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离子交换树脂有哪些不同类型,它们有哪些用途?

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离子交换树脂有哪些不同类型,它们有哪些用途?

发布日期:2020-01-03 作者: 点击:

离子交换是一种用途广泛的技术,通常用于工业水处理和选择性分离中。 尽管所有树脂通常都具有相同的基本原理,但当今市场上似乎可以买到各种各样的IX树脂。 一旦了解了基本树脂类型及其功能,就可以更轻松地为您的工业设施选择合适的类型,并查看它们如何可能有助于改善您的工艺。

因此, “ IX树脂有哪些不同类型以及它们的用途是什么?”本文将分解可用的IX树脂技术,并介绍它们如何满足各种工业水处理和分离需求。

什么是离子交换树脂

IX树脂是促进IX反应的材料。 它们由聚合物基质组成,带正电的离子(阳离子)或带负电的离子(阴离子)的离子“官能团”永久性结合在聚合物基质上。 一些特种树脂同时具有两种功能。 这些官能团具有净负电荷或正电荷,使它们易于吸引反离子或相反电荷的离子。 当液体流过IX树脂时, 抗衡离子可以被具有相似电荷的离子代替 。

广义地说, 树脂是根据它们交换的离子的类型来命名的,这意味着阳离子树脂交换带正电的离子,而阴离子树脂交换带负电的离子,包括:

强酸阳离子树脂

弱酸性阳离子树脂

强碱阴离子树脂

弱碱阴离子树脂

特种树脂

现在您已经了解了基础知识,下面我们将更深入地研究这些树脂:

强酸阳离子树脂

它们是什么

强酸阳离子(SAC)交换树脂是使用最广泛的树脂之一。 它们由结合了阴离子官能团的聚合物基质组成,例如磺酸盐(SO 3- )。 SAC树脂可以用钠盐溶液(Na 2+ )进行软化处理 ,也可以用酸(H + )进行软化处理进行再生。

它们的用途

SAC树脂广泛用于软化应用 ,并且对于完全去除硬度离子(例如镁(Mg + )或钙(Ca 2+ ))非常有效。 它们也可以用于分流脱碱中,其中两个SAC床并行运行,第一个作为软化剂产生碱性溶液,第二个作为脱盐剂(呈H +形式),因此碱度为从混合流中删除。 还开发了某些品种的SAC树脂,用于需要从饮用水或其他物流中去除钡和镭的应用。 SAC树脂可能被氧化剂损坏并被铁或锰污染,因此必须注意避免树脂暴露于这些材料中。

弱酸性阳离子树脂

它们是什么

弱酸阳离子(WAC)交换树脂可去除与碱度(暂时硬度)相关的阳离子。 WAC树脂通常使用羧酸官能团(RCOO – ),并用硫酸或盐酸进行再生。 与SAC树脂相似,WAC树脂将阳离子交换为氢离子,从而在处理后的料流中产生稍高的酸度。

它们的用途

WAC树脂用于脱盐和脱碱应用。 它们对二价阳离子(Ca 2+和Mg 2+ )具有很高的亲和力,使其成为需要去除与碱度有关的硬度离子的应用的理想选择。 对于临时硬度较高的应用 ,在两步IX工艺中,可以在SAC树脂之前使用WAC树脂。 此外,WAC树脂往往具有较高的抗氧化性和机械耐久性,因此使其成为包含氧化剂(例如过氧化氢和氯)的料流的理想选择。

强碱阴离子树脂

它们是什么

强碱阴离子(SBA)交换树脂有多种类型,包括1型,2型和丙烯酸或大孔型。 每种类型的SBA树脂都具有独特的优点和局限性 ,必须与手头的应用相匹配。

它们的用途

SBA树脂通常根据树脂类型用于脱盐,脱碱和脱硅,以及去除总有机碳(TOC)或其他有机物 。 1型SBA树脂用于选择性去除硝酸盐(NO 3- ),硫酸盐(SO 3- )和高氯酸盐(ClO 4- ),用于一般的脱盐和需要低含量二氧化硅的脱硅。 2型SBA树脂可用于需要完全去除阴离子的应用,优选使用较少的苛性碱且二氧化硅含量低对操作过程不重要的应用中。

弱碱阴离子(WBA)交换树脂

它们是什么

弱碱性阴离子(WBA)交换树脂是唯一没有可交换离子的IX树脂的主要类型。 这些树脂吸收游离的矿物酸度(Cl和SO 4 )。 WBA树脂具有胺官能团,通常用氢氧化钠(NaOH),氨(NH 3 )或碳酸钠(Na 2 CO 3 )再生。

它们的用途

WBA树脂用于部分脱盐 。 在大型工厂中,可以将WBA树脂床与SBA单元配对以进行完全脱盐应用,并且WBA树脂还可以作为SBA床之前的总有机碳(TOC)屏障。 WBA还用于酸吸附应用,包括去除氯离子,硫酸根,硝酸根和其他与强酸相关的阴离子,尽管它不能有效去除硅酸(SiO 2 )和二氧化碳(CO 2 )等弱酸。 。

特种树脂

它们是什么

顾名思义,特种树脂可用于多种特定应用。 螯合树脂是最常见的特种树脂类型,用于选择性去除某些金属 ,盐水软化和其他物质。 特殊的树脂官能团根据当前的应用而有很大的不同,并且可以包括硫醇,亚氨基二乙酸或氨基膦酸等。

它们的用途

螯合树脂广泛用于浓缩和去除稀溶液中的金属 ,例如钴(Co 2+ )和汞(Hg 2+ )。 另一类特种树脂是磁性离子交换(MIEX)树脂,用于从液流中去除天然有机物。


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