离子交换树脂及原理.pptx

1;一、离子交换树脂;离子交换树脂的分类;离子交换树脂的内部结构;凝胶型和大孔型树脂的物理性能比较;树脂的命名 (GB1631-1979);二、离子交换树脂的性能;外观 颜色：组成不同，颜色各异，苯乙烯呈黄色。交联多的、杂质多的颜色深些。 形状：球形，圆球率达90%以上，则水流阻力小。容量大。 粒度 用有效粒径和均一系数表示。 粒度小，交换速度快，交换容量大，但压力损失大。 粒度要均匀，在范围。;密度：单位体积树脂的质量。 1. 湿真密度：单位真体积（不包括树脂颗粒间空隙的体积）内湿态离子交换树脂的质量，g/mL。 湿真密度=湿态树脂质量/湿态树脂的真体积 一般在。阳离子大于阴离子的。 离子交换树脂的反洗强度、分层特性与其有关。 2. 湿视密度：单位体积内紧密无规律排列的湿态离子交换树脂的质量,g/mL。 湿视密度=湿态树脂质量/湿态树脂的视体积。 用来计算离子交换器中装载树脂时所需湿树脂量的主要数据，一般在。;含水率 在水中充分膨胀的湿树脂中所含水分的百分数。 含水率=(湿树脂质量-干树脂质量)/湿树脂质量 与树脂的类别、结构、酸碱性、交联度、交换容量、离子型态等有关。 反映离子交换树脂的交联度和网眼中的孔隙率。含水率愈大，孔隙率愈大，其交联度愈小。 可了解树脂性能的变化。冬季应注意防冻。 一般在40-60%。;转型膨胀率 离子交换树脂从一种单一离子型转为另一种单一离子型时体积的变化的百分率. 树脂在交换和再生时,体积均会发生变化。 经长时间不断地胀缩，树脂会发生老化现象，从而影响树脂的使用寿命。 耐磨性 由于相互摩擦和胀缩作用，产生破裂现象。 一般年损耗应小于3-7%。;酸碱性 不溶性的高分子电解质，可电离，使得水溶液具有酸碱性。 强型树脂不受溶液pH影响。 弱型树脂电离能力小。弱酸性树脂在碱性溶液中电离能力大，弱碱性树脂在酸性溶液中电离能力大。 树脂的水解反应 RCOOHNa + H2O → RCOONa+NaOH RNH2Cl + H2O → RNH2OH+HCl;对各种离子的交换能力是不同的。 易被交换的离子，解析就困难。 交换顺序：优先高化合价的，其次原子序数大的。 强酸性阳离子交换树脂： Fe2+＞Al3+＞Ca2+＞Mg2+＞K+＞Na+＞H+ 弱酸性阳离子交换树脂： H+ ＞ Fe2+＞Al3+＞Ca2+＞Mg2+＞K+＞Na+ 强碱性阴离子交换树脂： SO42-＞NO3-＞Cl-＞OH-＞F-＞HCO3-＞HSiO3- 弱酸性阴离子交换树脂： OH-＞ SO42-＞NO3-＞Cl-＞HCO3-＞HSiO3-;交换容量 单位质量或单位体积的树脂所能交换离子的摩尔数。表示离子交换树脂的交换能力。 1. 全交换容量：单位质量的离子交换树脂全部离子交换基团的数量，mmol/L。 2. 工作交换容量 指一个周期中单位体积树脂实现的离子交换量，即单位体积树脂从再生型离子交换基团变为失效型基团的量。 影响因素：树脂种类、粒度、原水水质、出水水质的终点控制、交换运行流速、树脂层高度、再生方式等。 质量表示单位EM：mol/kg(干树脂) 体积表示单位EV：mol/m3(湿树脂) EV=EM×(1-含水率)×湿视密度;热稳定性 表示受热作用下树脂保持理化性能不变的能力。 强碱性树脂：强碱基团受热分解，降低交换容量。 弱碱性树脂：弱碱基团受热发生脱落现象，稳定性较强碱性高。 强酸性树脂：最高使用温度为100-120℃，再高则发生脱落现象。 弱酸性树脂：稳定性更高一些，达200℃，且短时间内容量损失小。 热稳定性大小顺序为： 弱酸性＞强酸性＞弱碱性＞Ⅰ型强碱性＞Ⅱ型强碱性;第二节 离子交换基本原理;1. 离子交换反应 --- 可逆性;1. 离子交换反应 --- 强型树脂的交换反应;1. 离子交换反应 --- 弱型树脂的交换反应;2. 离子交换平衡和选择性系数 --离子交换平衡;2. 离子交换平衡和选择性系数 --离子交换平衡;2. 离子交换平衡和选择性系数 -选择性系数;3. 离子交换速度 --控制步骤;3. 离子交换速度 --表达式;3. 离子交换速度 --影响因素;第三节 离子交换树脂层的工作过程;第四节 离子交换树脂的使用;一、离子交换树脂的选用 ---交换容量;一、离子交换树脂的选用 ---原水水质;一、离子交换树脂的选用 ---出水水质;一、离子交换树脂的选用 ---水处理设备的类型;第31页/共33页;