分析離子交換設(shè)備的工作原理
2020-11-07 14:53:55
劉宇
2、離子交換除鹽的基本原理 先用H型強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂中的H+ 交換去除水中的所有金屬陽(yáng)離子（以符號(hào)Mm+代表），飽和的樹(shù)脂用3％～4％的鹽酸HCI溶液再生。再用OH型強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂中的OH- 交換去除水中的除OH- 外的所有陰離子（以符號(hào)Nn-代表），飽和的樹(shù)脂用2％～4％的NaOH溶液再生。最后所產(chǎn)生的H+ 與OH-合并為水分子。原水經(jīng)過(guò)離子交換除鹽處理后，水中的各種離子都被去除掉了。
離子交換樹(shù)脂由樹(shù)脂母體（骨架）和交換基團(tuán)構(gòu)成。離子交換樹(shù)脂在生成過(guò)程中先采用凝膠法生成樹(shù)脂母體小球。樹(shù)脂母體小球?yàn)榫哂锌臻g網(wǎng)架多孔結(jié)構(gòu)的高分子聚合物的小球。例如苯乙烯系樹(shù)脂小球。樹(shù)脂小球上再引入不同的交換基團(tuán)，使其具有交換功能，成為離子交換樹(shù)脂。例如：苯乙烯系樹(shù)脂小球在濃硫酸中加熱到100℃，以1％硫酸銀為催化劑，把聚乙烯樹(shù)脂苯環(huán)上的部分H+ 置換為磺酸基團(tuán)（—RO3H），就得到強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。在苯乙烯系樹(shù)脂上加入季氨基，則得到強(qiáng)堿性苯乙烯系陰離子交換樹(shù)脂。
氫氧化鈉產(chǎn)品有固體和液體兩種，液體濃度為30％～40％，使用較為方便，其再生系統(tǒng)與設(shè)備鹽酸再生系統(tǒng)相同。為了提高陰離子樹(shù)脂的再生效果，再生時(shí)多對(duì)堿液加熱使用（在噴射器后用蒸汽加熱）。若采用固體燒堿（NaOH含量95％以上），則先將其溶解成30％～40%的堿液后再用。
2、鹽液再生系統(tǒng) 鹽液再生系統(tǒng)用于Na型陽(yáng)離子交換器的再生，以鹽（NaCI）作為再生劑。飽和鹽液濃度約為23％～26％，樹(shù)脂再生液中NaCI的濃度控制5％～8％。
3、酸液再生系統(tǒng) 陽(yáng)離子交換樹(shù)脂要作酸再生，可以用鹽酸或硫酸。鹽酸應(yīng)稀釋為3％～4％送入離子交換柱中。
用硫酸作再生劑時(shí)，因硫酸的濃度高（96％左右），用量少，并且由于碳鋼耐濃硫酸，可以直接用碳鋼容器存放，防腐問(wèn)題小。但對(duì)再生液的配置濃度必須嚴(yán)格控制，否則會(huì)在樹(shù)脂中產(chǎn)生CaSO4沉淀析出物。在實(shí)際生產(chǎn)中，多采用分步再生法，即先用低濃度高流速的硫酸再生液再生，然后逐步提高硫酸濃度，降低流速。再生液的濃度視原水中Ca2+ 的含量和所占水中陽(yáng)離子的比例，計(jì)算或調(diào)試確定。