离子交换树脂基本知识.doc

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1、.一、离子交换树脂1．离子交换树脂发展史2．离子交换树脂的组成3．离子交换树脂的分类4．离子交换树脂的名称及命名方法5．离子交换树脂的实际应用6．各种类型离子交换树脂常用再生剂及其用量7．离子交换树脂性能降解原因8．离子交换树脂使用前为什么要进行预处理9．离子交换树脂如何进行预处理10．离子交换树脂贮存、运输应注意什么11．离子交换树脂运转中的暂停注意事项12．离子交换树脂在使用中的注意事项13．树脂的污染、中毒与活化14．判别离子交换树脂铁污染的程度15．判别有机物污染的程度二、催化剂使用注意事项或中毒(失活)原因分析原因之一：“阳离子”中毒

2、原因之二：可水解的腈类和酰类物质中毒原因之三：催化剂孔道堵塞，使催化剂失活。原因之四：催化基因脱落，使催化剂失活。 一、离子交换树脂1．离子交换树脂发展史离子交换剂是一类能发生离子交换的物质，分为无机离子交换剂（如沸石）和有机离子交换剂。有机离子交换剂又称离子交换树脂。在第二次世界大战中，美国获得了化学与物理性能较缩聚型离子交换树脂稳定而且经济的苯乙烯系和丙烯酸系加聚型离子交换树脂合成的专利。它开创了当今离子交换树脂制造方法的基础。我国在1950年以后开始离子交换树脂的研究，1958年，离子交换树脂在国正式投入工业化生产。目前，我国离子交换树脂

3、生产的品种已超过60种，质量不断提高，在我国的经济建设中起着重要的作用。返回<<2．离子交换树脂的组成..离子交换树脂是一类带有功能基的网状结构的高分子化合物，其结构由三部分组成：不溶性的三维空间网状骨架，连接在骨架上的功能基团和功能基团所带的相反电荷的可交换离子。返回<<3．离子交换树脂的分类按骨架结构不同，离子交换树脂可分为凝胶型和大孔型两大类。按其所带的交换功能基的特性，可分为阳离子交换树脂、阴离子交换树脂和其他树脂。按功能基上酸或碱的强弱程度分为强酸阳离子交换树脂、弱酸阳离子交换树脂；强碱阴离子交换树脂、弱碱阴离子交换树脂。返回<<4．

4、离子交换树脂的名称及命名方法返回<<5．离子交换树脂的实际应用..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）制药工业离子交换树脂对发展新一代的抗菌素及对原有

5、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。用离子交换树脂代替无机酸、碱，同样可进行上述反应，且优点更多。如树脂可反复使用，产品容易分离，反应器不会被腐蚀，不污染环境，反应容易控制等。甲基叔丁基醚（MTBE）的制备，就是用大孔型离子交换树脂作催化剂，由异丁烯与甲醇反应而成，代替了原有的可对环境造成严重污染的四乙基铅。5）环境保护离子交换树脂已应用在许多非常受关注的环境保护问题上。目前，许多水溶液或非水溶液中含有有毒离子或非离子物质，这些

6、可用树脂进行回收使用。如去除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。返回<<6．各种类型离子交换树脂常用再生剂及其用量..返回<<7．离子交换树脂性能降解原因树脂在长期使用中，性能会逐渐下降，表现为出水（即产品）质量降低。影响树脂性能降解的因素很复杂，如树脂体积减少，交换能力下降，球粒裂纹增多，破碎流失等，造成上述现象的原因不外是：（1）胀缩应力不均。在使用中树脂部由于溶胀及收缩变化的不均匀，局部结构中应力不平衡，造成断链裂解。（2）氧化破坏。体

7、系中的氧化剂，包括酸、碱、溶剂等对树脂骨架及功能基的破坏。（3）杂质污染。水中杂质堵塞了树脂的部孔道，阻挡交换吸附。返回<<8．离子交换树脂使用前为什么要进行预处理新树脂常含有反应溶剂、未参加反应的物质和少量低分子量的聚合物、铁、铅、铜等杂质。当树脂与水、酸、碱或其它溶液相接触时，上述可溶性杂质就会转入溶液中，在使用初期污染出水水质。因此，新树脂在投运前要进行预处理，转换为指定的离子型式。返回<<9．离子交换树脂如何进行预处理..（1）阳离子交换树脂的预处理步骤首先用清水对树脂进行冲洗（最好为反洗）洗至出水清澈无混浊、无杂质为止。而后用4~5%

8、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（最好用混合床高纯度去离子水进行淋洗）至出水接近中性，如此重复2~3次，每