离子交换树脂详解经典之作精选PPT.ppt
《离子交换树脂详解经典之作精选PPT.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《离子交换树脂详解经典之作精选PPT.ppt(51页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、离子交换树脂详解经典之作第1页,此课件共51页哦内容包括n1离子交换树脂的概念离子交换树脂的概念n2离子交换树脂的基本类型离子交换树脂的基本类型n3离子交换树脂的工作原理离子交换树脂的工作原理n4离子交换树脂的使用方法离子交换树脂的使用方法n5离子交换树脂的污染处理及预防离子交换树脂的污染处理及预防n6离子交换树脂的选择离子交换树脂的选择n7离子交换树脂储运的离子交换树脂储运的注意事项注意事项n8离子交换树脂的应用离子交换树脂的应用第2页,此课件共51页哦1离子交换树脂的概念离子交换树脂的概念1.1离子交换树脂的定义离子交换树脂的定义 1.2离子交换树脂的理化性质离子交换树脂的理化性质1.3离
2、子交换树脂的命名方式离子交换树脂的命名方式 1.4离子交换树脂基体的组成离子交换树脂基体的组成1.5离子交换树脂基体的优缺点离子交换树脂基体的优缺点第3页,此课件共51页哦1 1 离子交换树脂的概念离子交换树脂的概念1.11.1离子交换树脂的定义离子交换树脂的定义离子交换树脂是一类带有离子交换树脂是一类带有功能基功能基的的网状结构网状结构的高分子的高分子化合物,它由不溶性的化合物,它由不溶性的三维空间网状骨架三维空间网状骨架、连接在骨架上、连接在骨架上的的功能基团功能基团和功能基团上带有和功能基团上带有相反电荷的可交换离子相反电荷的可交换离子三三部分构成。部分构成。离子交换树脂可分为离子交换树
3、脂可分为阳离子交换树脂阳离子交换树脂、阴离子交换树脂阴离子交换树脂和和两性离子交换树脂两性离子交换树脂。第4页,此课件共51页哦1.21.2离子交换树脂的理化性质离子交换树脂的理化性质 离子交换树脂离子交换树脂不溶于水不溶于水和和一般溶剂一般溶剂。大多数制成颗粒状,也有一些制成纤维状或粉状。树脂颗大多数制成颗粒状,也有一些制成纤维状或粉状。树脂颗粒的尺寸一般在粒的尺寸一般在0.31.2mm m 范围内,大部分在范围内,大部分在0.40.6mmmm之间。之间。它们有较高的它们有较高的机械强度机械强度(坚牢性坚牢性),化学性质也很,化学性质也很稳定稳定,在正常情况下有在正常情况下有较长的使用寿命较
4、长的使用寿命。第5页,此课件共51页哦1.31.3离子交换树脂的命名方式离子交换树脂的命名方式 离子交换树脂的全名称由离子交换树脂的全名称由分类名称分类名称、骨架骨架(或基因)(或基因)名称名称、基本名称基本名称组成。组成。我国化工部规定,离子交换树脂的型号由三位阿拉伯数字组成。我国化工部规定,离子交换树脂的型号由三位阿拉伯数字组成。第一位数字代表第一位数字代表产品的分类产品的分类。第二位数字代表不同的第二位数字代表不同的骨架结构骨架结构。第三位数字为第三位数字为顺序号顺序号。大孔树脂大孔树脂在型号前加在型号前加“D”“D”。凝胶型树脂凝胶型树脂的交联度值可在型号后用的交联度值可在型号后用“”
5、“”号连接阿拉伯数字号连接阿拉伯数字表示。表示。第6页,此课件共51页哦1.31.3离子交换树脂的命名方式离子交换树脂的命名方式 DD大孔树脂在名称前加大孔树脂在名称前加D分类代号(阴、阳、酸、碱、强、弱)分类代号(阴、阳、酸、碱、强、弱)骨架分类代号骨架分类代号顺序号顺序号凝胶型树脂后加凝胶型树脂后加*并注明交联度并注明交联度如如D0117,表示大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂,其交联度为,表示大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂,其交联度为7。第7页,此课件共51页哦1.41.4离子交换树脂基体的组成离子交换树脂基体的组成 离子交换树脂的基体,制造原料主要有离子交换树脂的基体,制造原料主要有苯
6、乙烯苯乙烯和和丙烯酸丙烯酸(酯酯)两大类。两大类。苯乙烯系树脂是先使用的,丙烯酸系树脂则用得较后。苯乙烯系树脂是先使用的,丙烯酸系树脂则用得较后。强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂 第8页,此课件共51页哦1.51.5离子交换树脂的优缺点离子交换树脂的优缺点优点:优点:1 1、无机离子的去除能力优良;、无机离子的去除能力优良;2 2、具再生能力;、具再生能力;3 3、装置简单。、装置简单。缺点:缺点:1 1、纯化(交换)容量有一定的限制,水质会发生起伏;、纯化(交换)容量有一定的限制,水质会发生起伏;2 2、树脂会造
7、成有机物的溶出;、树脂会造成有机物的溶出;3 3、树脂表面会有微生物的增殖;、树脂表面会有微生物的增殖;4 4、树脂的崩解碎片会造成水中微粒的增加;、树脂的崩解碎片会造成水中微粒的增加;5 5、树脂的再生过程比较麻烦;、树脂的再生过程比较麻烦;6 6、树脂再生时会产生药品(强酸、强碱)的废液污染。、树脂再生时会产生药品(强酸、强碱)的废液污染。第9页,此课件共51页哦2离子交换树脂的基本类型离子交换树脂的基本类型 2.1按孔隙结构分类按孔隙结构分类2.3按基体的种类分类按基体的种类分类2.2按树脂中化学活性基团的种类分类按树脂中化学活性基团的种类分类第10页,此课件共51页哦2 2 离子交换树
8、脂的离子交换树脂的基本类型基本类型 2.12.1按孔隙结构分类按孔隙结构分类 离子交换树脂按孔隙结构分离子交换树脂按孔隙结构分凝胶型凝胶型和和大孔型大孔型两两种。种。凝胶型树脂凝胶型树脂大孔型树脂大孔型树脂第11页,此课件共51页哦2.1.12.1.1凝胶型树脂凝胶型树脂 凝胶型树脂的高分子骨架,在干燥的情况下内部没有毛细凝胶型树脂的高分子骨架,在干燥的情况下内部没有毛细孔。它在吸水时润胀,在大分子链节间形成很孔。它在吸水时润胀,在大分子链节间形成很微细的孔隙微细的孔隙,通常称为通常称为显微孔显微孔。湿润树脂的平均孔径为。湿润树脂的平均孔径为24nm(2106 4106mm)。第12页,此课件
9、共51页哦2.1.22.1.2大孔型树脂大孔型树脂 大孔树脂内部的大孔树脂内部的孔隙又多又大孔隙又多又大,表面积很大表面积很大,活性中心活性中心多多,离子扩散速度快离子扩散速度快,离子交换速度也快很多离子交换速度也快很多,约比凝胶,约比凝胶型树脂型树脂快约十倍快约十倍。使用时的作用快、效率高,所需处。使用时的作用快、效率高,所需处理时间缩短。理时间缩短。大孔吸附树脂大孔吸附树脂第13页,此课件共51页哦2.22.2按树脂中化学活性基团的种类分类按树脂中化学活性基团的种类分类 按化学活性基团首先区分为按化学活性基团首先区分为阳离子树脂阳离子树脂和和阴阴离子树脂离子树脂两大类。两大类。阳离子树脂又
10、分为阳离子树脂又分为强酸性强酸性和和弱酸性弱酸性两类。两类。阴离子树脂又分为阴离子树脂又分为强碱性强碱性和和弱碱性弱碱性两类。两类。第14页,此课件共51页哦2.2.12.2.1强酸性阳离子树脂强酸性阳离子树脂 这类树脂含有大量的这类树脂含有大量的强酸性基团强酸性基团,容易在溶液中离解出,容易在溶液中离解出H H+,故,故呈强酸性。呈强酸性。树脂离解后,本体所含的负电基团,如树脂离解后,本体所含的负电基团,如SOSO3 3,能吸附结合,能吸附结合溶液中的其他阳离子。这两个反应使树脂中的溶液中的其他阳离子。这两个反应使树脂中的H+H+与溶液中的与溶液中的阳离子互相交换。阳离子互相交换。强酸性树脂
11、的强酸性树脂的离解能力很强离解能力很强,在酸性或碱性溶液中均能,在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。离解和产生离子交换作用。第15页,此课件共51页哦2.2.22.2.2弱酸性阳离子树脂弱酸性阳离子树脂 这类树脂含这类树脂含弱酸性基团弱酸性基团,能在水中离解出,能在水中离解出H+H+而呈酸性。而呈酸性。树脂离解后余下的负电基团,能与溶液中的其他阳离子吸树脂离解后余下的负电基团,能与溶液中的其他阳离子吸附结合,从而产生阳离子交换作用。附结合,从而产生阳离子交换作用。这种树脂的酸性即离解性较弱,在低这种树脂的酸性即离解性较弱,在低pHpH下难以离解和进行离子下难以离解和进行离子交换,只能
12、在交换,只能在碱性、中性或微酸性溶液碱性、中性或微酸性溶液中中(如如pHpH514)起作用。起作用。第16页,此课件共51页哦2.2.32.2.3强碱性阴离子树脂强碱性阴离子树脂这类树脂含有这类树脂含有强碱性基团强碱性基团,能在水,能在水中离解出中离解出OHOH而呈强碱性。这种树脂的而呈强碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合,正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合,从而产生阴离子交换作用。从而产生阴离子交换作用。这种树脂的这种树脂的离解性很强离解性很强,在不同,在不同pHpH下下都能正常工作都能正常工作。它用强碱。它用强碱(如如NaOH)NaOH)进行再生。进行再生。第17页,此课件
13、共51页哦2.2.4 2.2.4 弱碱性阴离子树脂弱碱性阴离子树脂这类树脂含有这类树脂含有弱碱性基团弱碱性基团,它们,它们在水中能离解出在水中能离解出OHOH而呈弱碱性。这而呈弱碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合,从而产生阴离子交换作子吸附结合,从而产生阴离子交换作用。用。这种树脂在多数情况下是将溶液这种树脂在多数情况下是将溶液中的整个其他酸分子吸附。它只能在中的整个其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性条件中性或酸性条件(如如pH1pH19)9)下工作。下工作。第18页,此课件共51页哦2.2.52.2.5离子树脂的转型离子树脂的转型 以上是树脂的
14、四种基本类型。在实际使用上,常将这些以上是树脂的四种基本类型。在实际使用上,常将这些树脂转变为其他离子型式运行,以适应各种需要。树脂转变为其他离子型式运行,以适应各种需要。例如常将强酸性阳离子树脂与例如常将强酸性阳离子树脂与NaClNaCl作用,转变为钠型树作用,转变为钠型树脂再使用。工作时钠型树脂放出脂再使用。工作时钠型树脂放出Na+Na+,与溶液中的,与溶液中的CaCa2+2+、MgMg2+2+等阳离子交换吸附,除去这些离子。反应时没有放出等阳离子交换吸附,除去这些离子。反应时没有放出H+H+,可,可避免溶液避免溶液pHpH下降和由此产生的副作用下降和由此产生的副作用(如蔗糖转化和设备腐如
15、蔗糖转化和设备腐蚀等蚀等)。第19页,此课件共51页哦2.32.3按基体的种类分类按基体的种类分类 离子交换树脂还可以根据其基体的种类分为离子交换树脂还可以根据其基体的种类分为苯乙烯苯乙烯系树脂系树脂和和丙烯酸系树脂丙烯酸系树脂。苯乙烯系树脂苯乙烯系树脂丙烯酸系树脂丙烯酸系树脂第20页,此课件共51页哦3离子交换树脂的工作原理离子交换树脂的工作原理树脂在离子交换过程中树脂在离子交换过程中发生的化学反应发生的化学反应第21页,此课件共51页哦3 3 离子交换树脂的工作原理离子交换树脂的工作原理 在离子交换过程中,水中的在离子交换过程中,水中的阳离子阳离子(如(如Na+Na+、Ca2+Ca2+、K
16、+K+、Mg2+Mg2+、Fe3+Fe3+等)与阳离子交等)与阳离子交换树脂上的换树脂上的H+进行交换,水中阳离子被转移到树脂上,而树脂上的进行交换,水中阳离子被转移到树脂上,而树脂上的H+H+交换到水中。交换到水中。水中的水中的阴离子阴离子(如(如Cl-Cl-、HCOHCO3 3-等)与阴离子交换树脂上的等)与阴离子交换树脂上的OH-进行交换,水中阴离子进行交换,水中阴离子被转移到树脂上,而树脂上的被转移到树脂上,而树脂上的OH-OH-交换到水中。而交换到水中。而H+H+与与OH-OH-相结合生成水,从而达到脱相结合生成水,从而达到脱盐的目的盐的目的(见下页图见下页图)。第22页,此课件共5
17、1页哦H2O 阳离子交换树脂阳离子交换树脂阴离子交换树脂阴离子交换树脂H+Na+OH-Cl-NaCl H2O 离子交换原理示意图离子交换原理示意图 第23页,此课件共51页哦4离子交换树脂的清洗离子交换树脂的清洗4.1离子交换树脂的预处理离子交换树脂的预处理4.2离子交换树脂的再生离子交换树脂的再生第24页,此课件共51页哦4 4 离子交换树脂的清洗离子交换树脂的清洗4.14.1离子交换树脂的预处理离子交换树脂的预处理 在离子交换树脂的工业产品中,常含有少量的在离子交换树脂的工业产品中,常含有少量的有机低聚物有机低聚物及一些及一些无机杂质无机杂质。在使用初期会逐渐溶解释放,影响出水水质。在使用
18、初期会逐渐溶解释放,影响出水水质或产品质量。或产品质量。因此,新树脂在使用前必须进行因此,新树脂在使用前必须进行预处理预处理。第25页,此课件共51页哦4.1.14.1.1动态预处理动态预处理 v 树脂装入交换器后,用去离子水树脂装入交换器后,用去离子水反洗阴、阳树脂层反洗阴、阳树脂层,直至出水,直至出水清澈、无气味、无细碎树脂为止。清澈、无气味、无细碎树脂为止。v阳树脂预处理:阳树脂预处理:将树脂装柱后,先用将树脂装柱后,先用饱和食盐水饱和食盐水浸泡,用去离子水冲洗至出水清澈,浸泡,用去离子水冲洗至出水清澈,检测检测PHPH值为值为7 7。再用再用2%4%的的NaOHNaOH溶液溶液进行处理
19、,再用进行处理,再用2%4%的的HClHCl溶液溶液进行处理,进行处理,并以该酸液浸泡,排去酸液,用去离子水冲洗至出水呈中性。并以该酸液浸泡,排去酸液,用去离子水冲洗至出水呈中性。v阴树脂预处理:阴树脂预处理:将树脂装柱后,先用将树脂装柱后,先用饱和食盐水饱和食盐水浸泡,用去离子水冲洗至出水清澈,浸泡,用去离子水冲洗至出水清澈,检测检测PHPH值为值为7 7。再用再用2%4%的的HCl溶液进行处理,再用溶液进行处理,再用2%4%NaOH进行处理,进行处理,全部通入后,浸泡,排去碱液,用去离子水冲洗至出水呈中性。,全部通入后,浸泡,排去碱液,用去离子水冲洗至出水呈中性。第26页,此课件共51页哦
20、4.1.24.1.2静态预处理静态预处理 v阳树脂的处理:阳树脂的处理:将树脂用水洗至清水后,用将树脂用水洗至清水后,用2%4%NaOH浸泡浸泡4-84-8小时,再小时,再用水洗至中性,再用用水洗至中性,再用5%的的HCl浸泡浸泡4-84-8小时后,用水洗至中性,小时后,用水洗至中性,待用。待用。v阴树脂的处理:阴树脂的处理:将树脂用水洗至清水后,用将树脂用水洗至清水后,用5%的的HCl浸泡浸泡4-84-8小时,再用水洗小时,再用水洗至中性,再用至中性,再用2%4%NaOH浸泡浸泡4-84-8小时后,用水洗至中性,待小时后,用水洗至中性,待用。用。第27页,此课件共51页哦4.24.2离子交换
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 离子交换 树脂 详解 经典之作 精选 PPT
限制150内