混床陰離子樹脂哪裏便宜鈉型陽離子交換樹脂

1、陽樹脂的預處理

　　陽樹脂的預處理步驟如下：

　　首先使用飽和食鹽水，取其量約等於(yu) 被處理樹脂體(ti) 積的兩(liang) 倍，將樹脂置於(yu) 食鹽溶液中浸泡18-20小時，然後放盡食鹽水，用清水漂洗淨，使排出水不帶黃色；

　　其次再用2%-4%NaOH溶液，其量與(yu) 上相同，在其中浸泡2-4小時（或小流量清洗），放盡堿液後，衝(chong) 洗樹脂直至排出水接近中性為(wei) 止；

　　後用5%HCL溶液，其量亦與(yu) 上述相同，浸泡4-8小時，放盡酸液，用清水漂流至中性待用。

2、陰樹脂的預處理

　　其預處理方法中的步與(yu) 陽樹脂預處理方法中的步相同；而後用5%HCL浸泡4-8小時，然後放盡酸液，用水清洗至中性；而後用2%-4% NaOH溶液浸泡4-8小時後，放盡堿液，用清水洗至中性待用

混床陰離子樹脂哪裏便宜鈉型陽離子交換樹脂
陽離子交換樹脂鐵中毒的複蘇研究賈波，周柏青，李芹
（武漢大學 動力與(yu) 機械學院，湖北 武漢 430072）
　　摘要：軟化器中使用的陽離子交換樹脂容易受到鐵離子的汙染。采用均勻設計的方法，利用回歸分析和*化技術，研究了複蘇劑中各組分對陽離子複蘇效果的影響，得出了*複蘇配方，開發出了一種新的複蘇方法。這種方法具有腐蝕性低和複蘇效果良好的特點，為(wei) 產(chan) 生現場樹脂的複蘇提供了有益的借鑒。
　　關(guan) 鍵詞：陽離子交換樹脂；均勻設計；回歸分析；優(you) 化
　　中圖分類號：TU425.23　 文獻標識碼：A　 文章編號：1009-2455（2003）04-0016-04A Study on Resuscitation of lron- Poisoned Cation ResinJIA Bo,ZHOU Bai-qing，LI Qin
（college of power and Mechanical Engineering,Wuhan University,Wuhan 430072,china）
　　Abstract：The cation resin used in softeners is easily contaminated by iron ion.The effects of different components in detoxicants on the result of resuscitation of the cation have been studied using the method of uniform design，regression analysis and optimization technology，based on which an optimum formula for resuscitation has been obtained and a new method for resuscitation has been developed.This new method features lower corrosion trend and good result of resuscitation，providing useful reference for the resuscitation of the resin on the production sites.
　　Keywords：cation resin；uniform design；regression analysis；optimization
　　目前，工業(ye) 鍋爐上用於(yu) 降低給水硬度的陽離子交換樹脂普遍存在著”鐵中毒”現象，除去樹脂中鐵的操作稱為(wei) ”複蘇”或””，實際生產(chan) 中常用的複蘇方法是用高濃度的鹽酸浸泡樹脂。不過這種方法存在著一個(ge) 突出問題，這就是HCl對軟化 器的腐蝕。筆者對此問題進行了試驗研究，采用了還原複蘇法，並在基於(yu) 均勻設計和回歸分析的基礎上對複蘇劑配方中的各影響因素進行了詳細的研究，通過優(you) 化試驗取得了較好的效果。
1 試驗部分
1.1 不同中毒程度樹脂的製備
　　在實際生產(chan) 中，由於(yu) 樹脂受鐵離子汙染的程度不同，所需要的複蘇條件亦不同，為(wei) 了模擬這一情況，筆者製備了不同中毒程度的樹脂，方法如下：
　　①製備”全鐵型（R3Fe）”、”全鈣型（R2Ca）”和”全鎂型（R2Mg）”樹脂：分別用過量的FeCl3、CaCl2，MgSO4溶液將陽離子交換樹脂*轉型,使其變成單一交換基團樹脂。
　　②配製鐵中毒樹脂：用上述3種樹脂按一定比例配製失效的鐵中毒樹脂。該樹脂中，R3Fe所占摩爾分數X1根據中毒程度而取不同的值，R2Ca和R2Mg兩(liang) 種樹脂的摩爾分數為(wei) 1-X1，且R2Ca和R2Mg的交換基團的物質的量比固定為(wei) 3：1。
　　③製備失效樹脂層：將3種樹脂混合均勻，直接裝入交換柱中備用。為(wei) 了敘述方便，本文又稱X1為(wei) 中毒率。
1.2 不同中毒程度樹脂的工作交換容量損失率
　　對不同中毒程度的樹脂在交換柱中進行再生與(yu) 運行試驗，試驗條件如下：
　　①再生條件：再生方式為(wei) 順流再生；再生液為(wei) 5%NaCl;再生流速4m／h；再生劑耗量為(wei) 150g／mol；水溫為(wei) 15℃.
　　②運行條件：正洗流速12m／h；進水水質硬度5.29mmol/L;運行流速12m／h；水溫為(wei) 15℃；運行失效終點：硬度為(wei) 40μmol／L。
　　在上述條件下獲得的試驗結果如表1。
表1　 工作交換容量損失率試驗 X1/% Y1/L Y2/（molm-3） η/% 0 6.60 645.91 0 10 6.48 634.58 1.75 20 5.77 555.37 14.02 22 5.63 545.06 15.61 25 5.50 537.99 16.71 28 5.48 536.64 16.92 30 5.36 523.88 18.89 35 4.47 437.02 32.34 40 4.02 293.06 39.15 45 3.78 368.74 42.92 50 2.93 286.25 55.68
注：Y1為(wei) 周期製水量；Y2為(wei) 工作交換容量。
　　表1中，工作交換容量損失率（η）定義(yi) 為(wei) 受到汙染的樹脂（即X1>0％）減少的工作交換容量占未受到汙染的樹脂（即X1=0％）的工作交換容量的百分率。為(wei) 了敘述方便，本文以下部分將樹脂的工交換容量簡稱為(wei) 工交。考慮到由人工配製的樹脂層態進入穩定工況需要幾個(ge) 過渡的運行周期，故取第3，4運行周期製水量的平均值h作為(wei) 評價(jia) 鐵中毒對樹脂性能影響的依據。
　　由表1可見，隨著鐵中毒程度的加重，即隨著X1增加，樹脂的工交不斷下降，當X1為(wei) 50％時，工交損失率（η）高達55.68％；試驗中同時觀察到隨著X1增加，整個(ge) 樹脂層顏色逐漸加深。
2 樹脂複蘇試驗
2.1 鹽酸複蘇法
　　根據複蘇工藝的特點，在溫度為(wei) 30℃的條件下用不同濃度的鹽酸對樹脂進行了複蘇。個(ge) 體(ti) 複蘇過程：先將”鐵中毒”的樹脂浸泡在一倍樹脂體(ti) 積的複蘇液中1.5h，然後用剩餘(yu) 的複蘇液以3m／h的流速通過樹脂層，複蘇後用除鹽水將樹脂層衝(chong) 洗至中性，隨後進行的再生和運行過程與(yu) 本文中的1.2節相同。試驗中考慮4個(ge) 影響因素，分別記作X1，X2，X3，X4，如表2。其中，X2為(wei) 鹽酸溶液的質量分數，％；X3為(wei) 鹽酸溶液浸泡樹脂的時間，h;X4為(wei) 所用鹽酸溶液的體(ti) 積相當於(yu) 樹脂層體(ti) 積的倍數。X1-X3各取10個(ge) 水平，X4取5個(ge) 水平。
　　試驗設計采用方開泰提出的均勻設計方法[1]。
　　本試驗采用U10（103*5）的混合水平表，試驗結果如表2所示。
表2　 試驗設計與(yu) 試驗結果 實驗編號 X1 X2 X3 X4 YI/L Y2/（molm-3） 1 10 5 7.5 5 6.52 639.17 2 20 6.5 6 4.5 5.75 560.98 3 22 8 4.5 4 5.72 561.41 4 25 4 8.5 3.5 5.46 535.16 5 28 5.5 7 3 5.51 540.12 6 30 7 5.5 5 5.44 533.98 7 35 8.5 4 4.5 4.32 421.87 8 40 4.5 8 4 4.73 462.05 9 45 6 6.5 3.5 4.36 428.64 10 50 7.5 5 3 4.43 432.29
　　對比表1和表2的試驗結果可知，鹽酸複蘇對輕度鐵中毒樹脂（如中毒率在10％以下）有效，而中毒程度較大的樹脂複蘇收效不大。
2.2 還原複蘇法
2.2.1 還原複蘇法的原理
　　傳(chuan) 統的樹脂複蘇法是采用H+或Na+把樹脂上的Fe3+置換下來，但是由強酸性氫離子交換樹脂的選擇性係數可知，Fe3+的選擇性係數要遠大於(yu) Na+和H+的選擇性係數。因此這樣的交換是比較困難的。還原複蘇法的基本原理就是設法將樹脂上以離子態存在的Fe3+還原成較易溶解的Fe2+，而後者與(yu) 樹脂的親(qin) 和力就比前者與(yu) 樹脂的親(qin) 和力小[2]，這樣就使得將Fe3+從(cong) 樹脂上交換下來變得比較容易，從(cong) 而可以減少再生劑用量，降低再生液濃度，縮短再生時間。通過試驗，篩選出的還原劑為(wei) Na2SO3，它與(yu) 三價(jia) 鐵的氧化還原反應過程示意如下：
　　 2Fe3+ + SO32- + H2O → 2Fe2+ + SO42- + 2H+
　　這一反應進行的比較*，部分Fe2+還會(hui) 進一步被Na2S03中的Na+置換並且此過程中不會(hui) 產(chan) 生氫氧化鐵沉澱。筆者將一定濃度的鹽酸和NaCl與(yu) Na2S03進行複配，利用鹽酸對Fe3+的溶解作用和NaCl中Na+離子的置換作用對樹脂進行了複蘇，取得了良好的效果。試驗設計采用了均勻設計表U20（46），試驗結果見表3，複蘇工藝和本文中的第2.1節中鹽酸作為(wei) 複蘇劑的複蘇工藝相同。表3中：X3為(wei) Na2S03溶液的質量分數，％；X4為(wei) NaCl溶液的質量分數，%；X5為(wei) 複蘇液體(ti) 總體(ti) 積相當於(yu) 樹脂層總體(ti) 積的倍數；X6為(wei) 複蘇液中鹽酸，NaCl,Na2SO33種溶液的體(ti) 積比。X1-X6各取4個(ge) 水平。Y1，Y2分別為(wei) 複蘇前後樹脂的工交，mol/m3;Y3為(wei) 工交恢複率即汙染樹脂複蘇後的工交占未受到汙染樹脂工交的百分比，%。
表3還原複蘇法試驗設計與(yu) 試驗結果 編號 X1 X2 X3 X4 X5 X7 X8 X6 Y1 Y2 Y3 1 30 3 4 6 4 0.43 0.28 1.5：1：1 523 598 92.58 2 50 5 6 4 4 0.43 0.28 1.5：1：1 286 592 91.65 3 50 4 7 6 7 0.50 0.25 2：1：1 286 495 76.64 4 40 3 6 7 7 0.43 0.28 1.5：1：1 393 615 95.22 5 20 4 6 7 5 0.33 0.33 1：1：1 555 644 99.70 6 20 6 7 5 6 0.43 0.28 1.5：1：1 555 599 92.73 7 30 6 6 6 7 0.62 0.12 2.5：1：0.5 523 605 93.67 8 30 5 7 7 4 0.50 0.25 2：1：1 523 597 92.43 9 20 5 4 6 7 0.43 0.28 1.5：1：1 555 610 94.44 10 20 4 6 5 4 0.62 0.12 2.5：1：0.5 555 596 92.27 11 40 3 7 5 5 0.33 0.33 1：1：1 393 603 93.37 12 20 3 5 4 6 0.50 0.25 2：1：1 555 600 92.30 13 40 6 5 6 4 0.33 0.33 1：1：1 393 615 95.21 14 30 6 4 4 5 0.50 0.25 2：1：1 523 606 93.82 15 50 5 4 5 6 0.33 0.33 1：1：1 286 490 75.86 16 50 3 5 5 5 0.62 0.12 2.5：1：0.5 286 604 93.51 17 40 4 4 7 6 0.62 0.12 2.5：1：0.5 393 573 88.71 18 40 5 7 4 6 0.62 0.12 2.5：1：0.5 393 488 75.55 19 30 4 5 4 7 0.33 0.33 1：1：1 523 602 93.20 20 50 6 5 7 5 0.50 0.25 2：1：1 286 586 90.73 平均值 30 4.5 5.5 5.5 5.5 0.47 0.245 　 　 　 　
注：由於(yu) 在回歸方程中需要確定複蘇液中鹽酸溶液和Na2SO3溶液各自的體(ti) 積分數，故在表3中分別以X7和X8代表之。
2.2.2 實驗結果與(yu) 討論
　　對表3中的數據采用中心化二次回歸模型[2]進行回歸分析，利用逐步回歸的方法篩選進入回歸方程的變量，檢定閾值F1=0.10，F2=0.11得到如下的回歸方程，其中Y表示複蘇後樹脂的工交：
　　Y=576.533-2.068（X1-35）-222.289（X3-5.5）（X7-0.47）-15.954（X3-5.5）2-1.609（X1-35）（X4-5.5）+16.022（X2-4.5）2+10.312（X5-5.5）2-7.021（X3-5.5）-6.328（X4-5.5）（X5-5.5）-5.958（X2-4.5）（X5-5.5）
　　複相關(guan) 係數R=0.976，F=22.086﹥F0.995（7，12）=5.52，回歸方程顯著。由回歸方程可以看出，複蘇液中與(yu) Na2SO3有關(guan) 的項數達到三項，說明Na2SO3在複蘇液中起到了重要的作用，由各項回歸係數的大小知其中Na2SO3溶液的濃度及此溶液的濃度和鹽酸溶液在複蘇液中的體(ti) 積分率的交互作用對複蘇後樹脂的工交有較大的影響。另外，鹽酸溶液和氯化鈉溶液也對複蘇後樹脂的工交有一定的影響。試驗5已經較好的解決(jue) 了中毒率為(wei) 20%的汙染情況。
3 優(you) 化實驗
3.1 優(you) 化起始點的選擇
　　樹脂中毒程度不同需分別進行複蘇以確定相應的*複蘇條件。下麵以中毒率為(wei) 50％的情況加以說明。在試驗範圍內(nei) 應用matlab軟件優(you) 化工具箱中的constr函數[3]計算複蘇後工交達到zui大值時所對應的複蘇液配方並經試驗確認後得到如下的優(you) 化試驗起始點：X2=3％，X3=6%，X4=3％，X5=4，X7=0.25，X8=0.55。相應的工交為(wei) ：630mol／m3。
3.2 優(you) 化試驗
　　為(wei) 了達到*的複蘇效果，圍繞上述條件追加了4次試驗，試驗設計及結果見表4。經過優(you) 化試驗後得到的*複蘇液組成為(wei) ：X2=3％，X3=6.5％，X4=3％，X5=4，X7=0.30，X8=0.5，複蘇後樹脂的工交為(wei) 640mol／m3。
表4　 優(you) 化試驗及結果 實驗編號 X2 X3 X4 X5 X7 X8 工交/（molm-3） 1 3.5 5.8 5 4.5 0.20 0.55 603 2 3 6.3 7 4 0.30 0.50 592 3 3 6.5 3 4 0.30 0.50 640 4 2.5 6 5 5 0.25 0.50 633
4 結論
　　①隨著樹脂”鐵中毒”程度的加深，複蘇液中所需的Na2SO3的量亦應該相應提高，經過優(you) 化試驗後的複蘇液中鹽酸的含量較低，腐蝕性減弱。
　　②采用Na2SO3還原複蘇法對”鐵中毒”的樹脂進行複蘇後，樹脂的外觀顏色得到了恢複，理化性能經試驗未發現異常，工交也得到了較好的恢複，複蘇效果良好。
　　③采用均勻設計和回歸分析，用較少的試驗次數獲得了預期的結果，試驗結果表明這種優(you) 化方法是可靠的，具有很強的實用性。
參考文獻：
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作者簡介：賈波（1973-），男，山西太原，武漢大學水質科學與(yu) 控製工程係2000級碩士研究生，（027）87888473，jb_99。

【津達正通化工】無論是 軟化樹脂再生還是反洗程序過後，都要調整樹脂的酸堿值。由於(yu) 再生溶液通常屬於(yu) 堿性，樹脂再生程序後即便是用清水清洗，一般也會(hui) 帶有一些堿性。所以通常還需要正洗一次。
混床設備是水處理行業(ye) 中的元老級設備，混床的的意思是指把一定量的陽陰離子交換樹脂共同填裝在同一容器中，進而進行水處理交換。
由於(yu) 陽樹脂密度比陰樹脂相對大很多，所以共同填裝時陰樹脂在陽樹脂的上麵。一般陽陰離子交換樹脂添加比例為(wei) 一比二，也有填裝比例不同的，可按照需要選擇不同比例填裝。
混床根據類型可分為(wei) 容器內(nei) 同步再生方式和容器外部再生方式。容器內(nei) 同步再生式換混床設備在工作及整個(ge) 再生過程都是在混床設備內(nei) 部進行，再生時 陽樹脂不移出設備以外，且陽、陰樹脂同時再生，因此所需附屬設備少，操作簡便。
　 離子交換樹脂是目前水處理行業(ye) 中具潛力的樹脂品牌，跟隨著水處理事業(ye) 蒸蒸日上，樹脂也逐漸進入到各類工業(ye) 中。
　 離子交換樹脂型號係列繁多，由於(yu) 化學成分和組成結構不一樣而具備不同的功能和特性，適合應用在不同的領域。所以在進行樹脂選型時，要根據工藝要求和樹脂性質不同，選用適當 離子交換樹脂型號。
水處理用離子交換樹脂的使用量是個(ge) 工業(ye) 中大的，幾乎能占到離子交換樹脂應用量的百分之九十，主要是用於(yu) 去除水中的各種陰陽離子。目前，離子交換樹脂的大消耗量是用在火力發電廠的純水處理上，其次是原子能、半導體(ti) 、電子工業(ye) 等。
樹脂本身在出廠時就含有一定的平衡水分，由於(yu) 這些水分非常重要，在存貯和運送過程中應盡量保持濕潤，防止水分丟(diu) 失。
停止運輸後， 樹脂盡量放置在室內(nei) 或加蓋，桶裝樹脂不必再次加蓋，但是袋裝樹脂需要防止陽光直射，還需要遠離鍋爐等加熱設施，主要都為(wei) 了防止樹脂水分丟(diu) 失。如果出現樹脂水分丟(diu) 失現象，切記，不要將樹脂馬上放在水中，立即放置水中會(hui) 導致樹脂遇水破碎。應該根據樹脂水分丟(diu) 失程度，用百分之十左右的鹽水慢慢導入到樹脂容器中，浸泡數小時後用潔淨水逐步稀釋。