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离子交换树脂污染原因分析

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离子交换树脂污染原因分析


   离子(ion)交换树脂具有化学稳定性好、交换能力大、机械强度高等优势(说明:能压倒对方的有利形势),因此在锅炉(Boilers)用水、纯净水、除盐水等行业生产中,得到了广泛(extensive)的应用。离子交换树脂是带有官能团(有交换离子的活性基团)、具有网状结构、不溶性的高分子化合物。通常是球形颗粒物。离子交换树脂的全名称由分类名称、骨架(或基因)名称、基本名称组成。离子交换树脂孔隙结构分凝胶型和大孔型两种,凡具有物理孔结构的称大孔型树脂,在全名称前加“大孔”。分类属酸性的应在名称前加“阳”,分类属碱性的,在名称前加“阴”。如:大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂。阳离子交换树脂离子交换法(ion exchange process)是液相中的离子和固相中离子间所进行的一种可逆性化学反应,当液相中的某些离子较为离子交换固体所喜好时,便会被离子交换固体吸附,为维持水溶液的电中性,所以离子交换固体必须释出等价离子回溶液中。阴离子交换树脂离子交换树脂一般呈现多孔状或颗粒状,其大小约为0.1~1mm,其离子交换能力依其交换能力特征可分:强碱型阴离子交换树脂、弱碱型阴离子交换树脂、对阴离子的吸附。阳离子交换树脂是一种化学物质,主要用于制造精糖和高级食用糖浆的提纯。离子交换树脂一般呈现多孔状或颗粒状,其大小约为0.5~1.0mm。但是树脂在使用(use)的过程(process)中,会受到有害杂质的污染。而此时,如果不及时采取有效措施(指针对问题的解决办法)来拯救树脂,那么树脂就可能(maybe)因此而失效。以下是对树脂被污染后的处理(processing)方法(method)及预防措施:离子交换树脂表面被铁化物覆盖(Cover)或树脂内部的交换孔道被铁杂质等堵塞(dǔ sè),使树脂的工作交换容量(Capacity)和再生交换容量明显降低(reduce),但树脂结构(Structure)无变化,这种现象叫树脂的铁 ;中毒 ;。
 
 
离子交换树脂
 
  离子交换树脂污染原因分析(Analyse)
 
  造成阴阳离子交换树脂铁 ;中毒 ;的原因主要有4方面:
  1、水源是含铁量高的地下水或被铁污染的地表水。
  2、进水管道或交换器内部被腐蚀(释义:指腐烂、消失、侵蚀等)产生了铁化物。
 
 
离子交换树脂
 
  3、再生剂中含有铁杂质。
  4、水中含有大分子有机物。
  阳离子交换树脂的铁 ;中毒 ;一般只发生在以食盐为再生剂的软化水过程中,主要有两种情况,一种是当铁以胶态或悬浮铁化物的形式进入钠(Sodium)离子交换器后,被树脂吸附,并在树脂表面形成一层铁化物的覆盖层,阻止了水中的离子与树脂进行有效接触,另一种是铁以Fe2+形式进入交换器,与树脂进行交换反应(reaction),使Fe2+占据在交换位置(position )上,因Fe2+很容易被氧(Oxygen)化成高价铁化物,沉积(sedimentation)在树脂内部,堵塞了交换孔道。
  阴树脂发生铁(特点:含碳量大于2%的铁碳合金) ;中毒 ;的主要原因也有以下两种:一是再生阴树脂的碱纯度达不到规定标准,特别是液态碱中含有铁的化合物(compound)较多时,更容易使阴树脂中毒,二是水中含有大分子有机物时,容易与铁形成螯合物(即有机铁),它可以与强碱性阴树脂进行交换反应,集结在交换基团的位置上,堵塞树脂的交换孔道,使交换容量和再生容量下降,再生效率降低,再生剂与清洗水耗量增加,进一步导致树脂铁 ;中毒 ;。
 
 
离子交换树脂
 
  离子交换树脂污染鉴别方法
 
  1、外观颜色(Color)鉴别
  发生铁 ;中毒 ;的树脂,从外观上看,颜色由透明的黄色(阳树脂)或乳白色(阴树脂)明显变深,严重者甚至呈黑色。
  2、试验鉴别
  通过测定(gage)水的含铁量来判定树脂铁 ;中毒 ;的程度,这是一种较为准确的方法。
  方法如下:
  将 ;中毒 ;的树脂用清水洗净,浸泡在10%的食盐水中再生约30min,倾去盐水再用蒸馏水(或除盐水)洗涤(washing)2~3次,从中取出一部分树脂放入试管或玻璃(Glass)瓶中,随后加入6mol/L的盐酸(体积约为树脂的2倍),盖严振荡15min后,然后取出酸液注入另一洁净试管中,滴入饱和的亚铁氰化钾溶液(róng yè),从试液生成普鲁士蓝的颜色深浅(由淡蓝色至棕黑色),可以判断树脂铁 ;中毒 ;的程度。需要说明的是,只用测定离子交换树脂交换容量的方法来判断树脂是否铁 ;中毒 ;是片面的,这个结果是不准确的,因为铁 ;中毒 ;仅仅是降低树脂的工作交换容量,而对于全交换容量是几乎没有影响的。

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