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离子交换树脂的使用说明一、贮存与运输离子交换树脂一般是在充分膨胀、湿润的球粒状态下供应,在贮存、运输过程中要保持包 装完好无损,避免树脂脱水、冻裂及污染。不能露天存放,存放处的温度为040C,当存放 处温度稍低于0C时,应向包装内加入澄清的饱和食盐水,浸泡树脂。此外,当存放处温度过 高时,不但使树脂易于脱水,还会加速阴树脂的降解。一旦树脂失水,使用时不能直接加水, 可用澄清的饱和食盐水浸泡,然后再逐步加水稀释,洗去盐分,贮存期间应使其保持湿润。二、脱水树脂复苏 树脂干燥失水是最大危险之一,失水树脂用10%食盐水浸泡12小时,然后稀释,再投入 使用,以防止树脂水合急剧膨胀而破损。三、树脂鉴别 使用单位存放树脂和填装时发生混淆,必须鉴别,确认后,投入装置,以充分发挥树脂的 工作性能。1、鉴别001X7和201X7两种树脂,可以利用湿真密度不同而区别,取一点树脂放入饱 和食盐盐水中,浮在上面的是201X7阴树脂,下沉的则是001X7阳树脂。2、鉴别强弱型阳树脂,一是外观,强酸性阳树脂为棕黄色,弱酸性阳树脂为乳白色或淡 黄色,二是用转型膨胀率判断,阳树脂用盐酸转为H型,再用烧碱转为Na型,是其体积膨胀, 弱酸性树脂明显大于强酸性树脂。3、鉴别强弱型阴树脂,可以利用加酚酞的氢氧化钠浸泡10min,用无离子水洗净后,强型 阴树脂呈紫色,大孔强型阴树脂呈粉红色,弱型阴树脂不变色。四、树脂预处理将准备装柱使用的新树脂,先用热水(清洁的自来水也可)反复清洗,阳离子交换树脂可 用7080C的热水,阴离子交换树脂的而热性能较差一些,可用5060C热水。开始浸洗时, 每隔15分钟换水一次,浸洗时要不时搅动,换水45次后,可隔约30分钟换水一次,总共 换水 78 次,浸洗至浸洗水不带褐色,泡沫很少时为止。水洗后,再经酸碱处理,阳离子交换树脂可按下述步骤处理:1、用1N盐酸缓慢流过树脂,用量约为强酸阳树脂体积的23倍,弱酸阳树脂体积的3 5 倍,每小时 1.5 倍床层体积流过。2、用水冲洗,出水PH为5左右,用3倍树脂体积5%的NaCl溶液流过树脂,流速与1相 同。3、用1 NNaOH流过树脂,用量及流速与1相同。4、用水冲洗至出水PH为9左右。5、用1N盐酸或硫酸,将树脂转成H-型,用量为树脂体积的35倍,流速与1相同。6、酸流完后,用去离子水冲洗至出水PH值为6以上时,即可投入使用。对于阴离子交换树脂水洗后的酸、碱处理次序,可采用碱f酸f碱次序,酸、碱用量及流 速,与阳树脂相对应,弱碱阴树脂与弱酸阳树脂相对应。五、离子交换树脂的复活处理1、铁污染:树脂被铁污染后,颜色变深甚至发黑,可以用二倍树脂体积10%的盐酸,以约 0.6m/h流速通过树脂层,然后用同样流速40C的清水清洗,最后用过量的NaOH再生邙日树脂)。2、硅污染:被树脂吸附的硅酸,在低PH的条件下,容易聚合为高聚物沉淀于树脂中,可 用4050C,6%8%NaOH溶液浸泡,再用清水洗,为避免硅污染,应适当提高再生剂的浓度 和温度。3、有机物污染:阴树脂很容易被水中的有机物污染,使树脂变色发黑,水的电导上升,PH值下降,功效降低,这样可用10倍树脂体积,温度为40C的8%的NaCl和4%的NaOH混合 液,以0.6m/h的流速通过树脂层,或采用浸泡24h,可获得较好的复苏效果。新树脂的处理和贮存一、新树脂的处理 离子交换树脂的工业产品中,常含有少量低聚合物和未参与聚合或缩合反应的单体。当树 脂与水、酸、碱或其他溶液接触时,上述物质就会转入溶液中,影响出水水质。除了这些有机 物外,树脂中还往往含有铁、铅、铜等无机杂质。因此,在对水质要求较高的时候,新树脂在 使用前必须进行处理,以除去树脂中的可溶性杂质。新树脂在用药剂处理前,必须首先用水使树脂充分膨胀。然后,对其中的无机杂质(主要 为铁的化合物)可用稀盐酸除去;有机杂质可用稀氢氧化钠溶液除去。但如果树脂在运输或贮 存过程中脱了水,则不能将其直接放入水中,以防止树脂因急剧膨胀而破裂,应先把树脂放在 10%食盐水中浸泡一定时间后,再用水稀释使树脂缓慢膨胀到最大体积。热力发电厂中用作水处理的树脂量都比较大,所以宜在离子交换设备中进行处理。具体的 处理方法如下:1、脱水树脂的食盐水处理将树脂装入交换器中,用大于树脂体积的10% NaCl溶液浸泡树脂12h。浸泡完后放掉食 盐水,用水冲洗树脂,直至排出的水不呈黄色为止,然后最好再进行反洗。以除去混在树脂中 的机械杂质和细碎树脂粉末。2、阳树脂的预处理将阳树脂浸泡于2%4%NaOH溶液中,经48h后进行小流量反洗,至排水澄清、耗氧 量稳定为止,然后再浸泡于5%HCl溶液中,经48h后进行正洗,至排水Cl-含量与进水相接 近为止。3、阴树脂的预处理将阴树脂浸泡于5%HCl溶液中,经48h后,用氢离子交换器出水进行小流量反洗,至排 水Cl-含量与进水相接为止。然后再用4% NaOH溶液浸泡,经48h后进行正洗,至排水接近 中性为止。新树脂经上述处理后,它的稳定性会显著提高。二、树脂的贮存 如需长期贮存树脂时,最好把树脂转变成盐型,并浸泡在水中。如贮存过程中树脂脱了水,也应先用浓(如 10%)食盐水浸泡,再逐渐稀释,以免树脂急剧膨胀而破碎。树脂在贮存处和运输过程中的温度不宜过高或过低,一般最高应不超过40C;最低不得在 0C以下,以免冻裂。如冬季没有保温设备时,可将树脂贮存在食盐水中,食盐水的浓度可根 据具体气温条件而定。三、树脂的鉴别和分离1、树脂的鉴别 在实际工作中,往往需要判别树脂的种类,现介绍一种简单的鉴别方法如下: 第一步区分阳树脂和阴树脂。1)取树脂样品2mL,置于30mL的试管中,用吸管吸去树脂层上部的水。2)加入1mol/L HCl5mL,摇动12min,将上部清液吸去,这样重复操作23次。3)加入纯水清洗,摇动后,将上部清液吸去,重复操作23次,以除去过剩的HC1。 经上述操作后,阳树脂转变为H型,阴树脂转变为Cl型。4)加入已酸化的10% CuSO4 (其中含1% H2SO4)5mL,摇动lmin,放置5min。如树脂呈 浅绿色,即为阳树脂,如树脂不变色则为阴树脂。H型强酸性阳树脂与Cu2+交换转变成Cu型树脂而呈浅绿色。H型弱酸性阳树脂由于羧基 和Cu2+能形成牢固的共价键,即使在酸性溶液中也能转变为Cu型树脂,所以也呈浅绿色。强 碱性阴树脂与Cu2+无作用,因此不变色,弱碱性阴树脂可以和CU2 +络合,也呈浅绿色,但在 酸性溶液中不能和Cu2+络合,将CuSO4溶液酸化,就是为了防止弱碱性阴树脂与Cu2+络合, 干扰对阳树脂的鉴别。由于弱酸性阳树脂的交换速度较慢,因此加CuSO4后,需放置一些时间,再进行观察。 第二步,区分强酸性阳树脂和弱酸性阳树脂。经第一步处理后的树脂如显浅绿色,则用纯水充分清洗后,加5mol/L NH3H2O溶液2mL, 摇动lmin,再用纯水充分清洗。如树脂转为深蓝色,则为强酸性阳树脂;如树脂颜色不变, 则为弱酸性阳树脂。之所以认定转为深蓝色的树脂为强酸性树脂,是因为加nh3h2o后,强酸性阳树脂颗粒中 的Cu2+成为铜氨络离子】Cu(NH3)42 +,并仍被强酸性阳树脂吸着,因而使树脂呈深蓝色 Cu(NH3)42+为深蓝色。弱酸性阳树脂中的Cu2+不转成Cu(NH3)42 +,所以树脂仍为浅绿色。第三步,区分强碱性阴树脂和弱碱性阴树脂。经第一步处理后,不变后的树脂即为阴树脂, 再进行如下操作:1)加入lmol/L NaOH 5mL,摇动lmin后,用倾泻法充分清洗。如入NaOH是使阴树脂转 成 OH 型,并清洗除去过剩的 NaOH。2)加入酚酞5滴,摇动lmin,用纯水充分清洗,如树脂呈红色,则为强碱性阴树脂,这 是由于OH型强碱性阴树脂能电离子OH-,充填在树脂颗粒的网孔中,因而呈强碱性,当酚酞 渗入网孔中时,遇碱即显红色。弱碱性树脂由于电离的OH-少,碱性弱,所以酚酞渗入网孔时 不变色。第四步,确定弱碱性树脂。加入酚酞后,树脂不变色,应为弱碱性阴树脂,为了进一步加以肯定,操作如下:1)加入lmol/L HCl5mL,摇动lmin,然后用纯水清洗23次。加HC1是使阴树脂转变为 Cl 型,并洗去过剩的 HCl。2)加入5滴甲基红(或甲基橙),摇动lmin,并用纯水充分清洗,如树脂呈桃红色,则 可确定为弱碱性阴树脂,如树脂不变色,则表示无离子交换能力,这是由于Cl型弱碱性阴树 脂有水解作用,其反应如下:RCl + H2O ROH + HCl水解后,RCl树脂网孔中的水呈酸性,因此当甲基红渗入树脂颗粒网孔中后即显桃红色(甲 基橙在酸性溶液中显桃红色)。必须注意,上述操作是连续性的,不能只取其中一步就确定是某种树脂。例如,不能只做 第四步就确定它是弱碱性阴树脂,因为H型的强酸或弱酸树脂,其网孔中的水都呈酸性,因此 加甲基红都呈桃红色。2、不同树脂的分离 在使用中,有时会碰到不同类型的树脂混合在一起,需要设法分离。树脂的分离常利用它 们密度的不同,用自下而上的水流将它们分开。或者将它们浸泡在一种具有一定密度的溶液中, 利用它们浮、沉性能的不同而分开。如用饱和食盐水浸泡,则强碱性阴树脂会浮在上面,而强 酸性阳树脂则沉于底部,如果混合的两种树脂密度差甚小,那么分离起来就比较困难。
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