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了解一下离子交换树脂的一般交换步骤

发布时间:2021-01-15浏览:444次
   离子交换树脂首先区分为阳离子和阴离子两大类,它们可分别与溶液中的阳离子和阴离子进行离子交换。阳离子树脂又分为强酸性和弱酸性两类,阴离子树脂又分为强碱性和弱碱性两类。
  而树脂粒度对水处理有较大影响:粒度大:交换速度慢,交换容量小。粒度小:树脂的交换能力大,但运行阻力较大。
  粒度相差较大,小颗粒树脂会塞堵大颗粒树脂间的空隙,造成水流不匀而且还会影响树脂的反洗。流速过小不能松动树脂层,流速过大小颗粒树脂会被冲走流失。一般树脂的粒径为0.3~1.2mm。
  在离子交换过程中,水中的阳离子(如Na+、Ca2+、 K+、 Mg2+、Fe3+等)与阳离子交换树脂上的H+ 进行交换,水中阳离子被转移到树脂上,而树脂上的H+交换到水中。 水中的阴离子(如Cl-、HCO3-等)与阴离子交换树脂上的OH-进行交换,水中阴离子被转移到树脂上,而树脂上的OH- 交换到水中。而H+ 与OH- 相结合生成水,从而达到脱盐的目的。
  离子交换的步骤一般分为5步:
  1.边界水膜内的扩散:Na+向树脂表面迁移,并通过树脂表面的边界水膜达到树脂表面;
  2.交联网孔内的扩散:Na+在交联网内迁移到交换点;
  3.离子交换:Na+离子与H+交换;
  4.交联网孔内的扩散:被交换下来的H+在树脂孔道内的扩散;
  5.边界水膜内的扩散:被交换下来的H+通过树脂表面的边界水膜层进入水溶液中。
  其中,1、5步称为液膜扩散,2、4不称为孔道扩散,3步为交换反应。
  离子交换树脂可用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工业装置上。例如:高果糖浆的制造是由玉米中萃出淀粉后,再经水解反应,产生葡萄糖与果糖,而后经离子交换处理,可以生成高果糖浆。它在食品工业中的消耗量仅次于水处理。

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