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去离子超纯水装置

来源:纯水设备  作者:南京莱弗特环保科技公司  日期:2019-03-01 03:21:54  浏览量:62次

离子交换树脂系统概述

离子交换系统是通过阴、阳离子交换树脂对水中的各种阴、阳离子进行置换的一种传统水处理工艺,阴、阳离子交换树脂按不同比例进行搭配可组成离子交换阳床系统,离子交换阴床系统及离子交换混床(复床)系统,而混床(复床)系统又通常是用在反渗透等水处理工艺之后用来制取超纯水,高纯水的终端工艺,他是目前用来制备超纯水、高纯水不可替代的手段之一。其出水电导率可低于1uS/cm以下,出水电阻率达到1MΩ.cm以上,根据不同的水质及使用要求,出水电阻率可控制在1~18MΩ.cm之间。被广泛应用在电子、电力超纯水,化工,电镀超纯水,锅炉补给水及医药 用超纯水等工业超纯水,高纯水的制备上。

离子交换树脂的工作原理

采用离子交换方法,可以把水中呈离子态的阳、阴离子去除,以氯化钠(NaCl)代表水中无机盐类,水质除盐的基本反应可以用下列方程式表达:

1、阳离子交换树脂:R—H+Na+ R—Na+H+

2、阴离子交换树脂:R—OH+Cl- R—Cl+OH-

阳、阴离子交换树脂总的反应式即可写成:

RH+ROH+NaCl——RNa+RCL+H2O

由此可看出,水中的NaCl已分别被树脂上的H+和OH-所取代,而反应生成物只有H2O,故达到了去除水中盐的作用。

离子交换树脂的预处理

阳离子交换树脂的预处理

先用清水对树脂进行冲洗,然后用4~5percent的HCl和NaOH在交换柱中依次交替浸泡2~4小时,在酸碱之间用大量清水淋洗到出水接近中性,如此重复2~3次,每次酸碱用量为树脂体积的2倍。后一次处理应用4~5percent的HCl溶液进行,放尽酸液,用清水淋洗到中性即可待用。

阴离子交换树脂的预处理

先用清水对树脂进行冲洗,然后用4 ~5percent的NaOH和HCl在交换柱中依次交替浸泡2 ~4小时,在碱酸之间用大量清水淋洗到出水接近中性,如此重复2~3次,每次酸碱用量为树脂体积的2倍。后一次处理应用4~5percent的NaOH溶液进行,用放尽碱液,用清水淋洗到中性即可待用。

离子交换树脂再生工艺

离子交换树脂在使用一段时间后,吸附的杂质接近饱和状态,就要进行再生处理,使之恢复原来的组成和性能。目前,国内树脂的再生常用化学药剂酸碱法使失效的树脂恢复交换能力,酸的使用通常采用HCl或H2SO4,调配浓度为3-5percent左右;碱的使用一般采用NaOH,调配浓度为3-5percent左右。

一、反洗分层:

反洗流速10米/时,反洗时间15分钟,以沉降后阳,阴树脂层界面是否清晰判别分层效果。

二、进再生液:

用20分钟左右的时间泵完所需的再生液,浸泡2-3个小时后采用正洗的方法,阴树脂冲洗到出水碱度PH=8-9左右,阳树脂冲洗到出水酸度PH=5-6左右。

三混合:

从底部进入氮气(也可用压缩空气,真空抽气等)进行混合,进气压0.1~0.15MPa,进气量2.5~3.0米3/(米2·分),混合时间一般为5~10分种,以柱内树脂充分混合为终点。

离子交换树脂超纯水制备工艺的特点及应用领域

离子交换设备是传统的去离子水设备,它的产水水质稳定,造价相对较低。在以往的电厂锅炉补给水都是采用阳床+阴床+混床处理工艺。

近年来,随着反渗透、EDI等工艺的发展,离子交换设备操作复杂,不容易实现自动化,浪费酸碱,运行成本高等缺点更加突出,目前更多的应用于反渗透的深度处理。

小型的离子交换设备常采用有 机玻璃交换柱,有利于观察树脂运行情况。如混合离子交换器再生分层是否充分,阳离子是否“中毒”等,树脂损耗情况等。

大型的离子交换设备则采用碳钢内衬环氧树脂或衬胶,中间预留可视装置,以便于离子再生时在线观测再生液水位状况。

1、工业超纯水处理工艺,是目前工业用超纯水的制备上应用多的一种工艺之一。

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。

3、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。

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。

5、电镀废液中的金属离子,回收电影制片废液里的有用物质等。

6、湿法冶金及其他离子交换树脂可以从贫铀矿里分离、浓缩、提纯铀及提取稀土元素和贵金属。



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