SSE系列離子交換設(shè)備介紹

　　離子交換設(shè)備是一種傳統(tǒng)的、工藝成熟的脫鹽處理設(shè)備，其原理是在一定條件下，依靠離子交換劑（樹脂）所具有的某種離子和預(yù)處理水中同電性的離子相互交換而達到軟化、除堿、除鹽等功能。用于深度脫鹽處理，產(chǎn)水電阻率動態(tài)可達到18MΩ·cm。

　　離子交換的基本原理：

　　采用離子交換方法，可以把水中陽、陰離子去除。以氯化鈉（NaCl）代表水中無機鹽類，水質(zhì)除鹽的基本反應(yīng)式：

　　1.陽離子交換柱：R-H＋Na＋＝R–Na＋H＋

2.陰離子交換柱：R–OH＋Cl-＝R–Cl-＋OH-

　　陽、陰離子交換柱串聯(lián)以后稱為復(fù)合床，其總的反應(yīng)式：

　　R-H＋R-OH＋NaCl＝R-Na＋R-Cl＋H2O

　　由此得出，水中的NaCl已分別被樹脂上的H＋和OH-所取代，而反應(yīng)生成物為H2O，故達到了去除水中鹽的作用。

　　3.混合離子交換柱（混床）：將陽、陰床尚未交換的剩余鹽類進一步除去，由于通過混合離子交換后進入水中的H＋和OH-立即生成電離度很低（H2O），幾乎不存在陽床或陰床交換時產(chǎn)生的逆交換現(xiàn)象，使交換反應(yīng)進行得十分徹底，因而混合床的出水水質(zhì)優(yōu)于陽、陰離子交換柱串聯(lián)組成的復(fù)床所能達到的水質(zhì)，能制取純度相當(dāng)高的成品水。

　　4.離子交換設(shè)備是通過離子交換樹脂在電解質(zhì)溶液中進行的，可去除水中的各種陰、陽離子，是目前制備高純水工藝流程中不可替代的手段。離子交換器分為陽離子交換器、陰離子交換器等。 當(dāng)原水通過離子交換柱時，水中的陽離子和水中的陰離子（HCO-等離子）與交換柱中的陽樹脂的H+離子和陰樹脂的OH-離子進行交換，從而達到脫鹽的目的。陽、陰混柱的不同組合可使水質(zhì)達到更高的要求。

　　應(yīng)用領(lǐng)域：

　　1）水處理-離子交換設(shè)備

　　水處理領(lǐng)域離子交換樹脂的需求量很大，約占離子交換樹脂產(chǎn)量的90％，用于水中的各種陰陽離子的去除。目前，離子交換樹脂的最大消耗量是用在火力發(fā)電廠的純水處理上，其次是原子能、半導(dǎo)體、電子工業(yè)等。

　　2）食品工業(yè)

　　離子交換樹脂可用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工業(yè)裝置上。例如：高果糖漿的制造是由玉米中萃出淀粉后，再經(jīng)水解反應(yīng)，產(chǎn)生葡萄糖與果糖，而后經(jīng)離子交換處理，可以生成高果糖漿。離子交換樹脂在食品工業(yè)中的消耗量僅次于水處理。

　　3）制藥行業(yè)

　　制藥工業(yè)離子交換樹脂對發(fā)展新一代的抗菌素及對原有抗菌素的質(zhì)量改良具有重要作用。鏈霉素的開發(fā)成功即是突出的例子。近年還在中藥提成等方面有所研究。

　　4）合成化學(xué)和石油化學(xué)工業(yè)

　　在有機合成中常用酸和堿作催化劑進行酯化、水解、酯交換、水合等反應(yīng)。用離子交換樹脂代替無機酸、堿，同樣可進行上述反應(yīng)，且優(yōu)點更多。如樹脂可反復(fù)使用，產(chǎn)品容易分離，反應(yīng)器不會被腐蝕，不污染環(huán)境，反應(yīng)容易控制等。

　　甲基叔丁基醚（MTBE）的制備，就是用大孔型離子交換樹脂作催化劑，由異丁烯與甲醇反應(yīng)而成，代替了原有的可對環(huán)境造成嚴(yán)重污染的四乙基鉛。

　　5）環(huán)境保護

　　離子交換樹脂已應(yīng)用在許多非常受關(guān)注的環(huán)境保護問題上。目前，許多水溶液或非水溶液中含有有毒離子或非離子物質(zhì)，這些可用樹脂進行回收使用。如去除電鍍廢液中的金屬離子，回收電影制片廢液里的有用物質(zhì)等。

　　6）濕法冶金及其他

　　離子交換樹脂可以從貧鈾礦里分離、濃縮、提純鈾及提取稀土元素和貴金屬。

去離子水原理：

　　去離子水：就是將水通過陽離子交換樹脂（常用的為苯乙烯型強酸性陽離子交換樹脂），則水中的陽離子被樹脂所吸收，樹脂上的陽離子H+被置換到水中，并和水中的陽離子組成相應(yīng)的無機酸；含此種無機酸的水再通過陰離子交換樹脂（常用的為苯乙烯型強堿性陰離子）OH-被置換到水中，并和水中的H+結(jié)合成水，此即去離子水。去離子水在現(xiàn)代工業(yè)中有著非常廣泛的用途，使用去離子水，是我國很多行業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量的，趕超世界先進水平的重要手段之一。 由于去離子水中的離子數(shù)可以被人為的控制，從而，使它的電阻率、溶解度、腐蝕性、病毒細(xì)菌等物理、化學(xué)及病理等指標(biāo)均得到良好的控制。在工業(yè)生產(chǎn)及實驗室的實驗中，如果涉及到使用水的工藝都被使用了去離子水，那么，許多參數(shù)會更接近設(shè)計或理想數(shù)據(jù)，產(chǎn)品質(zhì)量將變得易于控制。

　　去離子水是通過陰、陽離子交換樹脂對水中的各種陰、陽離子進行置換的一種傳統(tǒng)水處理工藝，陰、陽離子交換樹脂按不同比例進行搭配可組成離子交換陽床系統(tǒng)，離子交換陰床系統(tǒng)及離子交換混床（復(fù)床）系統(tǒng)，而混床（復(fù)床）系統(tǒng)又通常是用在反滲透等水處理工藝之后用來制取超純水，高純水的終端工藝，他是目前用來制備超純水、高純水不可替代的手段之一。其出水電導(dǎo)率可低于1uS/cm以下，出水電阻率達到1MΩ.cm以上，根據(jù)不同的水質(zhì)及使用要求，出水電阻率可控制在1~18MΩ.cm之間。被廣泛應(yīng)用在電子、電力超純水，化工，電鍍超純水，鍋爐補給水及醫(yī)藥用超純水等工業(yè)超純水，高純水的制備上。 采用陰床，陽床，混床

　　去離子超純水處理設(shè)備采用反滲透主機加兩級混床

　　去離子超純水處理設(shè)備 離子交換樹脂的工作原理 采用離子交換方法，可以把水中呈離子態(tài)的陽、陰離子去除，以氯化鈉(NaCl)代表水中無機鹽類，水質(zhì)除鹽的基本反應(yīng)可以用下列方程式表達：

　　1、陽離子交換樹脂：R—H+Na+ R—Na+H+

　　2、陰離子交換樹脂：R—OH+Cl- R—Cl+OH-

　　陽、陰離子交換樹脂總的反應(yīng)式即可寫成：

　　RH+ROH+NaCl——RNa+RCL+H2O

　　由此可看出，水中的NaCl已分別被樹脂上的H+和OH-所取代，而反應(yīng)生成物只有H2O，故達到了去除水中鹽的作用。 離子交換陰樹脂 離子交換陽樹脂 離子交換拋光樹脂 離子交換柱 離子交換樹脂的預(yù)處理

　　陽離子交換樹脂的預(yù)處理

　　先用清水對樹脂進行沖洗，然后用4~5%的HCl和NaOH在交換柱中依次交替浸泡2~4小時，在酸堿之間用大量清水淋洗至出水接近中性，如此重復(fù)2~3次，每次酸堿用量為樹脂體積的2倍。最后一次處理應(yīng)用4~5%的HCl溶液進行，放盡酸液，用清水淋洗至中性即可待用。

　　陰離子交換樹脂的預(yù)處理

　　先用清水對樹脂進行沖洗，然后用4 ~5%的NaOH和HCl在交換柱中依次交替浸泡2 ~4小時，在堿酸之間用大量清水淋洗至出水接近中性，如此重復(fù)2~3次，每次酸堿用量為樹脂體積的2倍。最后一次處理應(yīng)用4~5%的NaOH溶液進行，用放盡堿液，用清水淋洗至中性即可待用。

　　碳鋼襯膠陽床+陰床+混床

　　離子交換超純水處理設(shè)備反滲透+1級混床

　　離子交換超純水小型反滲透+兩級混床

　　去離子交換超純水設(shè)備 離子交換樹脂再生工藝 離子交換樹脂在使用一段時間后，吸附的雜質(zhì)接近飽和狀態(tài)，就要進行再生處理，使之恢復(fù)原來的組成和性能。目前，國內(nèi)樹脂的再生常用化學(xué)藥劑酸堿法使失效的樹脂恢復(fù)交換能力，酸的使用通常采用HCl或H2SO4，調(diào)配濃度為3-5%左右；堿的使用一般采用NaOH，調(diào)配濃度為3-5%左右。

　　一、去離子水設(shè)備反洗分層：

　　反洗流速10米/時，反洗時間15分鐘，以沉降后陽，陰樹脂層界面是否清晰判別分層效果。

　　二、進再生液：

　　用20分鐘左右的時間泵完所需的再生液，浸泡2-3個小時后采用正洗的方法，陰樹脂沖洗至出水堿度PH=8-9左右，陽樹脂沖洗至出水酸度PH=5-6左右。

　　三混合：

　　從底部進入氮氣（也可用壓縮空氣，真空抽氣等）進行混合，進氣壓0.1~0.15MPa，進氣量2.5~3.0米3/（米2·分），混合時間一般為5～10分種，以柱內(nèi)樹脂充分混合為終點。 有機玻璃柱超純水

　　離子交換柱設(shè)備（4噸）有機玻璃柱超純水

　　離子交換柱設(shè)備（0.5噸）有機玻璃柱超純水

　　離子交換柱設(shè)備（1噸） 離子交換樹脂超純水制備工藝的特點及應(yīng)用領(lǐng)域 離子交換設(shè)備是傳統(tǒng)的去離子水設(shè)備，它的產(chǎn)水水質(zhì)穩(wěn)定，造價相對較低。在以往的電廠鍋爐補給水都是采用陽床+陰床+混床處理工藝。

　　近年來，隨著反滲透、EDI等工藝的發(fā)展，離子交換設(shè)備操作復(fù)雜，不容易實現(xiàn)自動化，浪費酸堿，運行成本高等缺點更加突出，目前更多的應(yīng)用于反滲透的深度處理。

　　小型的去離子水設(shè)備常采用有機玻璃交換柱，有利于觀察樹脂運行情況。如混合離子交換器再生分層是否充分，陽離子是否“中毒”等，樹脂損耗情況等。

　　大型的去離子水設(shè)備則采用碳鋼內(nèi)襯環(huán)氧樹脂或襯膠，中間預(yù)留可視裝置，以便于離子再生時在線觀測再生液水位狀況。

　　1、工業(yè)超純水處理工藝，是目前工業(yè)用超純水的制備上應(yīng)用最多的一種工藝之一。

　　2、食品工業(yè)離子交換樹脂可用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工業(yè)裝置上。

　　3、制藥工業(yè)去離子交換樹脂對發(fā)展新一代的抗菌素及對原有抗菌素的質(zhì)量改良具有重要作用。鏈霉素的開發(fā)成功即是突出的例子。

　　4、合成化學(xué)和石油化學(xué)工業(yè)在有機合成中常用酸和堿作催化劑進行酯化、水解、酯交換、水合等反應(yīng)。

　　5、電鍍廢液中的金屬離子，回收電影制片廢液里的有用物質(zhì)等。

　　6、濕法冶金及其他離子交換樹脂可以從貧鈾礦里分離、濃縮、提純鈾及提取稀土元素和貴金屬。

　　去離子水的處理步驟

　　從自來水到去離子水一般要經(jīng)過幾步處理 ：

　　1、先通過石英砂過濾顆粒較粗的雜質(zhì)

　　2、然后高壓通過反滲透膜

　　3、最后一般還要經(jīng)過一步紫外殺菌以去除水中的微生物

　　4、假如此時電阻率還沒有達到要求的話，可以再進行一次離子交換過程最高電阻率可達到18兆。

　　相對而言，蒸餾水只是先氣化再冷凝，其純度如電導(dǎo)率一般不如純度高的去離子水，半導(dǎo)體工業(yè)中用的大多數(shù)是高純度的去離子水設(shè)備。

　　離子交換設(shè)備工藝

　　1、預(yù)處理－反滲透－水箱－陽床－陰床－混合床－純化水箱－純水泵－紫外線殺菌器－精制混床－精密過濾器－用水對象

　　2、預(yù)處理－一級反滲透－加藥機（PH調(diào)節(jié)）－中間水箱－二級反滲透－純化水箱－純水泵－紫外線殺菌器－0.2或0.5μm精密過濾器－用水對象

　　3、預(yù)處理－反滲透－中間水箱－水泵－EDI裝置－純化水箱－純水泵－紫外線殺菌器－0.2或0.5μm精密過濾器－用水對象

　　4、預(yù)處理－反滲透－中間水箱－水泵－EDI裝置－純化水箱－純水泵－紫外線殺菌器－精制混床－0.2或0.5μm精密過濾器－用水對象為滿足用戶需要，達到符合標(biāo)準(zhǔn)的水質(zhì)，盡可能地減少各級的污染，在工藝設(shè)計上，取達國家自來水標(biāo)準(zhǔn)的水為源水，再設(shè)有介質(zhì)過濾器，活性碳過濾器，精密過濾器等預(yù)處理系統(tǒng)、RO反滲透主機系統(tǒng)、離子交換混床系統(tǒng)等。

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