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        混床樹(shù)脂工作原理-藍(lán)膜

        混床樹(shù)脂工作原理

        發(fā)布者:admin 2019-08-26 13:53:26 | 3990

        混床樹(shù)脂主要用于水凈化工業(yè)中,用于拋光工藝用水以達(dá)到脫礦水質(zhì)(如反滲透系統(tǒng)后)?;旌洗驳拿Q包括強(qiáng)酸陽(yáng)離子交換和強(qiáng)堿陰離子交換樹(shù)脂。

        混床樹(shù)脂主要用于水凈化工業(yè)中,用于拋光工藝用水以達(dá)到脫礦水質(zhì)(如反滲透系統(tǒng)后)?;旌洗驳拿Q包括強(qiáng)酸陽(yáng)離子交換和強(qiáng)堿陰離子交換樹(shù)脂。

        典型應(yīng)用包括:
        超純水生產(chǎn)
        脫礦質(zhì)
        冷凝水拋光(鍋爐給水)
        微電子清潔
        制藥
         
        混床樹(shù)脂的作用:
        去離子(或去礦化)僅僅意味著去除離子。離子是在水中發(fā)現(xiàn)的帶電原子或分子,具有凈負(fù)電荷或正電荷。對(duì)于許多使用水作為漂洗劑或成分的應(yīng)用,這些離子被認(rèn)為是雜質(zhì),必須從水中除去。
        帶正電荷的離子稱為“陽(yáng)離子”,帶負(fù)電荷的離子稱為“陰離子”。離子交換樹(shù)脂分別用氫和羥基交換不需要的陽(yáng)離子和陰離子,形成純水(H2O),它不是離子。以下是市政用水中常見(jiàn)的離子列表。
         
        混床樹(shù)脂工作原理:
        混床樹(shù)脂用于生產(chǎn)去離子(去礦物質(zhì)或“DI”)水。這些樹(shù)脂是小塑料珠,由有機(jī)聚合物鏈組成,其具有內(nèi)置于樹(shù)脂珠中的帶電官能團(tuán)。每個(gè)官能團(tuán)具有固定的正電荷或負(fù)電荷。
        陽(yáng)離子樹(shù)脂具有負(fù)性官能團(tuán),因此吸引帶正電荷的離子。有兩種類型的陽(yáng)離子樹(shù)脂,弱酸陽(yáng)離子(WAC)和強(qiáng)酸陽(yáng)離子(SAC)。弱酸陽(yáng)離子樹(shù)脂主要用于脫堿和其他獨(dú)特應(yīng)用。因此,我們將重點(diǎn)解釋用于生產(chǎn)去離子水的強(qiáng)酸陽(yáng)離子樹(shù)脂的作用。
        陰離子樹(shù)脂具有正官能團(tuán),因此吸引帶負(fù)電荷的離子。有兩種類型的陰離子樹(shù)脂;弱堿陰離子(WBA)和強(qiáng)堿陰離子(SBA)。兩種類型的陰離子樹(shù)脂都用于生產(chǎn)去離子水,但是,它們具有以下不同的特性:
        當(dāng)在混床系統(tǒng)中使用時(shí),WBA樹(shù)脂不能除去二氧化硅,CO2或具有中和弱酸的能力并且具有低于中性的pH。
        混床樹(shù)脂去除上表中的所有陰離子,包括CO2,并且由于鈉泄漏而在雙獨(dú)立床系統(tǒng)中使用時(shí)具有高于中性的pH。
        混床樹(shù)脂結(jié)合使用SAC和SBA樹(shù)脂。
        為了生產(chǎn)去離子水,陽(yáng)離子樹(shù)脂用鹽酸(HCl)再生。氫(H+)帶正電荷,因此將其自身附著在帶負(fù)電的陽(yáng)離子樹(shù)脂珠上。陰離子樹(shù)脂用氫氧化鈉(NaOH)再生。羥基(OH-)帶負(fù)電荷并將其自身附著在帶正電荷的陰離子樹(shù)脂珠粒上。
        不同的離子被吸引到具有不同強(qiáng)度的樹(shù)脂珠粒上。例如,鈣比鈉更強(qiáng)烈地吸引陽(yáng)離子樹(shù)脂珠。陽(yáng)離子樹(shù)脂珠粒上的氫和陰離子樹(shù)脂珠粒上的羥基對(duì)珠粒沒(méi)有強(qiáng)烈的吸引力。這是允許進(jìn)行離子交換的原因。當(dāng)帶正電荷的陽(yáng)離子流過(guò)陽(yáng)離子樹(shù)脂珠粒時(shí),陽(yáng)離子交換為氫氣(H+)。同樣,當(dāng)帶負(fù)電荷的陰離子流過(guò)陰離子樹(shù)脂珠粒時(shí),陰離子與羥基(OH-)交換。當(dāng)你結(jié)合氫(H+)和羥基(OH--),你形成純H2O。
        最終,陽(yáng)離子和陰離子樹(shù)脂珠上的所有交換位點(diǎn)都用完了,并且罐不再產(chǎn)生去離子水。此時(shí),樹(shù)脂珠粒需要再生以使它們?cè)俅问褂谩?br />  
        為什么會(huì)選用混床樹(shù)脂?
        因此,在水處理中需要使用至少兩種類型的離子交換樹(shù)脂來(lái)制備超純水。一種樹(shù)脂將去除帶正電的離子,另一種樹(shù)脂將去除帶負(fù)電的離子。
         
        在混床系統(tǒng)中,陽(yáng)離子樹(shù)脂總是排在第一位。當(dāng)城市用水進(jìn)入充滿陽(yáng)離子樹(shù)脂的罐時(shí),所有帶正電荷的陽(yáng)離子被陽(yáng)離子樹(shù)脂珠吸引并交換為氫。帶負(fù)電荷的陰離子不會(huì)被陽(yáng)離子樹(shù)脂珠吸引并通過(guò)。例如,讓我們檢查一下給水中的氯化鈣。在溶液中,鈣離子帶正電荷并將其自身附著到陽(yáng)離子珠上并釋放氫離子。氯化物具有負(fù)電荷,因此不會(huì)將其自身附著在陽(yáng)離子樹(shù)脂珠上。具有正電荷的氫將自身附著在氯離子上,形成鹽酸(HCl)。來(lái)自SAC交換器的所得流出物將具有非常低的pH并且比進(jìn)入的給水具有高得多的電導(dǎo)率。
        陽(yáng)離子樹(shù)脂的流出物由強(qiáng)酸和弱酸組成。然后,該酸性水將進(jìn)入填充有陰離子樹(shù)脂的罐中。陰離子樹(shù)脂將吸引帶負(fù)電的陰離子如氯離子并將它們交換為羥基。結(jié)果是氫(H+)和羥基(OH--),其形成H2O.
        實(shí)際上,由于“鈉泄漏”,混床系統(tǒng)不會(huì)產(chǎn)生真正的H2O。如果鈉泄漏通過(guò)陽(yáng)離子交換罐,則它與羥基結(jié)合形成氫氧化鈉,其具有高導(dǎo)電性。發(fā)生鈉泄漏是因?yàn)殁c和氫對(duì)陽(yáng)離子樹(shù)脂珠具有非常相似的吸引力,并且有時(shí)鈉離子不會(huì)自身交換氫離子。
        在混床系統(tǒng)中,強(qiáng)酸陽(yáng)離子和強(qiáng)堿陰離子樹(shù)脂混合在一起。這有效地使混合床槽在一個(gè)罐中起數(shù)千個(gè)混床單元的作用。陽(yáng)離子/陰離子交換在樹(shù)脂床內(nèi)反復(fù)進(jìn)行。由于發(fā)生了大量重復(fù)的陽(yáng)離子/陰離子交換,解決了鈉泄漏問(wèn)題。通過(guò)使用混合床,您可以生產(chǎn)最高質(zhì)量的去離子水。


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