陰離子交換樹脂的技術原理與工業應用

陰離子交換樹脂的技術原理與工業應用

本產品的性能與201×7強堿性陰離子交換樹脂相似，但有更好的物理及化學穩定性（耐滲透壓力，耐磨損等）及抗污染性能，由于具有大孔結構，因此可用于吸附分子尺寸較大的雜質以及在非水溶液中使用。

　　本產品相當于美國：Amberlite IRA-900，德國：Lewatit MP-500，日本：Diaion PA 308。

　　相當于我國老牌號：D231；DK251；731；290。

　　用途：本產品主要用于高純水的制備（尤其適用于高速混床）及用于凝結水凈化裝置（H-OH或NH4-OH混床系統），也用于廢水處理，回收重金屬，生化藥物分離和糖類提純。

　　包裝：編織袋，內襯塑料袋。塑料桶，內襯塑料袋。

　　使用時參考指標：

1．PH范圍：0-14

2．允許溫度（℃）氯型≤80氫氧型≤60

3．膨脹率：（C1-→OH-)≤20

4．工業用樹脂層高度：m 1.0-3.0

5．再生液濃度：％NaOH:4-5

6．再生劑用量（按100計）：kg/m3濕樹脂NaOH(工業)：40-80

7．再生液流速：m/h 4-6

8．再生接觸時間：minute：30-60

9．正洗流速：m/h：15-25

10．正洗時間：minute：約30

11．運行流速：m/h，15-25高流速：80-100

12．工作交換容量：mmol/l(濕樹脂)≥400

　　結構式

　　主要性能指標：

 　　一、樹脂的運輸和貯存：

　　離子交換樹脂內含有一定量的水份，在運輸及貯存過程中應盡量保持這部分水份。如果貯存過程中樹脂脫了水，應先用濃食鹽水（8-10)浸泡1-2小時，再逐漸稀釋，不得直接放于水中，以免樹脂急劇膨脹而破碎。樹脂在貯存或運輸過程中，應保持在5-40℃的溫度環境中，避免過冷或過熱，影響質量。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氣溫而定。

　　二、新樹脂的予處理：　
　　新樹脂常含有溶劑、未參加聚合反應的物質和少量低聚合物，還可能吸著鐵、鋁、銅等重金屬離子。當樹脂與水、酸、堿或其它溶液相接觸時，上述可溶性雜質就會轉入溶液中，在使用初期污染出水水質。所以，新樹脂在投運前要進行預處理。

1、陽樹脂的預處理

　　陽樹脂的預處理步驟如下：

　　首先使用飽和食鹽水，取其量約等于被處理樹脂體積的兩倍，將樹脂置于食鹽溶液中浸泡18-20小時，然后放盡食鹽水，用清水漂洗凈，使排出水不帶黃色；其次再用2-4NaOH溶液，其量與上相同，在其中浸泡2-4小時（或小流量清洗），放盡堿液后，沖洗樹脂直至排出水接近中性為止；后用5HCL溶液，其量亦與上述相同，浸泡4-8小時，放盡酸液，用清水漂流至中性待用。

2、陰樹脂的預處理

　　其預處理方法中的步與陽樹脂預處理方法中的步相同；而后用5HCL浸泡4-8小時，然后放盡酸液，用水清洗至中性；而后用2-4 NaOH溶液浸泡4-8小時后，放盡堿液，用清水洗至中性待用

陰離子交換樹脂的技術原理與工業應用離子交換技術有相當長的歷史，某些天然物質如泡沸石和用煤經過磺化制得的磺化煤都可用作離子交換劑。但是，隨著現代有機合成工業技術的迅速發展，研究制成了許多種性能優良的離子交換樹脂，并開發了多種新的應用方法，離子交換技術迅速發展，在許多行業特別是高新科技產業和科研領域中廣泛應用。近年國內外生產的樹脂品種達數百種，年產量數十萬噸。

　　在工業應用中，離子交換樹脂的優點主要是處理能力大，脫色范圍廣，脫色容量高，能除去各種不同的離子，可以反復再生使用，工作壽命長，運行費用較低。以離子交換樹脂為基礎的多種新技術，如色譜分離法、離子排斥法、電滲析法等，各具的功能，可以進行各種特殊的工作，是其他方法難以做到的。離子交換技術的開發和應用還在迅速發展之中。

離子交換樹脂

　　膜分離技術在糖業的應用也受到廣泛的研究。離子交換樹脂都是用有機合成方法制成。常用的原料為苯乙烯或丙烯酸，通過聚合反應生成具有三維空間立體網絡結構的骨架，再在骨架上導入不同類型的化學活性基團而制成。

　　離子交換樹脂不溶于水和一般溶劑。大多數制成顆粒狀，也有一些制成纖維狀或粉狀。樹脂顆粒的尺寸一般在0.3～1.2mm范圍內，大部分在0.4～0.6mm之間。它們有較高的機械強度(堅牢性)，化學性質也很穩定，在正常情況下有較長的使用壽命。

　　離子交換樹脂中含有一種(或幾種)化學活性基團，它即是交換官能團，在水溶液中能離解出某些陽離子或陰離子，同時吸附溶液中原來存有的其他陽離子或陰離子。即樹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。離子交換樹脂的品種很多，因化學組成和結構不同而具有不同的功能和特性，適應于不同的用途。應用樹脂要根據工藝要求和物料的性質選用適當的類型和品種。

離子交換樹脂

　　應用

　　1、水處理

　　水處理領域離子交換樹脂的需求量很大，約占離子交換樹脂產量的90，用于水中的各種陰陽離子的去除。目前，離子交換樹脂的大消耗量是用在火力發電廠的純水處理上，其次是原子能、半導體、電子工業等。

　　2、食品工業

　　離子交換樹脂可用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工業裝置上。例如：高果糖漿的制造是由玉米中萃出淀粉后，再經水解反應，產生葡萄糖與果糖，而后經離子交換處理，可以生成高果糖漿。離子交換樹脂在食品工業中的消耗量僅次于水處理。

離子交換樹脂

　　3、制藥行業

　　制藥工業離子交換樹脂對發展新一代的抗菌素及對原有抗菌素的質量改良具有重要作用。鏈霉素的開發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、合成化學和石油化學工業

　　在有機合成中常用酸和堿作催化劑進行酯化、水解、酯交換、水合等反應。用離子交換樹脂代替無機酸、堿，同樣可進行上述反應，且優點更多。如樹脂可反復使用，產品容易分離，反應器不會被腐蝕，不污染環境，反應容易控制等。甲基叔丁基醚的制備，就是用大孔型離子交換樹脂作催化劑，由異丁烯與甲醇反應而成，代替了原有的可對環境造成嚴重污染的。