水的离子交换法来制取除盐水(纯水自),主要是将水中,阴离子和阳离子交换出来,设备有阳床、阴床、混床等一系列设备,其目的是使水中各种阴、阳离子等盐类物质充分脱除,所以这种水叫做"除盐水或脱盐水"通常人们俗称"纯净水"…。一杰水质
您好:
主要是因为水中有一些酸根的酸性非常弱,比如硅酸根.如果让水版先经过阴床权,那水就成为碱性的,这时阴树脂的碱性与水的碱性相互争取这种非常弱的酸根离子,使这些非常弱的酸根离子不容易除净。另一方面,阴树脂的交换量通常比阳树脂小。如果让水先经过阴床,那水中的碳酸根就要以离子的形式消耗阴树脂的交换量,不利于提高水的产量。
如果让水先经过阳床,再进入阴床,水是酸性的。水不与树脂争夺酸根离子,容易除尽弱的酸根离子。另一方面,水经过阳床后成为酸性的,其中的碳酸根可以用吹风的方法吹出,生产上叫做脱碳。这样就把水中的大多数碳酸根去掉了,有利于提高阴床的产水量。减少对阴床的再生次数.阴树脂比较贵也比较娇气,再生次数少有利于提高阴树脂的寿命。
㈢ 去离子水制备中的问题
压力越大,流速越快,单位时间(对于交换柱来说也可说是截面积)流出的水越多,单位(质量)体积水中杂离子交换量就变少了(杂离子如钙镁等,在离子交换树脂颗粒表面并进入空隙与氢离子互换位置需要一定的时间,流速过快使部分杂离子还没有来得及交换就被带走了)。很明显,三个不同压力可能会使电阻率不同。当然,在适宜的一等的压力范围内,可以满足离子交换对速度的的要求,在这个范围内,电阻率不会有明显差异。如果超出(大于)这个范围的压力,就会使电阻率明显下降(电导率明显升高)。
你测得的电阻率如果有不同,这须看差别多大,差别小,又在规定范围内,不必多虑。差别大,超出规定值,要减低流速至适宜值。
㈣ 用离子交换法制备去离子水时 1,为什么树脂保持在液面以下,暴露在液面以上会有什么后果
如果是膜的话,全是保护树脂,流量过大可能会引起树脂破裂,暴露在空气中容易使树脂干裂,老化被氧化。
如果是颗粒的话,就是让水充分进行交换,流速就要慢了。
㈤ 简述采用离子交换法制备纯化水的过程
离子交换法制备纯化水的过程分下列几种:
1、纯化水的制取的最早方法就是离子内交换,他起源于60年代容左右,一般采取阳离子交换树脂+阴离子交换树脂+混合离子交换树脂(阴树脂和阳树脂2:1),这种方法需要浪费大量的酸和碱再生树脂现在被淘汰了.
2、电渗析(ED)+阳离子交换树脂+阴离子交换树脂+混合离子交换树脂(阴树脂和阳树脂2:1),这是80年代制造纯化水的方法,原理就是通过电渗析预脱盐来减少树脂转型再生的酸碱使用量.
3、反渗透(RO)+混合离子交换树脂(阴树脂和阳树脂2:1),这是90年代流行的制造纯化水的方法,反渗透与电渗析相比脱盐率更高,操作更简便.
总结:离子交换法来制备纯化水应该是老工艺了,他的优点就是出水水质好,投资较少.缺点就是由污染,运行费用高.由于树脂本身就是有机物化学合成,他的破碎率较难控制或者一般厂家难以设计高标准的工艺,在新版GMP对TOC要求越来越严格的情况下,慢慢被双级反渗透工艺所淘汰.
㈥ 离子交换法制备纯水如何分离混合后的阴、阳离子交换脂
具体操作如下:
1. 将水液面放置树脂层上约500mm处,从交换柱进碱管,以3~4m/h的流速从上向下通入两倍树脂体积(阳阴树脂总树脂量)的约4%NaOH溶液,此时排出废液pH大于14,然后用交换柱内的氢氧化钠溶液浸泡4~8h。
2. 碱浸泡时,每1小时用压缩空气搅拌10~20min,碱液浸泡结束后,不经清洗,直接进行大反洗,反洗开始时,流速宜小,待树脂松动后,逐渐加大反洗流速,使整个树脂层的展开率在50~70%,维持10min左右,关闭反洗阀门,让树脂自由沉降,观察树脂分层情况。
3. 如树脂分层还不明显,打开下排水阀门,将混床树脂上部空间的碱液排回到树脂层中,使整个树脂层处于碱液中,再重新反洗分层。如此重复,直至树脂分层明显。
4.确认阳、阴树脂良好分层后,自上向下正洗(正洗流速一般为20-40m/h)至出水PH8-9,最后进行正常再生处理即可。
㈦ 离子交换实验中,不同交换速度下处理出水的总硬度应如何变化为什么
水的硬度是指水中含有盐的量,量越大,则表明硬度越高,检验水硬度最方便的方法是取要检验的水,然后让肥皂在水中溶解,之后搅拌,观察是否有泡末产生,泡末越多表明硬度越小,反之则越大。所谓软水处理就是除掉其中的盐分,方法就很多的比如:蒸馏,用活性炭等。1、煮沸法(只适用于暂时硬水)煮沸暂时硬水时的反应: Ca(HCO3)2 =CaCO3 ↓+H2O+CO2↑ Mg(HCO3)2 =MgCO3↓ +H2O+CO2↑ 由于CaCO3不溶,MgCO3 微溶,所以碳酸镁在进一步加热的条件下还可以与水反应生成更难溶的氢氧化镁: MgCO3 +H2O = Mg(OH)2 ↓+CO2↑ 由此可见水垢的主要成分为CaCO3和Mg(OH)2 2、药剂软化法工业上的经典水质处理方法是药剂软化法,如加入石灰(CaO)、磷酸钠等。加入石灰,可使水中的二氧化碳、碳酸氢钙和碳酸氢镁生成碳酸钙和氢氧化镁的沉淀,对永久硬度大的硬水,可再加适量纯碱。软化时石灰添加量,根据经验,每降低一千升水中暂时硬度一度,需加纯氧化钙10克。反应过程中,镁都是以氢氧化镁的形式沉淀,而钙都是以碳酸钙的形式沉淀。 3、离子交换法它是利用离子交换剂,把水中的离子与离子交换剂中可扩散的离子进行交换作用,使水得到软化的方法。饮料用水大都采用有机合成离子交换树脂作离子交换剂。在处理水时,先让水从阳柱自上而下通过,使水中的金属离子被阳离子交换树脂吸附,阳离子交换树脂中的氢离子被交换到水中去;然后再通过阴柱,使水中的阴离子被阴离子树脂吸附,阴离子树脂将氢氧根离子交换到水中,和氢离子化合成水,使水得到净化。工业上用于软化水的离子交换剂有磺化煤、离子交换树脂等。它们都是具有复杂结构的物质,为简便起,用NaR表示。当硬水通过装有离子交换剂的装置时,发生离子交换作用: 2NaR+Ca2+ --> CaR2+2Na+ 2NaR+Mg2+ --> MgR2+2Na+ 硬水中的Ca2+、Mg2+被离子交换剂吸附而离开溶液,因此从装置中流出的水就成为软水。离子交换剂因离子交换作用的不断进行而逐步丧失功能,因此需要在一定时间内进行再生,即用Na+把它所吸附的Ca2+、Mg2+置换出来,从而恢复它软化水的能力。 4、电渗析和超滤技术电渗析法是在外加直流电场的作用下,利用阴、阳离子交换膜对水中离子的选择透过性,使水中阴、阳离子分别通过阴、阳离子交换膜向阳极和阴极移动,从而达到净化作用。这项技术常用于将自来水制备初级纯水。反渗透法(超滤技术)是以压力为驱动力,提高水的压力来克服渗透压,使水穿过功能性的半透膜而除盐净化。反渗透法也能除去胶体物质,对水的利用率可达75%以上;反渗透法产水能力大,操作简便,能有效使水净化到符合国家标准。 5、蒸馏法:只适用于制备少量无Ca2+、Mg2+的特殊用水。 6、离子膜电解法:是在离子交换树脂基础上发展起来的新技术,主要用于海水和苦咸水的淡化、工业用水和超纯水的制备。
㈧ 离子交换法制备纯水流过柱子的前30毫升水为何弃去
主要原因是前面的30毫升水中可能还有一些柱子中残留的前期的物质,这样的话可能会污染这些水哦。
㈨ 思考题 1.商品离子交换树脂在使用时为什么需要事先处理 制作混合
一、事先处理的原因是因为工业级离子交换树脂出厂型态一般都是失效态,以强酸阳树脂为例,出厂型态是Na型,强碱阴树脂出厂型态为Cl型,而当阳阴树脂作为一级除盐设备制备纯水时,需要将Na型阳树脂用盐酸或硫酸再生成H型,阴树脂用NaOH再生成OH型,交换原理如下:
如H型阳离子交换树脂遇到含有Ca2+、Na+的水时,发生如下反应:
2RH + Ca2+ → R2Ca + 2H+
RH + Na+ →念清消 RNa + H+
当OH型阴离子交换树脂遇到含有Cl-、SO42-的水时,其反应为:
ROH + Cl- → RCl + OH-
2ROH + SO42- → R2SO4 +2OH-
备注说明:R代表离子交换树脂
反应的结果是水中的杂质离子(Ca2+、Na+、Cl-、SO42-等)分别被吸着在树脂上,树脂由H型和OH型变为Ca型、Na型和Cl型SO4型,而树脂上的H+、OH-则进入水中,相互结合成为水,从而除去水中的杂质离子,制得纯水。
H+ + OH- → H2O
二、你说的制作混合,可能是涉及到混床设备了,即前面描述的是阳、阴床一级除盐水设备系统,所谓的混床就是制备电导率≤0.2us/cm,硅<20ppb的纯水,由于一级除盐阳阴床交换过程不能达到H/OH同步结合生成水,所以生产制备的水纯度达不到混床标准,混床设备也可以理解为无数级浮床,以直径1500mm的混床设备为例,一般混床下部装高度500mm混床阳树脂,中排上部装1000mm高的混床阴树脂,阳、阴树脂体积比1:2,混床设备分同步再生法(即底部进酸,中排排出,上部进碱,中排排出),两步再生法(先上进碱底部排出,再生好阴树脂后,下进酸,上面进水压住再生废酸溶液从中排排出),当阳阴树脂再生好后进行大冲洗,最后用压缩空气带水混脂,完成混脂后继续冲洗至产水电导率合格。
综合上述,事先处理即为对阳阴树脂进行酸碱再生处理,制作混合即为阳阴树脂仔知进行酸正穗碱再生处理后的混脂达到混床二级除盐水电导率≤0.2us/cm,硅<20ppb的产水要求。
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