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離子交換制備純水實驗思考題

發布時間:2023-08-25 18:09:51

離子交換法制備純水注意哪些問題

水的離子交換法來製取除鹽水(純水自),主要是將水中,陰離子和陽離子交換出來,設備有陽床、陰床、混床等一系列設備,其目的是使水中各種陰、陽離子等鹽類物質充分脫除,所以這種水叫做"除鹽水或脫鹽水"通常人們俗稱"純凈水"…。一傑水質

㈡ 在使用離子交換樹脂制備純化水時,為什麼要把陽床排在首位

您好:

主要是因為水中有一些酸根的酸性非常弱,比如硅酸根.如果讓水版先經過陰床權,那水就成為鹼性的,這時陰樹脂的鹼性與水的鹼性相互爭取這種非常弱的酸根離子,使這些非常弱的酸根離子不容易除凈。另一方面,陰樹脂的交換量通常比陽樹脂小。如果讓水先經過陰床,那水中的碳酸根就要以離子的形式消耗陰樹脂的交換量,不利於提高水的產量。
如果讓水先經過陽床,再進入陰床,水是酸性的。水不與樹脂爭奪酸根離子,容易除盡弱的酸根離子。另一方面,水經過陽床後成為酸性的,其中的碳酸根可以用吹風的方法吹出,生產上叫做脫碳。這樣就把水中的大多數碳酸根去掉了,有利於提高陰床的產水量。減少對陰床的再生次數.陰樹脂比較貴也比較嬌氣,再生次數少有利於提高陰樹脂的壽命。

去離子水制備中的問題

壓力越大,流速越快,單位時間(對於交換柱來說也可說是截面積)流出的水越多,單位(質量)體積水中雜離子交換量就變少了(雜離子如鈣鎂等,在離子交換樹脂顆粒表面並進入空隙與氫離子互換位置需要一定的時間,流速過快使部分雜離子還沒有來得及交換就被帶走了)。很明顯,三個不同壓力可能會使電阻率不同。當然,在適宜的一等的壓力范圍內,可以滿足離子交換對速度的的要求,在這個范圍內,電阻率不會有明顯差異。如果超出(大於)這個范圍的壓力,就會使電阻率明顯下降(電導率明顯升高)。
你測得的電阻率如果有不同,這須看差別多大,差別小,又在規定范圍內,不必多慮。差別大,超出規定值,要減低流速至適宜值。

㈣ 用離子交換法制備去離子水時 1,為什麼樹脂保持在液面以下,暴露在液面以上會有什麼後果

如果是膜的話,全是保護樹脂,流量過大可能會引起樹脂破裂,暴露在空氣中容易使樹脂乾裂,老化被氧化。
如果是顆粒的話,就是讓水充分進行交換,流速就要慢了。

㈤ 簡述採用離子交換法制備純化水的過程

離子交換法制備純化水的過程分下列幾種:
1、純化水的製取的最早方法就是離子內交換,他起源於60年代容左右,一般採取陽離子交換樹脂+陰離子交換樹脂+混合離子交換樹脂(陰樹脂和陽樹脂2:1),這種方法需要浪費大量的酸和鹼再生樹脂現在被淘汰了.
2、電滲析(ED)+陽離子交換樹脂+陰離子交換樹脂+混合離子交換樹脂(陰樹脂和陽樹脂2:1),這是80年代製造純化水的方法,原理就是通過電滲析預脫鹽來減少樹脂轉型再生的酸鹼使用量.
3、反滲透(RO)+混合離子交換樹脂(陰樹脂和陽樹脂2:1),這是90年代流行的製造純化水的方法,反滲透與電滲析相比脫鹽率更高,操作更簡便.
總結:離子交換法來制備純化水應該是老工藝了,他的優點就是出水水質好,投資較少.缺點就是由污染,運行費用高.由於樹脂本身就是有機物化學合成,他的破碎率較難控制或者一般廠家難以設計高標準的工藝,在新版GMP對TOC要求越來越嚴格的情況下,慢慢被雙級反滲透工藝所淘汰.

㈥ 離子交換法制備純水如何分離混合後的陰、陽離子交換脂

具體操作如下:
1. 將水液面放置樹脂層上約500mm處,從交換柱進鹼管,以3~4m/h的流速從上向下通入兩倍樹脂體積(陽陰樹脂總樹脂量)的約4%NaOH溶液,此時排出廢液pH大於14,然後用交換柱內的氫氧化鈉溶液浸泡4~8h。
2. 鹼浸泡時,每1小時用壓縮空氣攪拌10~20min,鹼液浸泡結束後,不經清洗,直接進行大反洗,反洗開始時,流速宜小,待樹脂松動後,逐漸加大反洗流速,使整個樹脂層的展開率在50~70%,維持10min左右,關閉反洗閥門,讓樹脂自由沉降,觀察樹脂分層情況。
3. 如樹脂分層還不明顯,打開下排水閥門,將混床樹脂上部空間的鹼液排回到樹脂層中,使整個樹脂層處於鹼液中,再重新反洗分層。如此重復,直至樹脂分層明顯。
4.確認陽、陰樹脂良好分層後,自上向下正洗(正洗流速一般為20-40m/h)至出水PH8-9,最後進行正常再生處理即可。

㈦ 離子交換實驗中,不同交換速度下處理出水的總硬度應如何變化為什麼

水的硬度是指水中含有鹽的量,量越大,則表明硬度越高,檢驗水硬度最方便的方法是取要檢驗的水,然後讓肥皂在水中溶解,之後攪拌,觀察是否有泡末產生,泡末越多表明硬度越小,反之則越大。所謂軟水處理就是除掉其中的鹽分,方法就很多的比如:蒸餾,用活性炭等。1、煮沸法(只適用於暫時硬水)煮沸暫時硬水時的反應: Ca(HCO3)2 =CaCO3 ↓+H2O+CO2↑ Mg(HCO3)2 =MgCO3↓ +H2O+CO2↑ 由於CaCO3不溶,MgCO3 微溶,所以碳酸鎂在進一步加熱的條件下還可以與水反應生成更難溶的氫氧化鎂: MgCO3 +H2O = Mg(OH)2 ↓+CO2↑ 由此可見水垢的主要成分為CaCO3和Mg(OH)2 2、葯劑軟化法工業上的經典水質處理方法是葯劑軟化法,如加入石灰(CaO)、磷酸鈉等。加入石灰,可使水中的二氧化碳、碳酸氫鈣和碳酸氫鎂生成碳酸鈣和氫氧化鎂的沉澱,對永久硬度大的硬水,可再加適量純鹼。軟化時石灰添加量,根據經驗,每降低一千升水中暫時硬度一度,需加純氧化鈣10克。反應過程中,鎂都是以氫氧化鎂的形式沉澱,而鈣都是以碳酸鈣的形式沉澱。 3、離子交換法它是利用離子交換劑,把水中的離子與離子交換劑中可擴散的離子進行交換作用,使水得到軟化的方法。飲料用水大都採用有機合成離子交換樹脂作離子交換劑。在處理水時,先讓水從陽柱自上而下通過,使水中的金屬離子被陽離子交換樹脂吸附,陽離子交換樹脂中的氫離子被交換到水中去;然後再通過陰柱,使水中的陰離子被陰離子樹脂吸附,陰離子樹脂將氫氧根離子交換到水中,和氫離子化合成水,使水得到凈化。工業上用於軟化水的離子交換劑有磺化煤、離子交換樹脂等。它們都是具有復雜結構的物質,為簡便起,用NaR表示。當硬水通過裝有離子交換劑的裝置時,發生離子交換作用: 2NaR+Ca2+ --> CaR2+2Na+ 2NaR+Mg2+ --> MgR2+2Na+ 硬水中的Ca2+、Mg2+被離子交換劑吸附而離開溶液,因此從裝置中流出的水就成為軟水。離子交換劑因離子交換作用的不斷進行而逐步喪失功能,因此需要在一定時間內進行再生,即用Na+把它所吸附的Ca2+、Mg2+置換出來,從而恢復它軟化水的能力。 4、電滲析和超濾技術電滲析法是在外加直流電場的作用下,利用陰、陽離子交換膜對水中離子的選擇透過性,使水中陰、陽離子分別通過陰、陽離子交換膜向陽極和陰極移動,從而達到凈化作用。這項技術常用於將自來水制備初級純水。反滲透法(超濾技術)是以壓力為驅動力,提高水的壓力來克服滲透壓,使水穿過功能性的半透膜而除鹽凈化。反滲透法也能除去膠體物質,對水的利用率可達75%以上;反滲透法產水能力大,操作簡便,能有效使水凈化到符合國家標准。 5、蒸餾法:只適用於制備少量無Ca2+、Mg2+的特殊用水。 6、離子膜電解法:是在離子交換樹脂基礎上發展起來的新技術,主要用於海水和苦鹹水的淡化、工業用水和超純水的制備。

㈧ 離子交換法制備純水流過柱子的前30毫升水為何棄去

主要原因是前面的30毫升水中可能還有一些柱子中殘留的前期的物質,這樣的話可能會污染這些水哦。

㈨ 思考題 1.商品離子交換樹脂在使用時為什麼需要事先處理 製作混合

一、事先處理的原因是因為工業級離子交換樹脂出廠型態一般都是失效態,以強酸陽樹脂為例,出廠型態是Na型,強鹼陰樹脂出廠型態為Cl型,而當陽陰樹脂作為一級除鹽設備制備純水時,需要將Na型陽樹脂用鹽酸或硫酸再生成H型,陰樹脂用NaOH再生成OH型,交換原理如下:

如H型陽離子交換樹脂遇到含有Ca2+、Na+的水時,發生如下反應:
2RH + Ca2+ → R2Ca + 2H+
RH + Na+ →念清消 RNa + H+
當OH型陰離子交換樹脂遇到含有Cl-、SO42-的水時,其反應為:
ROH + Cl- → RCl + OH-
2ROH + SO42- → R2SO4 +2OH-
備注說明:R代表離子交換樹脂
反應的結果是水中的雜質離子(Ca2+、Na+、Cl-、SO42-等)分別被吸著在樹脂上,樹脂由H型和OH型變為Ca型、Na型和Cl型SO4型,而樹脂上的H+、OH-則進入水中,相互結合成為水,從而除去水中的雜質離子,製得純水。
H+ + OH- → H2O
二、你說的製作混合,可能是涉及到混床設備了,即前面描述的是陽、陰床一級除鹽水設備系統,所謂的混床就是制備電導率≤0.2us/cm,硅<20ppb的純水,由於一級除鹽陽陰床交換過程不能達到H/OH同步結合生成水,所以生產制備的水純度達不到混床標准,混床設備也可以理解為無數級浮床,以直徑1500mm的混床設備為例,一般混床下部裝高度500mm混床陽樹脂,中排上部裝1000mm高的混床陰樹脂,陽、陰樹脂體積比1:2,混床設備分同步再生法(即底部進酸,中排排出,上部進鹼,中排排出),兩步再生法(先上進鹼底部排出,再生好陰樹脂後,下進酸,上面進水壓住再生廢酸溶液從中排排出),當陽陰樹脂再生好後進行大沖洗,最後用壓縮空氣帶水混脂,完成混脂後繼續沖洗至產水電導率合格。
綜合上述,事先處理即為對陽陰樹脂進行酸鹼再生處理,製作混合即為陽陰樹脂仔知進行酸正穗鹼再生處理後的混脂達到混床二級除鹽水電導率≤0.2us/cm,硅<20ppb的產水要求。
如還有疑問,歡迎追問或者關注我頭像信息聯系溝通。

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