有效地去除液體中的污染物,成功的分離,并有效地催化反應(yīng)。
離子交換 (IX) 是固體和液體(如水)之間的可逆離子交換。離子交換樹(shù)脂從液體中去除有害污染物,用有益的、所需的離子代替它們。 離子交換用于水處理,包括水軟化、工業(yè)除鹽、冷凝水精處理、超純水生產(chǎn)和廢水處理。它還可以在許多非水過(guò)程中提供一種分離方法,例如干燥和色譜分離。它在化學(xué)合成、制造、食品加工、采礦、發(fā)電、農(nóng)業(yè)以及其他等行業(yè)中具有特殊用途。
離子交換IX的詳細(xì)信息
雖然固體可以通過(guò)過(guò)濾從液體介質(zhì)中分離出來(lái),但可溶性物質(zhì)需要不同的方法。離子交換是具有可溶性電離物質(zhì)的溶液與固體(離子交換材料,如陽(yáng)離子樹(shù)脂)之間的離子可逆交換,其中固體的結(jié)構(gòu)不會(huì)發(fā)生永久性變化。
從根本上說(shuō),離子交換過(guò)程是這樣的:溶液通過(guò)或通過(guò)離子交換樹(shù)脂,其中包含移動(dòng)或可交換離子。對(duì)樹(shù)脂的親和力比樹(shù)脂上的離子更強(qiáng)的溶質(zhì)離子從溶液中去除,并被樹(shù)脂上的可交換離子取代。在水處理中,
離子交換通常會(huì)在軟化應(yīng)用中去除硬度,并在脫礦質(zhì)中去除所有溶解的離子。離子交換還可用于去除飲用水中的硝酸鹽、鉻酸鹽、砷和其他特定污染物。 離子交換過(guò)程可以連續(xù)或間歇模式進(jìn)行,大多數(shù)水處理 IX 過(guò)程以連續(xù)模式運(yùn)行。連續(xù)的離子交換過(guò)程在含有離子交換樹(shù)脂珠深床的柱或容器中進(jìn)行;水通常流過(guò)樹(shù)脂床。當(dāng)樹(shù)脂容量耗盡時(shí),樹(shù)脂被再生。
市場(chǎng)上大約 85% 的離子交換樹(shù)脂由聚苯乙烯基體組成。另外 10% 是丙烯酸樹(shù)脂,由聚丙烯酸酯基體組成,其余 5% 由特種聚合物基體組成,例如苯酚-甲醛。
傳統(tǒng)的離子交換樹(shù)脂具有固定的交聯(lián)聚合物基質(zhì),在整個(gè)結(jié)構(gòu)中具有相對(duì)均勻分布的可移動(dòng)離子活性位點(diǎn)?;|(zhì)中不同程度的交聯(lián)決定了離子交換樹(shù)脂的性能和“緊密度”或“松散度”,因?yàn)樗鼤?huì)影響樹(shù)脂的性能,例如強(qiáng)度。
離子交換樹(shù)脂具有凝膠基質(zhì)或微孔基質(zhì),并以顆?;蚯蛐危ㄖ椋┬问街苽洌淮蠖鄶?shù)離子交換樹(shù)脂是球形的。
離子交換樹(shù)脂的主要化學(xué)特性包括:
離子交換樹(shù)脂通過(guò)它們所屬的官能團(tuán)來(lái)識(shí)別。樹(shù)脂通常分類為:
強(qiáng)酸(SAC):以交換陽(yáng)離子或分裂中性鹽的能力為特征;它們適用于整個(gè) pH 范圍。
弱酸(WAC):對(duì)氫離子有很高的親和力,因此很容易被強(qiáng)酸再生;它們對(duì)與堿度相關(guān)的堿土金屬表現(xiàn)出高容量 ,而對(duì)堿金屬的容量更有限。
強(qiáng)基礎(chǔ)(SBA)
類型 1:對(duì)水脫鹽過(guò)程中通常存在的硅酸和碳酸等弱酸具有最大親和力的最強(qiáng)堿性官能團(tuán);樹(shù)脂再生為氫氧化物形式的效率略低于類型 2。
2 型:堿度低于 1 型樹(shù)脂,但對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用來(lái)說(shuō),它足以去除弱酸陰離子;化學(xué)穩(wěn)定性不如1型樹(shù)脂有利于高溫應(yīng)用;2 型樹(shù)脂的再生效率遠(yuǎn)高于 1 型樹(shù)脂。
弱堿(WBA):含有叔胺官能團(tuán),充當(dāng)酸吸附劑;能夠以高容量吸附強(qiáng)酸并且容易用苛性堿再生;當(dāng)與強(qiáng)堿陰離子結(jié)合使用時(shí),通過(guò)提供整體高操作容量和再生效率特別有效。