离子交换树脂注意事项全解

2015离子交换树脂的贮存和装填一、Lewatit离子交换树脂的贮存1、要保持树脂的水分。Lewatit树脂出厂时，其含水率是饱和的，在贮存过程中必须防止水分的消失。建议将离子交换树脂储存于干燥、没有阳光直射的室内.如发现树脂变干时，切忌将树脂直接置于水中浸泡，而应该将它置于饱和食盐水中浸泡，使树脂缓慢膨胀，然后再逐渐稀释食盐水溶液。2、应将树脂贮存在产品资料中推荐的合适温度下。若贮存的温度过高，容易引起树脂交换基团的分解和微生物污染。若贮存在水的冰点之下，会使树脂内的水分冻结。如果树脂冻结，不能用机械方法处理，将其置于环境温度中逐步解冻。在处理或使用前，应当使树脂完全解冻。不能试图去加速解冻过程。3、防止树脂受到污染。树脂贮存时要避免和铁容器、氧化剂和油类物质直接接触，以免树脂被污染或被氧化降解。4、贮存期不要超过产品资料中的推荐值。二、树脂的装填1、离子交换器在装填树脂前要彻底清理和检查。确保所有接受树脂的容器在装树脂前是清洁的并用去离子水淋洗过。2、用去离子水将树脂装入再生塔中，在再生塔中加入去离子水，以使下部排水管免受树脂的冲击。建议用水力引入器将混合水的树脂装入容器。也可以“倒”入容器，但是要始终将液面保持在树脂层上面。不要用机械泵装填树脂。速率最大不超过1m/s,水和树脂的混合比例2:1。3、确信去离子水的液面至少高于已经装入的树脂床的0.5m以上。然后将树脂浸泡在去离子水中至少2小时。浸泡时间越长越好，对树脂无害。（对于弱碱性和中碱性树脂（LewatitMP62，MonoPlusMP64等）必须过夜使之浸泡透，防止反洗时损失树脂。4、浸泡结束后，仔细并彻底反洗树脂约30min。除去所有的树脂细颗粒以及在装填过程中带入的外界杂质。可能会有一些细树脂，也可能没有。反洗出口处不应该有视窗，其会妨碍树脂细颗粒的去除。所有的细颗粒必须反洗出容器。小心不要将好的树脂也反洗出容器。阳树脂的反洗流出液开始的时候可能是棕色的，不必担心，这是磺酸树脂的共有特点，继续反洗，一直到反洗液澄清无细颗粒。推荐分步反洗，每次反洗50％的树脂，反洗速率根据各树脂的技术资料。阴树脂和阳树脂最好使用两个不同的反洗塔，防止交叉污染。5、在所有的过程中，需要使用去离子水，如果没有去离子水，先用原水反洗阳离子树脂，然后用阳离子树脂软化后的原水，反洗和装填阴树脂。5、第一次使用树脂前，使用倍量再生剂，再生树脂。注意：只需要增加再生剂的量，不要增加再生剂的浓度。6、由于树脂在再生过程中会膨胀，所以推荐先装填90％的树脂，再生，淋洗，然后根据树脂的膨胀程度补填剩余的树脂离子交换树脂床正确的反洗和再生只有对离子交换树脂床采用适当的反洗和再生措施，才可以使离子交换树脂床正常有效的运行。如果反洗和再生的措施不恰当，可能会导致下列问题：a）树脂床的压降增高b）由于额外的机械压力，会导致树脂颗粒易破碎c）离子柱出口出的离子泄漏增大d）目标离子过早的穿漏e）由于要使用更多的化学试剂，而使操作费用增高f）增大了出水的细菌含量（饮用水的生产过程）反洗的目的：a）除去离子交换树脂床中夹杂的污垢b）除去碎的树脂颗粒c）放松树脂床中压实的区域和结块d）分离树脂（好的颗粒在上层，消耗完的树脂在下层）e）去除树脂床在运行过程中产生的“液流通道”，即：“偏流”，把树脂床恢复到均匀分布的状态，并且表面均匀平坦。下面是正确的反洗程序需要注意的要点：a）我司产品数据中推荐的反洗速度和时间只是一个参考标准值。在运行时，需要根据用户的具体情况调节参数。b）反洗水需要通过树脂柱上端的管道排出。因为要将碎的树脂颗粒和污垢完全排出，所以管道口不要用筛状物罩住，为了防止树脂流失可以在管道的外部安装一个截流弯（曲颈管）。c）反洗过程中，树脂床的体积要比原始体积膨胀大约45%。d）反洗过程中，树脂床必须完全是流态的。这是可以通过视窗观察确认的。在流态树脂床中，树脂颗粒是四处运动的。但是树脂床的表面应该是平静或轻起微波的。不能是树脂床中局部树脂剧烈翻腾。e）树脂床膨胀到最大状态时，其表面应该距离出口400mm。视窗应该在膨胀的树脂床表面和出口之间，这样可以很好的观察树脂床表面的状态。f）树脂床的流态化从上层的树脂开始，之后以一个均匀的速度向下流态化。g）压实程度很高的树脂床可能需要数小时时间来实现完全的流态化，松散的树脂床可能只需要数分钟。h）反洗刚开始的时候，会出现树脂床表面局部树脂的喷发，导致大量的树脂颗粒悬浮在空床体积区域，甚至被冲出出口的现象。这种现象会随着反洗的进一步进行以及树脂的松动而消失。i）有时候树脂床会作为一个压实的整体被完全提升，然后被挤压至顶端的分水器，导致分水器的损坏和/或树脂的损失。为了避免这种现象的发生，我们推荐在反洗过程开始的时候采取低的流速，然后逐渐的升高流速直到树脂床完全膨胀。j）反洗工序需要操作者或工艺工程师不时观测，以适当调节操作参数。k）反洗过程开始的时候，悬浮的细颗粒最先被洗出树脂罐。建议有规律的观测在树脂床上出现的细颗粒浑浊物。这有助于判定进水的前处理（如：过滤）是否运行正常。l）晚上通过视窗观测树脂罐内的情况比白天要容易。白天视窗上的反射光使得观测困难。可以使用黑色的挡板挡住光源以防止反射光的影响。如果在视窗的旁边或者对面再安装一个玻璃窗口可以让光线进入树脂罐的内部，这样就可以更好的观测树脂柱的内部的情况。m）反洗过程中，需要不时的对反洗出水进行取样。对反洗出的细颗粒进行化学分析。同时也需要对其他杂质和碎树脂颗粒的外观进行分析。n）反洗水的温度对树脂床的膨胀有着重要的影响。这是因为水的粘度随温度变化的关系。水温从15℃改变到40℃时，树脂床的膨胀要降低一半。o）在温差变化大的地区（如：冬天时温度10℃,夏天时温度30℃），由于水温会影响树脂床的膨胀，所有反洗水流速必须要根据季节条件来调节。p）反洗之后，树脂床应该被静置，然后由其自身的重力使之压实（静置时间约5mins）而形成均匀的树脂床结构。q）常规的反洗过程中，不要使用鼓气的辅助方式。鼓气只有在底部分布器（滤网板或过滤器）被严重堵塞的时候才采用。鼓气的强度应该被适当的调节，不要损坏任何分布器内部的敏感部件。高强度的气流可能会对分布器内部部件造成很大的压力而使之损坏。r）在不正常大量杂质夹带进入树脂床的事故（如：滤网被撕裂）发生时，反洗程序应该相应的延长。下面是正确的再生程序需要注意的要点：a）碱不可以用自来水稀释。否则产生的硬度离子沉淀和CaCO3颗粒会被带入离子交换树脂床。应该使用脱矿物质水或软化水。b）如果在再生过程中，树脂会经历一个膨胀过程，推荐使用逆流方式操作这一步骤。顺流处理方式可能会对树脂床造成很大的压力，而使树脂罐爆裂。只有在离子交换树脂罐的直径3m树脂床高1.2m可以使用顺流的方式再生。c）我司产品数据中推荐的再生条件只是一个参考标准值。在运行时，需要根据用户的具体情况调节参数。如：高选择性吸附树脂吸附树脂在吸附了离子之后需要采取更多的酸和碱来再生d）酸的绝对数量和浓度是需要控制的。如果浓度太低，质量作用效应会降低，则再生的效果会降低。如果浓度太高，再生溶液的体积量太少，则再生剂在离子交换树脂床中的分布就可能不均匀，渗透性冲击可能会太强烈，会使树脂的使用寿命降低。e）由上至下注入再生剂会减少渗透性冲击，这是因为空床体积可以稀释再生剂。而从树脂床底部直接注入再生剂会导致较大的渗透性冲击。f）空床体积为树脂床100％，并且是由上而下的注入再生剂时，再生反应会延迟。注入1BV的再生剂如：酸，进入离子交换罐之后，只有部分酸到达树脂床。或多或少的会滞留在空床体积中。在注入2BV的再生剂之后，大约一半的酸穿过树脂床。只有在加入淋洗水之后再生才会完全。因为淋洗水使得未进入树脂床的酸通过树脂床而使再生完全。g）因此再生过程中注入再生剂后，树脂床的膨胀并不完全。树脂床在淋洗过程中才会完全膨胀。h）树脂再生是动力学过程。如果再生剂通过树脂床的速度太快，再生的效率会降低。我们推荐再生时流速为4BV/h。i）再生剂在树脂床中均匀的分布是有效再生的基础。所以需要恰当的调节分液系统以及达到均匀的树脂床结构。j）一旦树脂床被杂质严重污染，再生时必须使用大量的再生剂。如：若推荐使用2BV的酸再生，那么就要用4BV的酸。污染严重的时候，可以将三分之一树脂床体积量的树脂静置在树脂罐中一段时间（如：1h），使之浸透，溶解杂质。k）刚再生好的树脂床在使用前，必须根据工业生产液流的标准进行检测。必须在离子交换柱安装到生产线之前，检验淋洗出水，保证无再生时使用的化学物质进入产品液流。l）在某些应用中，刚再生好的树脂床必须经历一个“预备”过程。在预备过程中，树脂柱中注入待处理产品液流（如：卤水）。开始的时候，树脂罐的纯化效果没有完全达到标准。可能需要经过几次预操作过程，纯化效果才能达到标准。这是系统中的“平衡－调节”过程。预处理过程不能用淋洗水，因为这里树脂床需要用生产时的进水来调节状态。离子交换树脂的原理及应用离子交换树脂是一种聚合物，带有相应的功能基团。一般情况下，常规的钠离子交换树脂带有大量的钠离子。当水中的钙镁离子含量高时，离子交换树脂可以释放出钠离子，功能基团与钙镁离子结合，这样水中的钙镁离子含量降低，水的硬度下降。硬水就变为软水，这是软化水设备的工作过程。当树脂上的大量功能基团与钙镁离子结合后，树脂的软化能力下降，可以用氯化钠溶液流过树脂，此时溶液中的钠离子含量高，功能基团会释放出钙镁离子而与钠离子结合，这样树脂就恢复了交换能力，这个过程叫作“再生”。由于实际工作的需要，软化水设备的标准工作流程主要包括：工作(有时叫做产水，下同)、反洗、吸盐(再生)、慢冲洗(置换)、快冲洗五个过程。不同软化水设备的所有工序非常接近，只是由于实际工艺的不同或控制的需要，可能会有一些附加的流程。任何以钠离子交换为基础的软化水设备都是在这五个流程的基础上发展来的(其中，全自动软化水设备会增加盐水重注过程)。反洗：工作一段时间后的设备，会在树脂上部拦截很多由原水带来的污物，把这些污物除去后，离子交换树脂才能完全曝露出来，再生的效果才能得到保证。反洗过程就是水从树脂的底部洗入，从顶部流出，这样可以把顶部拦截下来的污物冲走。这个过程一般需要5-15分钟左右。吸盐(再生)：即将盐水注入树脂罐体的过程，传统设备是采用盐泵将盐水注入，全自动的设备是采用专用的内置喷射器将盐水吸入(只要进水有一定的压力即可)。在实际工作过程中，盐水以较慢的速度流过树脂的再生效果比单纯用盐水浸泡树脂的效果好，所以软化水设备都是采用盐水慢速流过树脂的方法再生，这个过程一般需要30分钟左右，实际时间受用盐量的影响。慢冲洗(置换)：在用盐水流过树脂以后，用原水以同样的流速慢慢将树脂中的盐全部冲洗干净的过程叫慢冲洗，由于这个冲洗过程中仍有大量的功能基团上的钙镁离子被钠离子交换，根据实际经验，这个过程中是再生的主要过程，所以很多人将这个过程称作置换。这个过程一般与吸盐的时间相同，即30分钟左右。快冲洗：为了将残留的盐彻底冲洗干净，要采用与实际工作接近的流速，用原水对树脂进行冲洗，这个过程的最后出水应为达标的软水。一般情况下，快冲洗过程为5-15分钟。应用1）水处理水处理领域离子交换树脂的需求量很大，约占离子交换树脂产量的90%，用于水中的各种阴阳离子的去除。目前，离子交换树脂的最大消耗量是用在火力发电厂的纯水处理上，其次是原子能、半导体、电子工业等。2）食品工业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。离子交换树脂在食品工业中的消耗量仅次于水处理。3）制药行业制药工业离子交换树脂对发展新一代的抗菌素及对原有抗菌素的质量改良具有重要作用。链霉素的开发成功即是突出的例子。近年还在中药提成等方面有所研究。4）合成化学和石油化学工业在有机合成中常用酸和碱作催化剂进行酯化、水解、酯交换、水合等反应。用离子交换树脂代替无机酸、碱，同样可进行上述反