常規的再生處理

2023-02-14 01:30:05 字數 3492 閱讀 4694

離子交換樹脂(ionresin)使用一段時間後,吸附的雜質接近飽和狀態,就要進行再生處理,用化學藥劑將樹脂所吸附的離子和其他雜質洗脫除去,使之恢復原來的組成和效能。在實際運用中,為降低再生費用,要適當控制再生劑用量,使樹脂的效能恢復到最經濟合理的再生水平,通常控制效能恢復程度為70~80%。如果要達到更高的再生水平,則再生劑量要大量增加,再生劑的利用率則下降。

樹脂的再生應當根據樹脂的種類、特性,以及執行的經濟性,選擇適當的再生藥劑和工作條件。

樹脂的再生特性與它的型別和結構有密切關係。強酸性和強鹼性樹脂的再生比較困難,需用再生劑量比理論值高相當多;而弱酸性或弱鹼性樹脂則較易再生,所用再生劑量只需稍多於理論值。此外,大孔型和交聯度低的樹脂較易再生,而凝膠型和交聯度高的樹脂則要較長的再生反應時間。

再生劑的種類應根據樹脂的離子型別來選用,並適當地選擇**較低的酸、鹼或鹽。例如:鈉型強酸性陽樹脂可用10%nacl 溶液再生,用藥量為其交換容量的2倍 (用nacl量為117g/ l 樹脂);氫型強酸性樹脂用強酸再生,用硫酸時要防止被樹脂吸附的鈣與硫酸反應生成硫酸鈣沉澱物。

為此,宜先通入1~2%的稀硫酸再生。

氯型強鹼性樹脂,主要以nacl 溶液來再生,但加入少量鹼有助於將樹脂吸附的色素和有機物溶解洗出,故通常使用含10%nacl + 0.2%naoh 的鹼鹽液再生,常規用量為每公升樹脂用150~200g nacl ,及3~4g naoh。oh型強鹼陰樹脂則用4%naoh溶液再生

樹脂再生時的化學反應是樹脂原先的交換吸附的逆反應。按化學反應平衡原理,提高化學反應某一方物質的濃度,可促進反應向另一方進行,故提高再生液濃度可加速再生反應,並達到較高的再生水平。

為加速再生化學反應,通常先將再生液加熱至70~80℃。它通過樹脂的流速一般為1~2 bv/h。也可採用先快後慢的方法,以充分發揮再生劑的效能。

再生時間約為一小時。隨後用軟水順流沖洗樹脂約一小時(水量約4bv),待洗水排清之後,再用水反洗,至洗出液無色、無混濁為止。

一些樹脂在再生和反洗之後,要調校ph值。因為再生液常含有鹼,樹脂再生後即使經水洗,也常帶鹼性。而一些脫色樹脂 (特別是弱鹼性樹脂) 宜在微酸性下工作。

此時可通入稀鹽酸,使樹脂 ph值下降至6左右,再用水正洗,反洗各一次。

(ionresin)樹脂在使用較長時間後,由於它所吸附的一部分雜質(特別是大分子有機膠體物質)不易被常規的再生處理所洗脫,逐漸積累而將樹脂汙染,使樹脂效能降低。此時要用特殊的方法處理。例如:

陽離子樹脂受含氮的兩性化合物汙染,可用4%naoh 溶液處理,將它溶解而排掉;陰離子樹脂受有機物汙染,可提高鹼鹽溶液中的naoh 濃度至0.5~1.0%,以溶解有機物。

二、特殊的再生處理

汙染較嚴重的樹脂,可用酸或鹼性食鹽溶液反覆處理,如先用10%nacl +1%naoh鹼鹽溶液溶解有機物,再用4%hcl 或分別用10%naoh 及1%hcl 溶解無機物,隨後再用10%nacl +1%naoh處理,在約70℃下進行。

如果上述處理的效果未達要求,可用氧化法處理。即用水洗滌樹脂後,通入濃度為0.5%的次氯酸鈉溶液,控制流速2~4bv/h,通過量10~20bv,隨即用水洗滌,再用鹽水處理。

應當注意,氧化處理可能將樹脂結構中的大分子的連線鍵氧化,造成樹脂的降解,膨脹度增大,容易碎裂,故不宜常用。通常使用50週期後才進行一次氧化處理。由於氯型樹脂有較強的耐氧化性,故樹脂在氧化處理前應用鹽水處理,變為氯型,這還可避免處理過程中的ph值變化,並使氧化作用比較穩定。

《通常將樹脂裝於圓筒形的樹脂柱中,溶液連續地通過。樹脂柱內裝載樹脂的體積稱為床容積(bed volume),簡寫為bv。工業用的樹脂柱的床容積通常由1~10m3,也有較小或較大的。

這是樹脂柱的基本單位,它工作時的各種物料量都以bv為單位。例如溶液通過樹脂柱的流量速度為2~4bv/h,即每小時通過溶液的體積為樹脂床容積的2~4倍。樹脂的處理能力亦常以bv為單位計算。

》離子交換樹脂的再生方法

提高離子交換純水器製備純水的質量和產量 [方法] 老化樹脂吸附的主要雜質離於最大程度置

換出來指示再生終點 [結果]純水最高比電阻達33.3×10 5 ω·cm,週期產水約700 l [結論]與原法比較,純水質量和產量均有明顯提高。

關鍵詞:離子交換法;樹脂;老化;再生

分析實驗室用純承質量如何直接影響分析結果的準確性。據國家標準規定,實驗用水必須符合gb6682-l986「實驗室用水規格」中3級水的質量要求,即水溫在25℃時,比電阻≥5×10 5ω·cm(電導率≤2.0μs/cm)。

「離子交換製備純水以其水質好,成本低,使用方便等優點得到各級實驗室的普遍使用。但在日常工作中發現,目前許多實驗室使用的離子交換純水器,當樹脂老化後,若採用傳統的「常規處理方法再生樹脂,其製備的純水往往質量不高,難以滿足日益增多的微量組分分析用水要求。針對這個問題.我們實驗室將常規處理的再生方法加以改進。

以老化樹脂吸附的主要雜質離子最大程度置換出來指示再生終點,結果提高了製備純水的質量和產量。現將方法報告如下。

1 材料

1.1 試劑 7%鹽酸溶液;8%氫氧化鈉;o.01mol/l edta標準溶液;1+1氨水;硝酸銀標準溶液(每毫公升硝酸銀相當0.50mg氯化物);5%鉻酸鉀;0.

25mol/l和0.025mol/l硫酸。

1.2 儀器dds-iic型電導率儀,上海南華醫療器械廠。

2 操作方法

2.1 陰陽樹脂除雜,清洗將失效的樹脂陰陽分開,分別置於兩個塑料盆中,用自來水漂洗.除去可見的雜質和破碎的樹脂,去水並反覆漂洗2~3次,抽乾。

2.2 陽樹脂再生往陽樹脂盆中加入7%鹽酸溶液浸沒樹脂,輕輕攪動幾次,靜置2~3min.傾去酸液,抽乾。反覆5~6次後,檢驗酸液中鈣鎂離子含量。方法:

吸取1.0 ml酸液,加1+1氨水調至中性,以鉻黑t為指示劑,用0.01mol/l edta滴定至終點,溶液由紫紅變為亮蘭,記錄消耗的edta 量,重複以上操作,直至直至吸取1.0 ml

酸液消耗edta量降低至穩定值為止。

2.3 陰樹脂再生往陰樹脂盆中加入8%氫氧化鈉溶液浸沒樹脂,輕輕攪動幾次,靜置2~3min後,傾去鹼液,抽乾。反覆7~8次後,檢驗鹼液中氯離子含量。方法:

吸取1.0 ml鹼液置於50ml蒸發皿上,加1滴1%酚酞溶液,用0.25 mol/l硫酸調至溶液呈微紅色後,用0.

025mol/l硫酸調至溶液紅色剛好退去.加0.5ml5%鉻酸鉀溶液,用硝酸銀標準溶液滴定至終點,記錄消耗硝酸銀溶液量。傾去鹼液,抽乾。

重複以上操作,直至吸取1.0ml鹼液消耗硝酸銀量降低至穩定值為止。

2.4 漂洗將檢驗合格的陰陽樹脂用離子水反覆漂洗至中性,即陽樹脂洗至ph6.5~7.5,陰樹脂洗至ph 7~8。

2.5 裝柱用小燒杯把樹脂連同水一起1.0ml酸液消耗edta量降低至穩定值裝入柱內.按順序連線好柱子,通水。

3 結果

以自來水為原水通過改進再生法的純木器,其製備的純承質量和產量與常規處理再生法比較。

4 討論

離子交換純木器常規處理的再生方法(以下稱原法)以進出的酸鹼液ph值不變(用ph試紙測定)指示再生終點,筆者認為方法過於簡單.改進的方法是以老化樹脂吸附的主要雜質離子(ca2+、mg2+、cl-)最大程度置換出來以指示再生終點,通過檢驗流出的再生劑中無ca2+、mg2+、cl-或降低至含量不變。說明樹脂吸附的雜質離子與再生劑的h+和oh-之間置換達到動態平衡,此時樹脂才真正獲得最大程度的「再生」。

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