《离子交换水处理》ppt课件

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1、腾龙芳烃（厦门）有限公司离子交换公用部张士敏工业用水种类繁多，水质要求各不相同食品、酿造、饮料原料用水：高于生活饮用水标准纺织、造纸：水质清澈，对产生斑点的物质控制锅炉补给水（与锅炉压力有关系）：（1）避免锅炉水由于硬度而生垢浪费燃料、烧损部件、爆炸（2）避免Ca2+、Mg2+对工业冷却设备正常运行的影响传热系数低、导热性能差电子工业：高纯水循环冷却水：水温低，无悬浮物、藻类、微生物，对产生腐蚀、结垢等的物质控制水的纯度（1）淡化水：生活及生产用的淡水（2）脱盐水：含盐量为1～5mg/l，强电解质大部分被去除（3）纯水：去离子水，含盐量为＜0.1mg／Ｌ，强电

2、解质绝大部分被去除，弱电解质也去除到一定程度。25.0C，0.1～1.0×106Ω·cm。（4）高纯水：超纯水，导电介质几乎已全部被去除，水中胶粒，微生物，溶解气体和有机物等亦去除到最低的程度。含盐量＜0.1mg/L，25.0C，＞10×106Ω·cm。理论上纯水（即理想纯水）的电阻率为18.3×106Ω·cm。1、树脂的结构、合成、分类、命名2、树脂的基本性质3、离子交换基本原理4、离子交换的软化系统5、复床和混床的运行6、树脂的再生7、新树脂的预处理8、树脂的变质和污染9、树脂的鉴别概离子交换树脂是指具有离子交换基团的高分子化合物。它具有一般聚合物所没有的

3、新功能——离子交换功能，本质上属于反应性聚合物。以上即为离子交换树脂概况及离子交换法的基本作用原理1离子交换树脂的结构1.1离子交换树脂的结构离子交换树脂是一类带有可离子化基团的三维网状高分子材料，其外形一般为颗粒状，不溶于水和一般的酸、碱，也不溶于普通的有机溶剂，如乙醇、丙酮和烃类溶剂。常见的离子交换树脂的粒径为0.3～1.2mm。一些特殊用途的离子交换树脂的粒径可能大于或小于这一范围。图1-1树脂的网络骨架图1-2树脂的三维结构图1-2聚苯乙烯型阳离子交换树脂的示意图1.1.1高分子骨架离子交换树脂的骨架是具有庞大空间结构的高分子化合物，是由单体聚合交联形

4、成的。根据单体种类的不同，可将树脂分为苯乙烯系、丙烯酸系和酚醛系等。1.1.2离子交换基团离子交换基团是连接在高分子骨架上，带有可交换离子（也称反离子）的离子型官能团（如-SO3H、-COOH、）等，或带有极性的非离子型官能团（-NH（CH3））。交换基团的结构由两部分组成一为固定部分，与高分子骨架结合，不能自由移动，成为固定离子；二是活动部分，在水中能电离，并能在一定范围内SO3Na+自由移动，可与其周围水中的同性离子进行交SO3Na+换反应，称为可交换离子或反离子SO3Na+固定离子反离子离子交换基团1.1.3孔孔是树脂在高分子结构中的凝胶孔和高分子结构之

5、间的毛细孔，它在干态和湿态的离子交换树脂中都存在。1.2离子交换树脂的合成A、高分子骨架的合成B、离子交换基团的引入聚合磺化交联剂交联作用活性基团聚苯乙烯磺酸型阳离子交换树脂R-SO3H+M+=R-SO3M+H+在图1-3中，我们可以了解到树脂很重要的一个概念：1.2交联度：树脂中所含交联剂的质量百分率。比如图1-3中，它是以苯乙烯为单体，二乙烯苯作交联剂。（二乙烯苯分子上有两个可以聚合的乙烯基，可以把苯乙烯聚合物链交联起来，故称为交联剂。）它的交联度（简写为DVB），就是聚合时二乙烯苯的质量占苯乙烯与二苯乙烯总质量的百分率。交联度的影响A、树脂的交联度小，则

6、对水的溶胀性能好，网眼大，交换反应速度快；机械强度差；抗氧化性能也差。B、树脂的交联度一般7％一12％为宜。1.3白球：就是没有可进行离子交换基团的高分子骨架，是半成品。附：强碱型阴离子交换树脂的制备强碱型阴离子交换树脂主要以季胺基作为离子交换基团，以聚苯乙烯作骨架。制备方法是：将聚苯乙烯系白球进行氯甲基化，然后利用苯环对位上的氯甲基的活泼氯，定量地与各种胺进行胺基化反应。苯环可在路易氏酸如ZnCl2，AlCl3，SnCl4等催化下，与氯甲醚氯甲基化。所得的中间产品通常称为“氯球”。用氯球可十分容易地进行胺基化反应。2离子交换树脂的分类离子交换树脂的分类方法有

7、很多种，最常用和最重要的分类方法有以下两种。2.1按交换基团的性质分类按交换基团性质的不同，可将离子交换树脂分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两大类。阳离子交换树脂可进一步分为强酸型、中酸型和弱酸型三种。如R—SO3H为强酸型，R—PO(OH)2为中酸型，R—COOH为弱酸型。习惯上，一般将中酸型和弱酸型统称为弱酸型。阴离子交换树脂又可分为强碱型和弱碱型两种。如R3—NCl为强碱型，R—NH2、R—NR’H和，R—NR”2为弱碱型。2.2按树脂的物理结构分类按其物理结构的不同，可将离子交换树脂分为凝胶型、大孔型和均孔型三类。图1—4不同物理结构离子交换树脂的模

8、型1）凝胶型离子交换树脂凡外观透明、具