离子交换树脂的使用说明

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。