① 分配色谱,吸附色谱和离子交换色谱各是什么它们的区别
吸附色谱
吸附色谱利用固定相吸附中对物质分子吸附能力的差异实现对混合物的分离,吸附色谱的色谱过程是流动相分子与物质分子竞争固定相吸附中心的过程
吸附色谱的分配系数表达式如下:
② 吸附树脂和离子交换树脂有区别吗,是一样的吗
吸附树脂和离子交换树脂有区别吗,是一样的吗?
离子交换树脂出三部分组成:一是网状结构的高分子骨架.二是连接在骨架上的功能基团,三是和功能基带相反电荷的可交换离子。三者互为依存、统一于每粒离子交换的珠体之中。离于交换树脂作为商品,它在运输、贮藏和使用时往往部含一定量的水份,因此水分子充满于每粒离子交换树脂的骨架、功能基和反离子之间。
采用常规的悬浮聚合方法,可制得凝胶型的离子交换树脂,产品一般是透明的、无孔的,树脂吸水后树脂相内产生微孔。采用制孔技术可制得大孔型离子交换树脂,它不同于凝胶树脂,不论大孔树脂是处于干态或湿态、收缩或溶胀,都存在着比凝胶型树脂更多、更大的孔道,比表面也就更大,有利于离子的迁移扩散,提高交换速率和工作效率
与离子交换树脂相比较,吸附树脂的组成中不存在功能基及功能基的反离子,它类似于不含功能基及功能基反离子的大孔树脂,在制造时往往投入更多的交联剂和更严格地选用致孔剂,以合成具有更大比表而积的不同孔径、不同孔容和不同比表面积的吸附树脂。
根据所带的功能基的特性,离子交换树脂可分为阳离子交换树脂、阴离子交换树脂和其它树脂。带有酸性功能基、并能与阳离子进行交换的称为阳离子交换树脂,带有碱性功能基并能与阴离子进行交换的称为阴离子交换树脂。基于功能基上酸、碱有强弱之分,离子交换树脂又可细分为强酸性(一SO,H)、中强酸(一PO(OH))及弱酸性(—COOH)、强碱(一N+R,Cl)、弱碱性(一NH,,—NRH,-NR)离子交换树脂。在强碱性离子交换树脂中将含有[(N+(CH2)C1)]的树脂叫强碱I型树脂,含有[(N+(CH3)2(CH,CH,0HD]的树脂叫强碱Ⅱ型树脂。带有鳌合基、氧化还原基、阳阴两性基的树脂;分别称为鳌合树脂、氧化还原树脂和两性树脂。上述树脂通常都用酸、碱、盐再生,而弱酸弱碱的两性树脂可用热水再生,故弱酸弱碱的两性树脂又称热再生树脂.
吸附树脂可以大体上分为非极性吸附剂、中极性和强极性吸附剂三大类。非极性吸附树脂是偶极矩很小的单体聚合制得并不带任何功能基的吸附树脂。苯乙烯——二乙烯苯体系的吸附剂是非极性吸附树脂的代表。这类非极性吸附树脂的孔表面的疏水性很强,最适于从极性溶剂(如水)中吸附非极性的有机物。中极性吸附材脂是含酯基的吸附树脂。例如,丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯与双甲基丙烯酸乙二醇酯等交联剂共聚的吸附剂,其孔表面疏水和亲水部分共有,既可用于极性溶剂中吸附非极性物质,也可用于非极性溶剂中吸附极性物质。强极性(或称极性)吸附树脂是指含酰氨基、氰基、酚羟基等极性功能基的吸附树脂,它适用于非极性溶剂中吸附极性物质。有时,将含氮、氧、硫等配体的离子交换树脂也称为强极性吸附树脂,因此,离子交换树脂和强极性吸附树脂之间没有严格的界限。
③ 吸附法和离子交换法异同
吸附法有物理吸附和化学吸附之分,物理吸附如活性炭,把待吸附物吸附在本身的表面,但是可逆过程,化学吸附是通过化学反应将待吸附物吸附,是不可逆的。而离子交换是在溶液或某种介质下两种物质中得离子发生交换,达到去除某种离子的目的
④ 离子交换树脂和吸附树脂的结构有什么区别
离子交换树脂出三部分组成:一是网状结构的高分子骨架.二是连接在骨架上的功能基团,三是和功能基带相反电荷的可交换离子。三者互为依存、统一于每粒离子交换的珠体之中。离于交换树脂作为商品,它在运输、贮藏和使用时往往部含一定量的水份,因此水分子充满于每粒离子交换树脂的骨架、功能基和反离子之间。
采用常规的悬浮聚合方法,可制得凝胶型的离子交换树脂,产品一般是透明的、无孔的,树脂吸水后树脂相内产生微孔。采用制孔技术可制得大孔型离子交换树脂,它不同于凝胶树脂,不论大孔树脂是处于干态或湿态、收缩或溶胀,都存在着比凝胶型树脂更多、更大的孔道,比表面也就更大,有利于离子的迁移扩散,提高交换速率和工作效率
与离子交换树脂相比较,吸附树脂的组成中不存在功能基及功能基的反离子,它类似于不含功能基及功能基反离子的大孔树脂,在制造时往往投入更多的交联剂和更严格地选用致孔剂,以合成具有更大比表而积的不同孔径、不同孔容和不同比表面积的吸附树脂。
根据所带的功能基的特性,离子交换树脂可分为阳离子交换树脂、阴离子交换树脂和其它树脂。带有酸性功能基、并能与阳离子进行交换的称为阳离子交换树脂,带有碱性功能基并能与阴离子进行交换的称为阴离子交换树脂。基于功能基上酸、碱有强弱之分,离子交换树脂又可细分为强酸性(一SO,H)、中强酸(一PO(OH))及弱酸性(—COOH)、强碱(一N+R,Cl)、弱碱性(一NH,,—NRH,-NR)离子交换树脂。在强碱性离子交换树脂中将含有[(N+(CH2)C1)]的树脂叫强碱I型树脂,含有[(N+(CH3)2(CH,CH,0HD]的树脂叫强碱Ⅱ型树脂。带有鳌合基、氧化还原基、阳阴两性基的树脂;分别称为鳌合树脂、氧化还原树脂和两性树脂。上述树脂通常都用酸、碱、盐再生,而弱酸弱碱的两性树脂可用热水再生,故弱酸弱碱的两性树脂又称热再生树脂.
吸附树脂可以大体上分为非极性吸附剂、中极性和强极性吸附剂三大类。非极性吸附树脂是偶极矩很小的单体聚合制得并不带任何功能基的吸附树脂。苯乙烯——二乙烯苯体系的吸附剂是非极性吸附树脂的代表。这类非极性吸附树脂的孔表面的疏水性很强,最适于从极性溶剂(如水)中吸附非极性的有机物。中极性吸附材脂是含酯基的吸附树脂。例如,丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯与双甲基丙烯酸乙二醇酯等交联剂共聚的吸附剂,其孔表面疏水和亲水部分共有,既可用于极性溶剂中吸附非极性物质,也可用于非极性溶剂中吸附极性物质。强极性(或称极性)吸附树脂是指含酰氨基、氰基、酚羟基等极性功能基的吸附树脂,它适用于非极性溶剂中吸附极性物质。有时,将含氮、氧、硫等配体的离子交换树脂也称为强极性吸附树脂,因此,离子交换树脂和强极性吸附树脂之间没有严格的界限。
⑤ 离子交换法和吸附法在处理污水时的运行机理有何异同
离子交换法是属于化学反渗透,吸附法属于物理分离。
拓展阅读:污水处理回 (sewage treatment,wastewater treatment):为使污水达到答排水某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程。污水处理被广泛应用于建筑、农业,交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域,也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。
⑥ 吸附法和离子交换法
以各类阴、阳离子交换树脂为固定相的离子交换法,以萃淋树脂为固定专相的萃淋法,以螯合树属脂、螯合纤维、活性炭、聚氨酯泡沫塑料、巯基棉及黄原脂棉等固定相的螯合-吸附法以广泛用于贵金属的分离与富集。
在HCl介质中,贵金属氯配阴离子与阴离子交换树脂相互作用的强度决定于配阴离子的电荷数,其中双电荷的[PtCl4]2-、[PdCl4]2-、[PtCl6]2-、[IrCl6]2-、[RuCl6]2-、[OsCl6]2-牢固地吸附于树脂上,而三电荷的[IrCl6]3-、[RhCl6]3-、[RuCl6]3-仅有很弱的亲和力。铑、钌的配合物。由于其配合物在溶液中电荷的可变性,因此它们的吸附强度也随其电荷数而变化。在实际应用中应考虑这一特性。
⑦ 如何解释离子交换过程中的穿透曲线和吸附过程
圆锥曲线的解题技巧一、常规七大题型:(1)中点弦问题具有斜率的弦中点问题,常用设而不求法(点差法):设曲线上两点为(x1,y1),(x2,y2),代入方程,然后两方程相减,再应用中点关系及斜率公式(当然在这里也要注意斜率不存在的请款讨论),消去四个参数。xy0x2y2如:(1)2?2?1(a?b?0)与直线相交于A、B,设弦AB中点为M(x0,y0),则有0?k?0。22ababxy0x2y2(2)2?2?1(a?0,b?0)与直线l相交于A、B,设弦AB中点为M(x0,y0)则有0?k?0aba2b2(3)y2=2px(p>0)与直线l相交于A、B设弦AB中点为M(x0,y0),则有2y0k=2p,即y0k=p.y2典型例题给定双曲线x?过A(2,1)的直线与双曲线交于两点P1及P2,求线段P1P2?1。22的中点P的轨迹方程。(2)焦点三角形问题椭圆或双曲线上一点P,与两个焦点F1、F2构成的三角形问题,常用正、余弦定理搭桥。x2y2典型例题设P(x,y)为椭圆2?2?1上任一点,F1(?c,0),F2(c,0)为焦点,?PF1F2??,ab?PF2F1??。(1)求证离心率e?sin(???);sin??sin?3(2)求|PF1|?PF2|的最值。3(3)直线与圆锥曲线位置关系问题直线与圆锥曲线的位置关系的基本方法是解方程组,进而转化为一元二次方程后利用判别式、根与系1/27页数的关系、求根公式等来处理,应特别注意数形结合的思想,通过图形的直观性帮助分析解决问题,如果直线过椭圆的焦点,结合三大曲线的定义去解。典型例题抛物线方程y2?p(x?1)(p?0),直线x?y?t与x轴的交点在抛物线准线的右边。(1)求证:直线与抛物线总有两个不同交点(2)设直线与抛物线的交点为A、B,且OA⊥OB,求p关于t的函数f(t)的表达式。(4)圆锥曲线的相关最值(范围)问题圆锥曲线中的有关最值(范围)问题,常用代数法和几何法解决。若命题的条件和结论具有明显的几何意义,一般可用图形性质来解决。若命题的条件和结论体现明确的函数关系式,则可建立目标函数(通常利用二次函数,三角函数,均值不等式)求最值。(1),可以设法得到关于a的不等式,通过解不等式求出a的范围,即:“求范围,找不等式”。或者将a表示为另一个变量的函数,利用求函数的值域求出a的范围;对于(2)首先要把△NAB的面积表示为一个变量的函数,然后再求它的最大值,即:“最值问题,函数思想”。最值问题的处理思路:1、建立目标函数。用坐标表示距离,用方程消参转化为一元二次函数的最值问题,关键是由方程求x、y的范围;2、数形结合,用化曲为直的转化思想;3、利用判别式,对于二次函数求最值,往往由条件建立二次方程,用判别式求最值;4、借助均值不等式求最值。典型例题已知抛物线y2=2px(p>0),过M(a,0)且斜率为1的直线L与抛物线交于不同的两点A、B,|AB|≤2p(1)求a的取值范围;(2)若线段AB的垂直平分线交x轴于点N,求△NAB面积的最大值。(5)求曲线的方程问题1.曲线的形状已知--------这类问题一般可用待定系数法解决。典型例题已知直线L过原点,抛物线C的顶点在原点,焦点在x轴正半轴上。若点A(-1,0)和点B(0,8)关于L的对称点都在C上,求直线L和抛物线C的方程。2/27页2.曲线的形状未知-----求轨迹方程典型例题已知直角坐标平面上点Q(2,0)和圆C:x2+y2=1,动点M到圆C的切线长与|MQ|的比等于常数?(?>0),求动点M的轨迹方程,并说明它是什么曲线。(6)存在两点关于直线对称问题在曲线上两点关于某直线对称问题,可以按如下方式分三步解决:求两点所在的直线,求这两直线的交点,使这交点在圆锥曲线形内。(当然也可以利用韦达定理并结合判别式来解决)x2y2典型例题已知椭圆C的方程??1,试确定m的取值范围,使得对于直线y?4x?m,椭圆C43上有不同两点关于直线对称(7)两线段垂直问题圆锥曲线两焦半径互相垂直问题,常用k1·k2?y1·y2??1来处理或用向量的坐标运算来处理。x1·x22典型例题已知直线l的斜率为k,且过点P(?2,0),抛物线C:y?4(x?1),直线l与抛物线C有两个不同的交点(如图)。(1)求k的取值范围;(2)直线l的倾斜角?为何值时,A、B与抛物线C的焦点连线互相垂直。四、解题的技巧方面:3/27页在教学中,学生普遍觉得解析几何问题的计算量较大。事实上,如果我们能够充分利用几何图形、韦达定理、曲线系方程,以及运用“设而不求”的策略,往往能够减少计算
⑧ 谁有电厂化学离子交换系统的原理的课件吗我急需!
你好,为你找了些问答题可能有用
151、 什么叫离子交换树脂?
答:离子交换树脂是人工合成的,具有高分子聚合物骨架和活性基团的物质,因外形呈树脂状,故常称为离子交换树脂。
163、在水处理实际应用中,离子交换树脂选择顺序如何?有什么规律?
答:阳离子交换树脂在稀溶液中的的选择性顺序如下:Fe3+>A13+>Ca2+>Mg2+>K+≈NH4+>Na+>H+
这可归纳为①离子所带电荷越大,越易被吸着;②当离子所带电荷量相同时,离子水合半径较小的易被吸着。
弱酸性阳树脂对H+的选择性向前移动,羧酸型树脂对H+的选择性居于Fe3+之前。
在浓溶液中选择顺序有所不同,某些低价离子会居于高价离子前面。
阴离子交换树脂的选择顺序:在淡水的离子交换除盐处理系统中,即进水是稀酸溶液时,阴离子的选择顺序为SO42-(+HSO4-)>CL->HCO3->HSiO-;
当OH型离子交换树脂失效后,用碱进行再生时,即对于进水是浓碱溶液,阴离子的选择性顺序为:CL—>SO42—>CO32->HSiO3—;
据此,可以推知,OH型离子交换树脂对于水中常见阴离子的选择顺序,遵循以下三条规则:
(1)在强弱酸混合的溶液中,OH型离子交换树脂易吸着强酸阴离子。
(2)浓溶液与稀溶液,前者利于低价离子被吸着,后者利于高价离子被吸取。
(3)在浓度和价数等条件相同的情况下,选择性系数大的易被吸着。
164、试述弱酸阳离子交换树脂的特性。
答:弱酸阳离子交换树脂在水中的特性类似弱酸。它与中性盐类作用的能力较弱(例如SO42—、CL—等强酸阴离子)。它仅能与弱酸性盐类(具有碱度的盐类)反应,反应后产生的是弱酸。用强酸H型离子交换树脂可处理碱度大的水,将水中的碱度所对应的阴离子除去后,再用强酸H型交换树脂来除去强酸根所对应的那部分阴离子。
由于弱酸性阳树脂对H+的亲和力较大,很容易再生,因此它可用强酸H型阴离子交换树脂的再生废液来进行再生。
弱酸性阳树脂的交换容量很大,约为强酸性阳树脂的2倍。由于弱酸性阳树脂的交联度低,所以其机械强度比强酸性阳树脂的要低。
盐型弱酸性阳树脂具有水解能力。
165、简述弱碱性阴离子交换树脂的特性。
答:OH型的弱碱性阳离子交换树脂在水中类似弱碱,其分解中性盐的能力很弱,,其在中性盐溶液中不能和盐类反应,因此只能在酸性溶液中与SO42—、CL—、、NO3—等强酸根进行交换,对弱酸根HCO3—的吸着力很弱,对更弱的HSiO3—则不能吸着。
弱碱性阳树脂对OH—的亲和力较大,很容易再生,可用强碱性阴树脂的再生废液进行再生。
弱碱性阴树脂的交换容量大,相当于强碱性阴树脂的3倍。由于弱碱性阴树脂的交联度低、孔隙大,其机械强度比强碱性阴树脂的要低。但弱碱性阴树脂在运行时吸着的有机物,在再生时易被解吸出来。
盐型的弱碱性阴树脂在水中具有水解能力。
166、 为什么新树脂在使用前应进行预处理? 离子交换树脂如何进行预处理?
答: 因为新树脂中含有少量的低聚合物和未参与聚合,缩合反应的单体。当树脂与水、酸、碱、盐等溶液接触时,上述物质就会转入溶液中,影响出水水质。除了这些有机物外,新树脂往往含有铁、铝、铜等无机杂质。在水质要求较高时,应对新树脂进行预处理。
进行予处理时,如树脂脱水需要食盐水处理:将树脂转入交换器中,用大余树脂体积的10%的食盐溶液浸泡1—2小时。浸泡完后放掉食盐水,用水冲洗树脂,直到排出的水不呈黄色为止。再进行反洗,以除去混在树脂中的机械杂质和细碎树脂粉末。
阳树脂: 用2—4%NaOH溶液浸泡4—8小时,然后进行小流量反洗,至排水澄清、耗氧量稳定为止。再用5%盐酸浸泡4—8小时,进行正洗,至排水氯含量与进水相接近为止。
阴树脂:用5%盐酸浸泡4—8小时,用氢离子交换器出水进行小流量反洗,至排水氯离子含量与进水相接近为止。然后再用4%NaOH溶液浸泡4—8小时,正洗排水接近中性为止。。
167、离子交换树脂如何转型?
答:(1)阳离子交换树脂转型方法:
将阳离子交换树脂浸泡于2—4%的氢氧化钠溶液中,经4一8小时后进行小流量反洗(指器内预处理),至出水澄清,耗氧量稳定为止。然后再浸泡于5%的盐酸溶液中,经4—8小时后,进行正洗,至出水与进水氯根含量相近为止。
(2)阴离子交换树脂转型方法:
将阴离子交换树脂浸泡于5%的盐酸溶液内,经4—8小时后用氢离子交换水进行小流量反洗,直至出水与进水氯根含量相近为止。然后再浸泡于4%的氢氧化钠溶液中,经4—8小时后进行正洗,至出水接近中性为止。
168、如何对不同的树脂进行分离?
答:对混合在一起的不同树脂,主要是利用它们的比重不同进行分离,一种是借自下而上的水流进行树脂分层。另外一种办法是将混合树脂浸泡于一定比重的食盐溶液中,比重小的树脂会浮起来,与比重大的分离。例如,用饱和食盐水即可将强碱、强酸两种树脂分离开。
如果两种树脂的比重差小,分离起来有困难,可以先将树脂转型,再进行分离。这是由于树脂型型式不同,其比重也不同,例如OH型阴树脂的比重小于CL型。
169、试述影响阳离子交换速度的因素。
答:(1)树脂的交换基团:离子间的化学反应速度是很快的,所以一般来说树脂交换基团的不同并不影响到交换速度,但对于会形成弱电解质的离子交换树脂,情况就不同,象H型和盐型的交换速度就会有很大的差别。
(2)树脂的交联度:树脂的交联度大,网孔小,则其颗粒内扩散越慢,交换速度就慢。当水中的粒径较大的离子存在时,对交换速度的影响就更为显著。
(3)树脂的颗粒:树脂颗粒越小,交换速度越快。
(4)溶液的浓度:溶液浓度是影响扩散速度的重要因素,浓度越大扩散速度越快。
(5)水温:提高水温能同时加快内扩散和膜扩散。
(6)搅拌或提高流:在交换过程中的搅拌或提高水的流速,只能加快膜扩散,但不影响内扩散。
(7)离子的本性:离子水合半径越大,内扩散越慢;离子电荷数越多,内扩散越慢。
170、简述离子交换树脂的污染和氧化降解。
答:离子交换树脂在连续进行吸附交换,以及多次循环操作中,其本身也为水中各种杂质所污染;
(1)无机物污染:
阳离子交换树脂用盐酸再生时,银、铅等化合物会积累于树脂颗粒内部;当用硫酸再生时,钙、钡等化合物会积聚于树脂颗粒内部而造成树脂微孔阻塞。
铁离子对阴阳树脂都有污染。
(2) 有机物污染
阴阳树脂都会受到有机物污染。引起阳树脂污染的有油脂、含氮化合物、调节PH时用的有机胺类、微生物细菌等。引起阴树脂污染的物质有油脂、木质碳酸和腐植酸等高分子有机阴离子以及有机铁、微生物、细菌和阳树脂降解后溶出的高分子酸类等。
有机物是高分子有机阴离子,分子量很大,一般凝胶型树脂孔径较小,很容易被大分子的有机物堵住孔隙而使其交换容量下降。尤其是强碱阴树脂,非常容易受有机物污染。
有机物对离子交换树脂的污染与其含量及有机物的组成有关。有机物含量大的、高分子的易污染。树脂的结构对污染程度也有很大影响。
(3)硅酸根污染:
强碱阴离子交换树脂失效后,不及时还原而长期停放或阴离子交换树脂不能彻底还原均可造成硅酸根污染。胶体硅一般不被凝胶型树脂交换,但还有一部分被吸附。因此也会使阴树脂污染。
(4)树脂的氧化:
对于自来水为水源的电厂除盐系统树脂易受活性氯氧化。树脂氧化后,其外观色淡,透明度增加,体积增大,阻力增大,体积交换容量降低。
171、 什么叫树脂的复苏?
答: 树脂在长期的使用过程中,被有机物、铁、胶体等污染,使其交换容量降低甚至全部丧失,故采用酸、碱法或碱、食盐法等进行处理,以恢复其交换性能。这就是树脂的复苏。
172、如何保存需长期储存的离子交换树脂?
答:当要长期储存树脂时,最好把树脂转变成盐型,浸泡在水中,如储存过程中,树脂脱了水,也应先用浓(10%)食盐水浸泡,再逐渐稀释,以免树指急剧膨胀而破碎。储存温度一般在0—40℃为宜,以免冻裂。
173、当离子交换剂遇到电解质水溶液时,电解质对其双电层有哪两种作用?为什么?
答:离子交换树脂可看作是具有胶体型结构的物质,既在离子交换树脂的高分子表面上有许多和胶体表面相似的双电层,我们把它和内层离子符号相同的离子称作同离子,符号相反的称反离子。所以离子交换是树脂中原有反离子和溶液中其它反离子相互交换位置。当离子交换剂遇到含有电解质的水溶液时,电解质对其双电层有两方面的作用。一是交换作用:扩散层中反离子在溶液中的活动较自由,离子交换作用主要在此种反离子和溶液中其它反离子之间进行,因动平衡的关系,溶液中的反离子会先交换至扩散层,然后再与固定层中的反离子互换位置。二是压缩作用:当溶液中盐类浓度增大时,可使扩散层压缩,从而使扩散层中部分反离子变成固定层中的反离子,使得扩散层的活动范围变小。这就说明了为什么当再生溶液的浓度太大时,不仅不能提高再生效果,有时反使效果降低。
174、树脂使用时,应注意哪些问题?
答:保持水分,防止风干,密闭存放,运输和储存应在0℃以上,防止冻裂。使用中阳树脂应防止铁锈污染和活性氯等破坏树脂,阴树脂应防止油类和有机物等污染。
175、如何选择合适的离子交换树脂?
答:首先要根据水源水质所含各种离子的量及在水中的分布规律来选择。在水中强酸根阴离子的含量较大时,应考虑先采用弱碱阴树脂来除去水中大部分强酸根阴离子,而使强碱性阴树脂充分发挥其除硅性能。此外,还应根据水处理交换器的床型的不同而选用不同品种的树脂。同时还要根据树脂的物理及化学性能等综合考虑来选出最适宜的离子交换树脂。
176、如何降低树脂粉碎率?
答:降低压差,降低流速,在保证出水水质的前提下,适当降低树脂层高度,缩短运行周期,延长大反洗周期等。
177、阴树脂为何易变质?如何防止其变质?
答:因为阴树脂的化学稳定性比阳树脂差一些,所以它对氧化剂和高温的抵抗力比阳树脂要差,所以为防止其变质,需将进水中的氧化剂提前除去。
178、离子交换树脂交换容量为什么会下降?
答:树脂交换能力的下降取决于物理性能崩解,化学交换基团的分解,高分子有机物和金属氧化物的污染,如水中的微生物,铁杂质的污染,以及细菌的生长等。这与树脂品种、处理液种类、交换基团、循环基数、有无前置处理、温度高低、及酸性物质的存在等多种因素有关。
179、在使用弱碱性阴树脂处理水时,为什么对水的PH值有一定限制?使用弱碱树脂有什么好处?
答:当采用弱碱树脂处理水时,一般只能在水的PH<9的情况下进行交换。当水的PH值过大时,由于水中OH-离子浓度大,它抑制了树脂的电离,使树脂不再具有可交换的性能。也就是说,水中其它离子无法取代OH-离子。
使用弱碱树脂的好处是:它极易再生,再生剂量不需过大。对于降低碱耗具有很大意义。另外弱碱树脂吸着有机物能力较强,而且可在再生时被洗出来。同时弱碱树脂还具有交换容量大,交换速度快,膨胀性小,机械强度高的优点。
180、如何清洗树脂层所截留下来的污物?
答:有空气擦洗和超声波清洗两种方法。
(1)空气擦洗:即在装有污染树脂的设备中,重复性地通入空气,然后进行正洗。每次通入空气时间为0.5—1分钟,正洗时间为1—2分钟,重复次数为6—30次,空气由底部进入,目的在于疏松树脂层,并使树脂上的污物脱落。正洗时,脱落下的污物随水流由底部排出。空气擦洗应与树脂再生交错进行。
(2)超声波清洗法:可以清除树脂颗粒表面的污物,清洗时污染树脂由设备顶部进入,经中间超声波场后,由底部离开设备。冲洗水由底部进入上部流出,分离出污物及树脂碎屑,随水流由顶部流出。
第九节:除盐
181、简述阴、阳离子交换器的除盐原理。
答: 阴、阳离子交换器一般都联合使用达到其除盐的目的,在阳离子交换器中,阳离子交换反应可表示如下:
Na+ Na
RH + Ca2+ R Ca + H+
Mg2+ Mg
Fe3+ Fe
反应结果是水中阳离子被吸着而交换出的H+ 与水中原有的阴离子HCO3- 、Cl—、SO42- 等形成对应的酸溶液,。
这种阳床出水进入阴床时发生如下反应:
CL— CL
ROH + SO42- R SO4 + OH—
HSiO3- HSiO3
HCO3- HCO3
这样,水中所含盐份其阴、阳离子分别被阴阳树脂交换吸收,从而达到减少水中含盐量的目的。为减少阴床负担,在阳床之后加脱碳器除去碳酸。
182、什么叫“两床三塔+混床”除盐系统?
答:两床系指单元式除盐系统中的阳床和阴床。由于阳床又可称阳塔,阴床称阴塔;所以阳床、阴床,除碳塔,组成了三塔。“两床三塔+混床”为常见的单元式除盐系统。
183、常用的除盐系统有几种形式?各具有什么优缺点?
答:常用的除盐系统有单元式和母管式两种系统。
单元式,即由阳床、除碳器、中间水箱、阴床、混床组成一个单元。
主要优点是:(1)水质容易控制,出水质量好,可靠性高。一般以阴床导电度作为失效标准,再生时适当增加阴床碱量,可保证不“跑硅”。
(2)再生时与其它系统完全隔绝,减少了向除盐水箱和其它系统漏酸、漏碱的危险。
(3)由于是单元操作,易于实现程控和自动化。
缺点:(1)水处理转动设备(泵和风机)的台数较多。
(2)由于阴、阳床失效点不一致,但必须同时再生,单耗(主要是碱耗)较高。
母管式:所有阳床出水汇集到一条母管,阴床出水汇集到一条母管。
优点:(1)各台阳、阴床可以单独进行操作,设备利用率高。
(2)转动设备少。
(3)酸碱单耗相对较低。
缺点:(1)不容易实现程控和自动化。
(2)再生时,向除盐水箱和系统漏酸、漏碱可能性比单元式大
(3)为严格控制水质,必须对阴床出水二氧化硅勤分析
184、混床设备内树脂组合有哪几种方式?其各自的工艺特点是什么?
答:混合床中阴阳树脂有以下几种组合方式:
(1)强酸、强碱式:这种组合方式出水质量最高,导电度小于0.2us/cm。硅酸根低于20ug/L.
(2)强酸、弱碱式:这种组合方式出水质量低,不能除去硅酸根、碳酸根等弱酸离子,出水导电度在0.5—2.0us/cm。但其再生效率高,运行费用低。
(3)弱酸、强碱式:这种组合方式出水质量居中,可除去硅酸根,出水导电度在1—2us/cm,再生效率也较高。此外,某些场合在阴阳树脂间加装一层惰性树脂,构成三层混床,可避免再生时再生液污染异性树脂。·
185、一般软化和除碱离子交换处理方式其系统设计有哪些?
(1)采用强酸性H离子交换剂的H—Na离子交换,此系统又可以分并列H—Na离子交换和串联H—Na离子交换。
(2)采用弱酸性H离子交换剂的H—Na离子交换。
(3)H型交换剂采用贫再生方式的H—Na离子交换。
采用上述方式主要是能除去水中的硬度,又可降低水的碱度,且不增加水中的含盐量。
186、什么叫一级除盐? 二级除盐?
答: 原水经过一次强酸阳离子交换器和强碱阴离子交换系统,称为一级除盐;如果经过两次,称为二级除盐;如果系统中有混床,混床本身算作一级。
187、 什么是叫移动床? 什么叫混合床? 什么叫浮动床?
答: 交换器中的树脂周期性地在交换塔,再生塔和清洗塔之间循环,并分别在各塔中同时完成离子的交换,再生和清洗过程,这种离子交换器称为移动床;混合床就是在一个离子交换器内按一定比例装有阴、阳离子两种树脂的离子交换设备;浮动床是指当水流自下而上经过离子交换器的树脂层时,如水流速度足够大,则整个树脂层向上浮动托起的离子交换设备。
188、什么叫离子交换器的自用水率?
答: 离子交换器每周期中反洗、再生、置换、清洗过程中耗用水量的总和,与其周期制水量的比称为自用水率。
189、混合床一般都设有上、中、下三个窥视窗,它们的作用是什么?
答:上部窥视窗一般用来观察反洗时树脂的膨胀情况;中部窥视窗用于观察设备中树脂的水平面,确定是否需要补充树脂;下部窥视窗用来检测树脂床准备再生前阴阳离子交换树脂的分层情况。
190、说明离子交换除盐再生原理?
答:交换器失效后,需要对树脂进行再生,实际上再生过程是除盐制水过程的的逆反应。
(1)阳树脂的再生。失效的阳树脂用3—5%的盐酸再生,用盐酸再生的反应如下:
Na+ Na
R Ca2+ + HCl RH + Ca CL
Mg2+ Mg
Fe3+ Fe
树脂大部转型为H型,而酸液变为含有残余酸的氯化物或硫酸盐(当用硫酸再生时)混合溶液被排入地沟。
(2)阴树脂的再生,失效的阴树脂用2—4%的NaOH溶液再生,其反应式为
CL Cl
R SO4 + NaOH ROH+Na SO4
HSiO3 HSiO3
HCO3 HCO3
反应结果,树脂大部转型为OH型,而碱液变为含有残余碱的钠盐混合液被排入地沟。
191、 什么叫逆流再生? 什么叫顺流再生?
答: 逆流再生是指制水时,水流方向和再生时再生液流动方向相反的再生方式。顺流再生是指制水时,水流的方向和再生液流动的方向一致。通常流向都是由上向下的再生方式。
192、逆流再生具有什么优点?为什么?
答:逆流再生的主要优点是出水质量好,再生酸碱耗低。这是由于逆流再生时,再生液从底部进入,首先接触的是尚未失效的树脂,这时由于再生液浓度较高,从树脂中交换下的被再生离子浓度很小,可以使树脂得到“深度再生”。再生液到上部时,虽然再生液浓度降低,杂质离子含量增高了,但由于树脂是深度失效的(饱和度高),所以仍然可以获得较好的再生效果,这样再生剂可以得到比较充分的利用。再生结果是,上部树脂再生得差一些,下部树脂再生得比较彻底。
在运行的情况下,水首先接触上部再生度较低的树脂,但此时由于水中杂质离子浓度含量大,所以可发生离子交换。当水进入底部时,虽然水中离子杂质也大为减少,但由于接触的是高再生度的树脂,仍可以进一步除去水中的杂质离子,使水得到深度净化。
193、为什么逆流再生对再生剂纯度要求较高?
答:从离子交换平衡理论可知,再生剂的纯度将会影响到树脂的再生度,从而影响到树脂的交换容量,逆流再生的特点是再生液首先接触出水区树脂,所以再生剂纯度对逆流再生影响较大,若出水区树脂再生度降低,将会直接影响出水水质。
194、逆流再生为什么要进行定期大反洗?
答:在进行逆流再生的设备中,为保证底层树脂始终维持较高的再生度,每次再生时不应将原树脂层打乱,只进行小反洗,既对中排装置上的压脂层进行反洗,而对于中排装置以下的绝大部分树脂不进行反洗。但为避免下部树脂被污染和清除其中的破碎树脂,以及防止因长期运行,树脂被压实结块、粘结等增加了阻力,影响出水流量,而使床内在运行时产“偏流”,或者影响再生效果。一般经15—20个周期需大反洗一次。由于大反洗后原有的树脂层分布遭到破坏,所以大反洗后应以2倍常量的酸、碱液进行再生。
195、顺流再生和逆流再生对再生液浓度的要求有什么不同?
答:一般说来,顺流再生时,再生液浓度应稍高一些,这是由于再生液首先与饱和度高的树脂接触,如果再生液浓度低,下部饱和度低的树脂无法得到充分再生,将会影响出水质量。
对逆流再生,再生液浓度可低一些。这是由于再生液首先与饱和度低的树脂接触,使底层树脂得到充分再生。随再生液向上移动,其浓度下降,但与其接触的是饱和度高的树脂,同样可以得到较好的再生。显然,再生液利用率也较高。
196、逆流再生固定床的中排装置有哪些类型?底部出水装置有哪些类型?
答:中排装置有:(1)母管支管式:母管与支管在同一平面及母管与支管不在同一平面 (2)管插式 (3)鱼刺式 (4)环管式。
底部出水装置有:(1)穹形多孔板加石英砂垫层(2)多孔板上加水帽或夹布形式(3)鱼刺形式(支管上开孔或装水帽)。
197、对逆流再生除盐设备中排管开孔面积有什么要求?
答:为使顶压空气和再生液不会在交换器内“堆积”,必须保证再生液及顶压空气从中排管顺利排出,方可保证再生时不发生树脂乱层。
一般说,中排管的开孔面积是进水面积的2.2—2.5倍,这也是白球压实逆流再生之所以不会乱层的重要保障。
⑨ 离子交换与吸附树脂_何炳林 黄文强.pdf
我好像在豆丁网上见过,你可以去试试
⑩ 离子交换树脂吸附分离
在抄0.25mol/LH2SO4并含有少量过氧化氢的袭介质中钒不被阳离子交换树脂吸附,可与钪、钇、铀分离。
将含钒与铬的0.08mol/LHCl-6(6+94)%H2O2通过氯型树脂,铬通过交换柱而钒吸附于柱上,从而得到分离。
用硫酸根型树脂采用选择性洗脱可将铬(Ⅲ)、钒(Ⅴ)、钼(Ⅵ)、钨(Ⅵ)分离,先用0.05mol/LH2SO4-0.1%H2O2洗脱铬(Ⅲ),再用0.5mol/LH2SO4-0.1%H2O2或1mol/L(NH4)2SO4-0.025mol/LH2SO4洗脱钒(Ⅴ),而钼(Ⅵ)和钨(Ⅵ)仍留在吸附柱上。