長(zhǎng)的使用壽命。
離子交換樹(shù)脂中含有一種(或幾種)化學(xué)活性基團(tuán),它即是交換官能團(tuán),在水溶液中能離解出某些陽(yáng)離子(如H+或Na+)或陰離子(如OH-或Cl-),同時(shí)吸附溶液中原來(lái)存有的其他陽(yáng)離子或陰離子。即樹(shù)脂中的離子與溶液中的離子互相交換,從而將溶液中的離子分離出來(lái)。
樹(shù)脂中化學(xué)活性基團(tuán)的種類決定了樹(shù)脂的主要性質(zhì)和類別。首先區(qū)分為陽(yáng)離子樹(shù)脂和陰離子樹(shù)脂兩大類,它們可分別與溶液中的陽(yáng)離子和陰離子進(jìn)行離子交換。陽(yáng)離子樹(shù)脂又分為強(qiáng)酸性和弱酸性兩類,陰離子樹(shù)脂又分為強(qiáng)堿性和弱堿性兩類 (或再分出中強(qiáng)酸和中強(qiáng)堿性類)。
離子交換樹(shù)脂根據(jù)其基體的種類分為苯乙烯系樹(shù)脂和丙烯酸系樹(shù)脂,及根據(jù)樹(shù)脂的物理結(jié)構(gòu)分為凝膠型和大孔型。
離子交換樹(shù)脂的品種很多,因化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)不同而具有不同的功能和特性,適應(yīng)于不同的用途。應(yīng)用樹(shù)脂要根據(jù)工藝要求和物料的性質(zhì)選用適當(dāng)?shù)念愋秃推贩N。
一般考慮鐵中毒...
看有沒(méi)有經(jīng)過(guò)水中微量鐵和其它因素(如溫度)等的影響
交換樹(shù)脂一樣不?
請(qǐng)你說(shuō)得清楚些...
各類離子交換樹(shù)脂的再生方法
再生劑的種類應(yīng)根據(jù)樹(shù)脂的離子類型來(lái)選用,并適當(dāng)?shù)剡x擇價(jià)格較低的酸、堿或鹽:
1、大孔吸附樹(shù)脂簡(jiǎn)單再生的方法是用不同濃度的溶劑按極性從大到小剃度洗脫,再用2~3BV的稀酸、稀堿溶液浸泡洗脫,水洗至PH值中性即可使用。
2、鈉型強(qiáng)酸性陽(yáng)樹(shù)脂可用10%NaCl溶液再生,用藥量為其交換容量的2倍(用NaCl量為117g/l樹(shù)脂);氫型強(qiáng)酸性樹(shù)脂用強(qiáng)酸再生,用硫酸時(shí)要防止被樹(shù)脂吸附的鈣與硫酸反應(yīng)生成硫酸鈣沉淀物。為此,宜先通入1~2%的稀硫酸再生。
3、氯型強(qiáng)堿性樹(shù)脂,主要以NaCl溶液來(lái)再生,但加入少量堿有助于將樹(shù)脂吸附的色素和有機(jī)物溶解洗出,故通常使用含10%NaCl+0.2%NaOH的堿鹽液再生,常規(guī)用量為每升樹(shù)脂用150~200gNaCl,及3~4gNaOH。OH型強(qiáng)堿陰樹(shù)脂則用4%NaOH溶液再生。
4、一些脫色樹(shù)脂(特別是弱堿性樹(shù)脂)宜在微酸性下工作。此時(shí)可通入稀鹽酸,使樹(shù)脂pH值下降至6左右,再用水正洗,反洗各一次。
5、陽(yáng)樹(shù)脂再生:
通鹽酸:在環(huán)境溫度下,將4%的樹(shù)脂床體積4倍的HCL通過(guò)樹(shù)脂床,通過(guò)時(shí)間約2小時(shí)。
慢洗:以相同流速和;流向,通2倍樹(shù)脂體積的除鹽水。
快洗:以運(yùn)行流速和流向,通除鹽水至PH=5-6.樹(shù)脂床備用。
6、陰樹(shù)脂再生:
通氫氧化鈉:在環(huán)境溫度下,將濃度為4%的樹(shù)脂體積4倍量的NaOH通過(guò)樹(shù)脂床,通過(guò)時(shí)間約為2小時(shí)。
慢洗:以相同流速和;流向,通2倍樹(shù)脂體積的除鹽水。
快洗:以運(yùn)行流速和流向,通除鹽水至PH=8,樹(shù)脂床備用
具體操作可根據(jù)樹(shù)脂使用情況酌情增加酸堿的濃度和再生時(shí)間。
擴(kuò)展資料:
應(yīng)用領(lǐng)域:
1)水處理
水處理領(lǐng)域離子交換樹(shù)脂的需求量很大,約占離子交換樹(shù)脂產(chǎn)量的90%,用于水中的各種陰陽(yáng)離子的去除。目前,離子交換樹(shù)脂的最大消耗量是用在火力發(fā)電廠的純水處理上,其次是原子能、半導(dǎo)體、電子工業(yè)等。
2)食品工業(yè)
離子交換樹(shù)脂可用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工業(yè)裝置上。例如:高果糖漿的制造是由玉米中萃出淀粉后,再經(jīng)水解反應(yīng),產(chǎn)生葡萄糖與果糖,而后經(jīng)離子交換處理,可以生成高果糖漿。離子交換樹(shù)脂在食品工業(yè)中的消耗量?jī)H次于水處理。
3)制藥行業(yè)
制藥工業(yè)離子交換樹(shù)脂對(duì)發(fā)展新一代的抗菌素及對(duì)原有抗菌素的質(zhì)量改良具有重要作用。鏈霉素的開(kāi)發(fā)成功即是突出的例子。近年還在中藥提成等方面有所研究。
4)合成化學(xué)和石油化學(xué)工業(yè)
在有機(jī)合成中常用酸和堿作催化劑進(jìn)行酯化、水解、酯交換、水合等反應(yīng)。用離子交換樹(shù)脂代替無(wú)機(jī)酸、堿,同樣可進(jìn)行上述反應(yīng),且優(yōu)點(diǎn)更多。如樹(shù)脂可反復(fù)使用,產(chǎn)品容易分離,反應(yīng)器不會(huì)被腐蝕,不污染環(huán)境,反應(yīng)容易控制等。
甲基叔丁基醚(MTBE)的制備,就是用大孔型離子交換樹(shù)脂作催化劑,由異丁烯與甲醇反應(yīng)而成,代替了原有的可對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染的四乙基鉛。
5)環(huán)境保護(hù)
離子交換樹(shù)脂已應(yīng)用在許多非常受關(guān)注的環(huán)境保護(hù)問(wèn)題上。目前,許多水溶液或非水溶液中含有有毒離子或非離子物質(zhì),這些可用樹(shù)脂進(jìn)行回收使用。如去除電鍍廢液中的金屬離子,回收電影制片廢液里的有用物質(zhì)等。
6)濕法冶金及其他
離子交換樹(shù)脂可以從貧鈾礦里分離、濃縮、提純鈾及提取稀土元素和貴金屬。
參考資料來(lái)源:百度百科-再生樹(shù)脂
????????????百度百科-離子交換樹(shù)脂
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