離子交換借助于固體離子交換劑中的離子與稀溶液中的離子進(jìn)行交換，以達(dá)到提取或去除溶液中某些離子的目的，下面是小編精心推薦的一些離子交換分離技術(shù)論文，希望你能有所感觸!

　　離子交換分離技術(shù)論文篇一

　　離子交換除鹽水技術(shù)研究

　　摘 要 本文主要是對(duì)離子交換除鹽水的原理、過(guò)程進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，重點(diǎn)總結(jié)了該技術(shù)在實(shí)際運(yùn)行中的技巧和方法，采用樹(shù)脂激活技術(shù)恢復(fù)樹(shù)脂活性，效果良好。

　　關(guān)鍵字 離子交換;除鹽水;樹(shù)脂激活技術(shù)

　　中圖分類號(hào)TQ9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708(2013)96-0170-02

　　在眾多以生產(chǎn)聚氯乙烯、氯堿產(chǎn)品為主的綜合性化工企業(yè)中，除鹽水是其生產(chǎn)過(guò)程中的重要材料，到目前為止，離子交換法是化工生產(chǎn)中最為常用的制備方法之一。

　　1 離子交換除鹽原理

　　離子交換除鹽采用的是離子交換反應(yīng)原理，即在離子交換除鹽過(guò)程中，原水經(jīng)過(guò)陽(yáng)離子交換器、陰離子交換器，進(jìn)行離子交換，去除水中的陰、陽(yáng)離子，得到除鹽水。長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，離子交換樹(shù)脂達(dá)到交換飽和，失效，樹(shù)脂從酸(堿)型轉(zhuǎn)變成了鹽型，此時(shí)可以用相應(yīng)的酸堿使失效的樹(shù)脂再生，恢復(fù)其交換能力。

　　2 運(yùn)行過(guò)程

　　離子交換法除鹽水過(guò)程主要分成三部分：水質(zhì)預(yù)處理、離子交換和酸堿再生，整個(gè)工藝的核心是離子交換，在樹(shù)脂的選擇上要綜合考慮原水水質(zhì)、產(chǎn)水指標(biāo)等各種因素，一般陰離子交換器采用大孔型弱堿性的苯乙烯系陰離子交換樹(shù)脂(D301)和強(qiáng)堿性的苯乙烯系陰離子交換樹(shù)脂(201X7)，陽(yáng)離子交換器采用大孔型弱酸性的丙烯酸系陽(yáng)離子交換樹(shù)脂(D113)和強(qiáng)酸性的苯乙烯系陽(yáng)離子交換樹(shù)脂(001X7)。

　　3 除鹽技術(shù)中的技巧和方法

　　3.1 進(jìn)水溫度的控制

　　水溫的變化對(duì)強(qiáng)性樹(shù)脂影響較小，對(duì)弱性樹(shù)脂有明顯的影響。高溫能夠加快離子的運(yùn)動(dòng)、降低樹(shù)脂外水膜的厚度，利于進(jìn)行交換反應(yīng)。然而，高溫還會(huì)降低樹(shù)脂對(duì)離子的吸附強(qiáng)度，甚至影響樹(shù)脂壽命，因此，進(jìn)水溫度控制在20～40℃為宜。

　　3.2 樹(shù)脂再生技巧

　　樹(shù)脂再生十分重要，主要存在兩方面的影響，一是影響后續(xù)運(yùn)行時(shí)的工作交換容量、出水水質(zhì)，二是再生劑的使用量決定著該系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)再生效果能夠造成的影響因素很多，通常而言主要是再生液的濃度、用量和流速。從理論公式入手，得知再生劑的有效量等于交換劑的總工作交換容量。但是，實(shí)際應(yīng)用中并非如此，再生劑不可能被完全利用，即其利用率不可能達(dá)到100%，一般約30%～50%，因此，實(shí)際應(yīng)用的再生劑量比理論量大兩到三倍。再生劑用量和樹(shù)脂的再生程度之間的關(guān)系并不是簡(jiǎn)單的正比關(guān)系，起初，再生劑量越多，樹(shù)脂再生程度越高，當(dāng)再生劑用量達(dá)到一定數(shù)額，即四倍于理論量時(shí)，樹(shù)脂的再生度變化減緩。若此時(shí)仍然利用加大再生劑數(shù)量提高樹(shù)脂的再生程度，其效果并不理想。綜上所述，樹(shù)脂再生程度最好選取在60%～80%之間。理論上，再生液濃度越高，再生反應(yīng)的越徹底。但是，再生液濃度同再生液容量一樣，只在一定范圍以內(nèi)效果顯著，并且對(duì)于再生液濃度而言，如果超出范圍，反而影響再生效果，再生效果不升反降。從實(shí)際情況來(lái)看，如果采用再2%～3%的生液濃度，再生流速，五到七米每小時(shí)的再生液和半個(gè)小時(shí)或者一個(gè)小時(shí)的樹(shù)脂接觸時(shí)間，其再生效果最佳，此時(shí)，再生劑的經(jīng)濟(jì)比耗為1.1～1.3。另外，對(duì)于浮動(dòng)床起床時(shí)，需要托起樹(shù)脂層，在這個(gè)過(guò)程中必須平穩(wěn)均勻的用力，避免打亂樹(shù)脂的排列次序，破壞水質(zhì)。在進(jìn)行實(shí)際操作過(guò)程中，最好事先進(jìn)行試驗(yàn)調(diào)整某些設(shè)置參數(shù)，即保證再生程度，又不損失經(jīng)濟(jì)效益。

　　3.3 定期擦洗

　　離子交換樹(shù)脂定期擦洗十分重要，她決定了離子交換器正常運(yùn)行能夠連續(xù)進(jìn)行。交換器工作時(shí)間久后，難免會(huì)有雜質(zhì)、破碎的樹(shù)脂、殘留微生物等在樹(shù)脂中殘留，并且，微生物還會(huì)不斷繁殖，因此，樹(shù)脂的定期擦洗工作十分必要。擦洗采用空氣擦洗、水擦洗重復(fù)交替的方式進(jìn)行，直到出水達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。在樹(shù)脂被污染，運(yùn)行壓差顯著增加、出力降低或者出水水質(zhì)惡劣的情況下，應(yīng)該適當(dāng)?shù)脑黾硬料搭l率。擦洗樹(shù)脂較容易破壞其樹(shù)脂原有的分層狀態(tài)，因此，擦洗過(guò)的樹(shù)脂需要進(jìn)行再生，否則，可能會(huì)惡化出水水質(zhì)。樹(shù)脂再生時(shí)，可以結(jié)合新樹(shù)脂預(yù)處理方法，再生劑用量和濃度加倍，或者連續(xù)兩次再生，以保證出水質(zhì)量、周期制水量。

　　3.4 樹(shù)脂的定期檢查

　　離子交換樹(shù)脂在使用的過(guò)程中，由于污染、破碎、降解等各種因素，都可能降低其交換容量、交換速度以及交換能力的大小，而且，這種影響在初期表現(xiàn)的比較明顯，隨著時(shí)間的增加影響逐漸減小。因此，為了防止交換器效果不佳或是失效，應(yīng)該在除鹽過(guò)程中及時(shí)調(diào)整樹(shù)脂的用量及其再生水平。比如說(shuō)，當(dāng)水質(zhì)發(fā)生改變時(shí)，為確保交換器有足夠的處理能力，應(yīng)該對(duì)樹(shù)脂用量以及再生劑的用量進(jìn)行合理有效地調(diào)整;若是因外力因素如機(jī)械力而造成的破碎損失，可以通過(guò)定期補(bǔ)充新的樹(shù)脂來(lái)保證交換器的處理能力;若是交換樹(shù)脂的整體交換容量變小，則應(yīng)根據(jù)需要對(duì)其進(jìn)行部分或全部更換，以此來(lái)維持交換器的處理能力。

　　在離子交換(包括陽(yáng)離子交換及陰離子交換)水處理中，必須定期(通常是一年)對(duì)交換器內(nèi)的樹(shù)脂量以及離子樹(shù)脂的交換能力進(jìn)行檢查，這樣才能更好地掌握樹(shù)脂的交換能力，并對(duì)交換能力下降的樹(shù)脂進(jìn)行適時(shí)補(bǔ)充及更換。通常情況下，陽(yáng)離子交換樹(shù)脂在交換能力方面相對(duì)比較穩(wěn)定，不會(huì)有很大的變化，因而只需補(bǔ)充因破碎而損失的樹(shù)脂即可。而陰離子交換樹(shù)脂較陽(yáng)離子交換樹(shù)脂而言，穩(wěn)定性較差，表現(xiàn)為交換容量容易下降，因此，不能單單只對(duì)破碎的樹(shù)脂進(jìn)行補(bǔ)充。正確的做法是，用新的樹(shù)脂取代樹(shù)脂層上部膨脹度大且細(xì)碎的樹(shù)脂，補(bǔ)充樹(shù)脂時(shí)，以“舊補(bǔ)舊，新補(bǔ)新”為操作原則，以更好的發(fā)揮新樹(shù)脂的作用。此外，有必要時(shí)，需對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行全部替換。

　　需要指出的是交換器的交換能力受樹(shù)脂量以及再生劑用量雙方面的影響，因此在除鹽初期，交換器處理能力顯著下降的情況下，應(yīng)適當(dāng)加入再生劑，以提高交換器的處理能力。

　　3.5 除二氧化碳器

　　除二氧化碳器的作用有兩個(gè)：一是除掉溶解在水中的酸性氣體CO2，最大限度地降低其對(duì)金屬設(shè)備的腐蝕;二是減輕陰離子交換樹(shù)脂的負(fù)荷?？梢?jiàn)除二氧化碳器質(zhì)量的好壞會(huì)對(duì)陰離子交換器的處理能力造成直接影響，必須把好其質(zhì)量關(guān)。具體做法是：加強(qiáng)對(duì)除二氧化碳器以及相關(guān)閥門和管線的質(zhì)量檢查，遇到問(wèn)題需及時(shí)分析處。通常，夏季的水處理量較冬季要小，因而可以選擇在夏季運(yùn)用檢查、處理切換進(jìn)行的方法，檢查維修除二氧化碳器，以確保其正常運(yùn)行。

　　4 結(jié)論

　　本文僅僅對(duì)離子交換除鹽水技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析，在現(xiàn)實(shí)運(yùn)行中，還存在很多影響因素，也是不可忽視的，這需要我們?cè)谏a(chǎn)實(shí)踐中不斷的摸索總結(jié)，逐步完善這一技術(shù)。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]姚繼賢，等.工業(yè)鍋爐水處理及水質(zhì)分析[M].勞動(dòng)人事出版社.

　　[3]王煥梅.有機(jī)化工生產(chǎn)技術(shù)[M].北京：高等教育出版社，2007.

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