树脂再生原理
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纯水抛光树脂再生的原理树脂是一种常用的材料,广泛应用于各个领域,包括工业、建筑、医疗等。
然而,在使用过程中,树脂往往会因为各种原因而产生污染或老化,影响其使用寿命和性能。
为了解决这个问题,科学家们开发出了一种纯水抛光树脂再生技术,能够有效地将树脂恢复到原始状态。
纯水抛光树脂再生技术的原理主要包括两个方面:纯水抛光和再生处理。
纯水抛光是指利用纯水作为介质,在一定的条件下,通过物理摩擦和冲击的作用,去除树脂表面的杂质和污染物。
这个过程类似于我们在洗衣服时使用的洗衣机,通过水和摩擦力,将衣物表面的污渍去除。
在纯水抛光树脂再生中,通过调节水的温度、流速和压力等参数,可以实现对树脂表面的抛光效果。
纯水的使用不仅可以避免使用化学溶剂对环境的污染,而且可以保证树脂的纯净度和表面质量。
再生处理是指对经过抛光的树脂进行进一步的处理,以恢复其原始性能和功能。
在再生处理过程中,通常会采用一些特殊的物理或化学方法,如温度调节、压力处理、溶剂清洗等,来去除树脂中的污染物和老化产物。
这些处理方法可以有效地改善树脂的结构和性能,使其重新具备使用价值。
纯水抛光树脂再生技术的优点主要有以下几个方面:纯水抛光树脂再生技术是一种环保的技术,不需要使用任何有害化学物质,对环境没有污染。
同时,由于使用纯水作为介质,也不会对树脂本身造成任何损害。
纯水抛光树脂再生技术能够高效地去除树脂表面的污染物和杂质,提高树脂的纯净度和表面质量。
这对于需要高纯净度的树脂材料非常重要,可以保证其在各个领域的应用质量。
纯水抛光树脂再生技术可以延长树脂的使用寿命,降低了材料的成本。
通过再生处理,树脂可以得到有效的修复和恢复,延缓了其老化和损坏的过程,减少了更换树脂的频率和成本。
纯水抛光树脂再生技术可以为树脂材料提供更多的再利用机会。
通过再生处理,树脂可以得到有效的修复和恢复,使其重新具备使用价值。
这不仅减少了对新树脂的需求,也减少了废弃树脂对环境的负荷。
纯水抛光树脂再生技术是一种环保、高效、经济的树脂处理方法。
阴阳离子交换树脂再生原理
阴阳离子交换树脂再生原理是一种将污染了的阴阳离子交换树脂(IEX),进行回收再利用的原理。
通常,阴阳离子交换树脂是用来处理水质或污水中的无机离子的,可以起到净化的作用,其中的部分成分经过长期的使用会受到污染,失去净化的能力。
再生原理是使用一种设备将污染的树脂放入高温水中,并加入除去各种离子结合污染物的脱脂剂,容器内的温度一般保持在80℃-120℃。
污染物会被轻松分离和沉积,树脂也会通过加入酸酸性离子洗礼,从而大幅度减少污染物的含量,恢复阴阳离子交换树脂的可用性和性能。
污染的阴阳离子交换树脂重新经过补充离子替换和专业的再生设备处理后,其性能得到了明显改善,可以重新运用于脱盐、净水、还原水和其他离子束分离,实现成本节约、资源循环利用、污染物提取和处理。
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离子交换树脂再生原理
离子交换树脂是一种常用于水处理和水质改善的方法。
当水中存在着一些不需要的离子,如钙离子、镁离子等,离子交换树脂可以通过吸附和释放离子的方式,将水中的有害离子去除或置换为无害的离子。
离子交换树脂的再生是指将树脂中吸附的目标离子从树脂表面释放出来,使树脂恢复到可再次进行吸附的状态。
离子交换树脂的再生过程主要有两个步骤:洗涤和再生。
洗涤是指通过向树脂中加入逆离子或酸性洗涤剂来去除树脂上残留的杂质和未被释放的目标离子。
逆离子可以与树脂表面上的阳离子形成离子交换,将其释放出去。
酸性洗涤剂则可以通过酸碱中和反应将树脂表面的阳离子中和并释放出去。
洗涤的目的是去除污染物并准备树脂进行再生。
再生是指将洗涤后的树脂恢复到吸附离子的状态。
再生通常通过向树脂中加入盐水或碱性溶液来实现。
盐水中的阴离子可以与树脂表面上的阳离子形成离子交换,重新吸附在树脂上。
碱性溶液可以通过酸碱反应中和树脂表面的阴离子,将其释放出来并将树脂恢复为原始状态。
再生后的离子交换树脂可以继续使用,反复进行吸附和再生的循环。
需要注意的是,随着多次使用和再生,离子交换树脂的吸附效率和容量逐渐下降,需要定期更换或再生以保持其良好的处理效果。
树脂再生酸碱用量1. 引言树脂再生是一种处理废水和废气的常用方法之一,通过利用树脂的吸附和解吸附性能,将废水中的污染物分离出来,达到净化的目的。
树脂再生酸碱用量是指在树脂再生过程中,所使用的酸碱溶液的用量。
合理控制酸碱用量能够确保再生效果的同时,减少对环境的污染。
本文将详细介绍树脂再生酸碱用量的相关知识,包括树脂再生原理、酸碱用量的影响因素、合理控制酸碱用量的方法等。
2. 树脂再生原理树脂是一种高分子化合物,具有吸附和解吸附能力。
在树脂吸附废水中的污染物时,树脂中的活性基团会与污染物之间发生化学反应,将其吸附在树脂表面。
当树脂吸附饱和时,需要对其进行再生,将吸附的污染物从树脂上解吸下来。
树脂再生过程中,通常会使用酸碱溶液。
酸碱溶液中的氢离子或氢氧根离子可以与树脂上的活性基团发生反应,将吸附在树脂上的污染物解吸下来,并使树脂恢复吸附能力。
3. 酸碱用量的影响因素在确定树脂再生酸碱用量时,需要考虑以下几个主要影响因素:3.1 树脂种类不同种类的树脂对酸碱溶液的耐受能力不同。
一般来说,酸性树脂适合用酸性溶液进行再生,碱性树脂适合用碱性溶液进行再生。
选择合适的酸碱性溶液能够提高再生效果。
3.2 污染物性质废水中的污染物种类和性质也会影响酸碱用量的确定。
某些污染物对酸碱溶液有较高的需量,需增加酸碱溶液的用量进行再生。
而对于某些容易解吸的污染物,酸碱用量可以适度减少。
3.3 再生效果要求根据不同的再生效果要求,酸碱用量也会有所不同。
如果对于废水中的污染物要求较高的去除率,需要增加酸碱用量,确保彻底解吸污染物。
而对于要求较低的再生效果,可以适当减少酸碱用量,降低成本。
3.4 酸碱浓度酸碱溶液的浓度会影响其对于树脂的作用效果。
一般来说,较浓的酸碱溶液会有较高的解吸能力,但同时也会对环境造成较大的污染。
因此,需要在准确控制再生效果的前提下,尽可能选择适度浓度的酸碱溶液。
4. 合理控制酸碱用量的方法针对酸碱用量的影响因素,可以采取以下方法进行合理控制:4.1 实验室小试在进行大规模树脂再生前,可以先进行实验室小试。
离子交换树脂再生原理首先,离子交换树脂再生的原理是基于树脂表面的功能基团与被吸附物质之间的离子交换作用。
在使用过程中,树脂表面的功能基团会逐渐被被吸附物质所替代,导致树脂失去吸附能力。
因此,再生的关键在于恢复树脂表面的功能基团,使其重新具有吸附能力。
其次,离子交换树脂的再生方法主要包括化学再生和物理再生两种。
化学再生是指通过化学方法将被吸附物质从树脂表面去除,常用的方法包括酸碱法、盐溶液法等。
物理再生则是通过物理手段将被吸附物质从树脂表面去除,如高温脱附、超声波清洗等。
两种方法各有优劣,具体选择应根据树脂类型、被吸附物质特性以及再生设备条件等因素综合考虑。
再者,离子交换树脂再生的效果受到多种因素的影响。
首先是树脂的类型和质量,不同类型的离子交换树脂其再生方法和效果也会有所不同。
其次是被吸附物质的性质,不同的被吸附物质对树脂的影响程度不同,需要针对性地选择再生方法。
此外,再生设备的操作条件和再生剂的选择也会影响再生效果。
因此,在进行离子交换树脂再生时,需要综合考虑这些因素,选择合适的再生方法和条件,以达到最佳的再生效果。
最后,离子交换树脂再生后,需要对树脂进行再生后的性能进行检测,以确保其再生效果符合要求。
常用的检测方法包括树脂的吸附容量、离子交换容量、表观密度等。
通过这些检测数据,可以评估再生效果,并对再生方法进行调整和改进。
总之,离子交换树脂再生是保证树脂持续利用的重要环节,其原理是基于离子交换作用,再生方法包括化学再生和物理再生,再生效果受到多种因素的影响。
在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的再生方法,并对再生后的树脂性能进行检测,以确保其再生效果符合要求。
树脂再生和转型的原理区别树脂再生和转型是两种不同的工艺过程,其原理和应用场景有所不同。
树脂再生是指对废弃的树脂进行回收和再利用的过程。
树脂再生的原理是通过对废弃树脂进行清洗、切碎、熔化、过滤、造粒等一系列工艺步骤,将废弃树脂重新加工成可用的树脂颗粒。
具体而言,树脂再生的步骤包括:1. 清洗:将废弃树脂进行清洗,去除附着在树脂上的污染物,例如尘土、油污等。
2. 切碎:将清洗后的树脂进行切碎,将废弃树脂切割成小颗粒,以便后续进行熔化处理。
3. 熔化:将切碎后的树脂加热至熔化状态,使其变为流动的液态物质,以便进行后续的过滤和造粒处理。
4. 过滤:通过过滤器将熔化的树脂中的杂质和不纯物质去除,以保证再生后的树脂质量和性能。
5. 造粒:将过滤后的树脂液通过造粒机进行加工,使其变成规则的颗粒状物质,便于后续的加工和应用。
树脂再生的主要优点是能够对废弃树脂进行回收再利用,减少了对原生材料的需求,降低了成本,并对环境产生了较小的影响。
因此,树脂再生被广泛应用于各种塑料制品的生产和加工过程中。
转型则是指树脂在加工过程中,通过特定的工艺手段在形态上发生改变的过程。
转型的原理主要包括两个方面,分别是热转型和冷转型。
热转型是指通过热加工的方法将固态的树脂材料加热到高温状态,使其软化并变形成所需的形状。
具体而言,热转型的步骤包括:1. 加热:将树脂材料加热到其玻璃化温度以上,使其变软并且易于加工。
2. 塑性变形:在树脂材料处于高温软化状态时,将其通过挤出、压缩、注射、吹塑等方法进行塑性变形,使其成为所需的形状。
3. 冷却固化:将塑性变形后的树脂材料迅速冷却,使其重新恢复到固态状态,并保持其形状和性质。
冷转型是指通过冷加工的方法将树脂材料变形成所需形状的过程。
具体而言,冷转型的步骤包括:1. 准备:将树脂材料切割成所需的形状和尺寸。
2. 冷加工:通过冷弯、冷拉、冷镦、冲压等方法对树脂材料进行冷加工,使其变形成所需的形状。
3. 热处理:对经过冷加工的树脂材料进行热处理,以消除内应力和改善其性能。
树脂再生原理(一)树脂再生树脂再生是一种环保节能的工艺,通过回收再生废弃的树脂,可以减少对环境的污染和减少能源消耗。
树脂的再生过程树脂的再生过程主要包括以下几个步骤:1.回收:将使用后的废弃树脂进行回收。
2.粉碎:对收集回来的废弃树脂进行粉碎,以便于后续的加工处理。
3.清洗:将粉碎后的树脂进行清洗,去除其中的污染物和杂质。
4.过滤:将清洗后的树脂进行过滤,去除其中残留的杂质和颗粒。
5.融合:将过滤后的树脂进行融合处理,以便于再次成型。
6.再生:将融合后的树脂进行模压等再生处理,以获得符合要求的再生树脂。
树脂再生的原理基于树脂的可塑性和熔点变化。
当树脂加热至一定温度时,树脂分子之间的键能开始断裂,树脂开始变软、熔融。
这时树脂可以被塑成各种形状。
当树脂被制成了产品后,如果产品损坏或达到寿命,可以将其回收进行再生处理。
再生处理中,废弃树脂被加热至特定温度,使原本的树脂分子重新连接,将废弃树脂再生为可塑性树脂,从而可以成型为新的产品。
树脂再生的优势树脂再生具有以下优势:1.环保:树脂再生可以减少废弃树脂对环境的污染。
2.节能:树脂再生可以节约原材料和能源的消耗。
3.经济:通过树脂再生可以降低原材料成本,提高企业的经济效益。
结论树脂再生是一种环保节能的工艺。
通过回收再生废弃的树脂,可以减少对环境的污染和减少能源消耗。
树脂再生的过程包括回收、粉碎、清洗、过滤、融合和再生等步骤。
树脂再生具有环保、节能和经济等优势,可以帮助企业降低成本,提高经济效益,也可以对环境保护发挥积极作用。
树脂再生可以应用在各个领域,如:1.塑料制品:通过再生树脂可以制造各种塑料制品,如餐具、衣架、玩具等。
2.建筑材料:再生树脂也可以用于制造建筑材料,如地面砖、水泥辅助剂等。
3.包装材料:再生树脂可以制造各种包装材料,如塑料袋、保鲜膜等。
4.汽车工业:再生树脂可以应用于汽车工业,如汽车外壳、汽车配件等。
树脂再生的挑战虽然树脂再生具有很多优势,但是也面临着挑战:1.经济性:再生树脂的成本高于未经回收处理的原料。
离子交换树脂再生原理离子交换树脂是一种能够吸附和释放离子的高分子化合物,广泛应用于水处理、化工、医药等领域。
然而,在长时间使用后,离子交换树脂会逐渐失去活性,需要进行再生以恢复其吸附能力。
离子交换树脂再生的原理是什么呢?接下来我们将详细介绍。
首先,离子交换树脂再生的原理基于其结构特点。
离子交换树脂通常由阳离子交换树脂和阴离子交换树脂组成,其结构中含有大量的功能基团,如硫酸基、羧基等。
这些功能基团能够与水中的离子发生置换反应,使得水中的离子被吸附到树脂上。
随着使用时间的增长,树脂表面的功能基团会逐渐被水中的离子所取代,导致其吸附能力下降。
其次,离子交换树脂再生的原理是通过化学方法恢复其吸附能力。
通常采用的再生方法包括酸再生和碱再生两种。
酸再生是指用稀酸溶液将树脂中吸附的阳离子释放出来,碱再生则是用稀碱溶液将树脂中吸附的阴离子释放出来。
在再生过程中,树脂与再生溶液进行接触,使得树脂表面的功能基团重新得到置换,恢复其原有的吸附能力。
另外,离子交换树脂再生的原理还包括物理方法。
物理方法主要是通过高温脱附和冲洗来恢复树脂的吸附能力。
高温脱附是指将树脂加热至一定温度,使得树脂中吸附的离子被释放出来,从而恢复其吸附能力。
而冲洗则是利用水或其他溶剂对树脂进行清洗,去除表面的杂质和残留物,以提高树脂的吸附效果。
最后,离子交换树脂再生的原理是一个循环往复的过程。
随着再生次数的增加,树脂的吸附能力会逐渐下降,直至无法再生为止。
因此,在实际应用中,需要根据树脂的使用情况和再生效果,及时更换或淘汰老化的树脂,以确保水处理和其他应用的效果。
综上所述,离子交换树脂再生的原理是基于其结构特点和化学、物理方法的相互作用,通过再生来恢复树脂的吸附能力。
在实际应用中,需要根据具体情况选择合适的再生方法,并定期更换或淘汰老化的树脂,以保证其长期稳定的使用效果。
纯水抛光树脂再生的原理
纯水抛光树脂再生是指通过对使用一段时间后失去活性的树脂进行
再生处理,使其恢复原有的吸附性能和效果。
以下是纯水抛光树脂再生的一般原理:
1. 树脂特性:纯水抛光树脂是一种多孔的吸附材料,其中有特定的吸附剂。
在使用过程中,树脂会逐渐饱和,降低吸附能力,需要进行再生处理。
2. 再生剂:纯水抛光树脂再生通常使用特定的再生剂来恢复树脂的吸附性能。
这些再生剂通常是一些化学溶剂或溶液,如酸、碱或盐。
3. 再生过程:再生过程通常分为以下几个步骤:
-弃用树脂:首先,失去活性的树脂从使用环境中移除或取出。
-冲洗:树脂经过冲洗,用水或其他清洗剂冲洗树脂以去除表面污垢、杂质和部分吸附物。
-再生剂处理:再生剂与树脂接触,通过化学反应或物理吸附作用,将吸附在树脂上的有机物或其他污染物解离或分离出来。
-冲洗:再生剂被清除,树脂再次被冲洗,以去除残留的再生剂和分离出的污染物。
-再生树脂回归使用:经过再生处理后的树脂可以恢复其吸附能力和效果,并重新投入使用。
4. 检测和质量控制:再生后的树脂通常需要经过检测和质量控制的过程,以确保吸附性能和效果符合要求。
纯水抛光树脂的再生过程是一个周期性的操作,根据树脂的使用情况和效果,需要定期进行再生处理,以保证树脂的吸附能力和效果持续稳定。
具体的再生方法和操作细节可能会因树脂类型和使用要求的不同而有所差异。
混床树脂再生原理混床树脂再生原理是指通过对已经使用过的树脂进行再生处理,使其恢复到原有的吸附能力和分离效果的过程。
混床树脂是一种将不同功能的树脂混合在一起使用的方法,通过互补作用来提高树脂的吸附和分离效果。
混床树脂的再生是为了延长树脂的使用寿命,减少成本和环境污染。
混床树脂再生的原理主要包括两个方面:物理再生和化学再生。
物理再生是指通过物理方法将已经使用过的树脂中的吸附物质去除,使树脂恢复到原有的状态。
物理再生主要包括洗涤、脱附和干燥等步骤。
首先,将已经使用过的树脂用水进行洗涤,去除附着在树脂上的杂质和污染物。
然后,通过脱附剂将树脂上吸附的目标物质进行脱附,使其从树脂中解离出来。
最后,通过干燥处理将树脂中的水分去除,使其恢复到干燥的状态。
化学再生是指通过化学方法将已经使用过的树脂中的吸附物质进行分离和去除,使树脂恢复到原有的吸附能力。
化学再生主要包括酸洗、碱洗和再生剂处理等步骤。
首先,将已经使用过的树脂用酸性溶液进行酸洗,去除树脂表面的氧化物和污染物。
然后,用碱性溶液进行碱洗,使树脂表面变得光滑和清洁。
最后,通过再生剂处理将树脂中的吸附物质进行去除,使其恢复到原有的吸附能力。
混床树脂再生的过程中,需要注意一些关键因素。
首先,选择合适的再生方法和再生剂,以确保再生效果。
不同的树脂材料和吸附物质,需要选择不同的再生方法和再生剂。
其次,控制再生条件,包括温度、压力、浓度等参数,以保证再生效果和树脂的稳定性。
最后,对再生后的树脂进行检测和评估,以确保其吸附能力和分离效果达到要求。
混床树脂再生的优点主要包括:延长树脂的使用寿命,减少成本和环境污染。
通过再生处理,可以将已经使用过的树脂重新利用,延长其使用寿命,减少树脂的更换和购买成本。
同时,再生树脂的生产过程相对简单,能够减少对环境的污染,符合可持续发展的要求。
混床树脂再生是一种有效的树脂处理方法,通过物理和化学的再生过程,可以使已经使用过的树脂恢复到原有的吸附能力和分离效果。
树脂进行离子交换反应的性能和再生问题
一、交换能力氢型阳离子交换树脂在水中可解离出氢离子(H+),当遇到金属离子或其它阳离子,就发生互相交换作用,但交换后的树脂,就不再是氢型树脂了。
例如,当水中的阳离子如钙离子、镁离子的浓度相当大时,磺酸型的阳离子交换树脂中的氢离子,可和钙、镁离子进行交换,而形成「钙型」或「镁型」的阳离子交换树脂,如下式:2R-SO3H +Ca2+ →(R-SO3)2Ca +2H+ (钙型强酸性阳离子交换树脂)2R-
SO3H +Mg2+ →(R-SO3)2Mg +2H+(镁型强酸性阳离子交换树脂)氢型阳离子交换树脂的交换能力与被交换的阳离子的价数有密切关系。
在常温下,低浓度水溶液中,交换能力随离子价数增加而增加,即价数越高的阳离子被交换的倾向越大。
此外,若价数相同,离子半径越大的阳离子被交换的倾向也越大。
如果以自来水中经常出现阳离子列为参考对象,则氢型阳离子交换树脂的交换能力顺序可表示如下:强酸性:Fe3+>Fe 2+>Mn2+>Ca2+>Mg2+>K+>NH4+>Na+>H+ 弱酸性:H+>Fe3+>Fe 2+>Mn2+>Ca2+>Mg2+>K+>NH4+>Na+ 由上述交换能力顺序可知:强酸性与弱酸性阳离子交换树脂的母体,对阳离子交换能力顺序完全相同,唯一的差异是:两者对H+的交换能力不同,强酸性对氢离子的亲和力最弱,弱酸性对氢离子的亲和力最强,这个特性可能会深深影响它们在水草缸的作用与功能。
虽然氢型弱酸性阳离子交换树脂对氢离子的亲合力最强,但氢离子(H+)与氢氧离子(OH-)结合成水(H2O)的亲合力更强,所以在碱性水质中,弱酸性阳离子交换树脂中的H+会快速被OH-所消耗,OH-主要来自KH硬度(HCO3-)的水解反应:HCO3-+H2O ←→H2CO3 +OH- H+所遗留之「活性位置」再改由其它阳离子如Fe3+>Fe 2+>Mn2+>Ca2+>Mg2+……等依序取代,一直持续到HCO3-完全被消除为止(KH=0)。
因此弱酸性阳离子交换树脂的主要作用区间是在于pH=5 ~ 14的水质。
由于HCO3-为暂时硬度的阴离子,因此当HCO3-完全被消除后,它的「当量阳离子」,如如钙、镁等离子也同时完全被取代,故能消除所有暂时硬度的「当量阳离子」。
氢型强酸性阳离子交换树脂对氢离子(H+)的亲合力最弱,使它在任何pH之下,它都具有交换能力,因此可以
完全除去GH硬度(暂时硬度及永久硬度)。
二、交换容量离子交换树脂进行离子的交换反应的性能,主要由「交换容量」表现出来。
所谓交换容量是指每克干树脂所能交换离子的毫克当量数,以m mol/g为单位。
当离子为一价时(如K+),其毫克当量数即为其毫克分子数,对于二价(如Ca2+)或更多价离子(如Fe3+),其毫克当量数即为其毫克分子数乘以其离子价数。
交换容量又分为「总交换容量」、「操作交换容量」和「再生容量」等三种表示方法。
「总交换容量」表示每克干树脂所能进行离子交换反应的化学基总量,属于理论性计量。
「操作交换容量」表示每克干树脂在某一定条件下的离子交换能力,属于操作性计量,它与树脂种类、总交换容量,以及具体操作条件(如接触时间、温度)等因素有关,可用于显示操作效率。
「再生容量」表示每克干树脂在一定的再生剂量条件下,所取得的再生树脂之交换容量,可用于显示树脂再生效率。
由于树脂的结构不同(主要是活性基数目不同),强酸性与弱酸性阳离子交换树
脂的交换容量也不相同。
一般而言,弱酸性的活性基数目通常多于于强酸性,故总交换容量较高约7.0 ~ 10.5 m mol/g,相形之下,强酸性仅约3.2 ~ 4.5m mol/g而已,但在实际应用中,弱酸性的操作交换容量却不一定高于强酸性,例如,pH值低于5时,弱酸性的操作交换容量为零,根本无交换作用。
在pH值为6.5时,两者的操作交换容量相似;但在碱性溶液中,弱酸性远高于强酸性。
在再生容量方面,弱酸性则通常高于强酸性,故弱酸性的使用寿命会更长一些。
三、再生离子相对浓度高低对树脂的交换性质会产生很大的影响。
当水溶液中氢离子的浓度相当大时,钙型或镁型的阳离子交换树脂中的钙离子或镁离子,可与氢离子进行交换,重新成为氢型阳离子交换树脂。
换言之,交换反应也可以反方向进行。
由于离子交换过程是可逆的,因此当交换树脂交换了一定量的离子后,可用相对浓度较高的氢离子再取代下来,使之一再重复被循环使用,这种作用称为再生(regeneration)。
其反应式如
下:(R-SO3)2Ca +2H+ →2R-SO3H +Ca2+ (R-COO)2Ca +2H+ →2R-COOH +Ca2+ 当氢型树脂中的氢离子,都被其它硬度离子交换后,这些树脂就没有软化水质作用,此时之状态称为「饱和」状态。
再生操作主要目的就是将已经达到「饱和」状态的树脂,利用「再生剂」洗出所交换来的阳离子,让树脂重新再回复到原有的交换容量,或所期望的容量程度,或原有的树脂型态等。
无论是强酸性或弱酸性阳离子交换树脂,都可以使用稀硫酸或稀盐酸作为再生剂,但一般认为以稀硫酸作为再生剂,效果可能会好一些。
因为树脂若吸附有机物的话,稀硫酸较稀盐酸更能解析出有机物,所以一般工艺多采用稀硫酸为再生剂。
不过实际应用时,可能因为硫酸的取得较为困难,所以多使用盐酸作为再生剂居多。
四、影响再生特性的主要因素氢型树脂的再生特性与它的类型和结构有密切关系,强酸性氢型树脂的再生比较困难,需要的再生酸液的剂量比理论值高许多,而且必须较长的接触时间。
相形之下,弱酸性氢型树脂的再生则比较容易,需要的再生酸液的剂量仅比理论值高一些,也不需要长的接触时间。
一般认为,在硫酸或盐酸的用量为其总交换容量的二倍时,每次再生树脂与再生酸液浸泡接触时间是:强酸性约30 ~ 60分;弱酸性约
30 ~ 45分。
此外,氢型树脂的再生特性也与它们的「交联度」有关。
所谓交联度乃是定量树脂中所含的交联剂(如苯乙烯)的质量百分率。
通常交联度低的树脂,其特征是聚合密度较低,内部空隙较多,网孔大,对水的溶胀性好,但对离子选择较弱,交换反应速度快,较易再生,因此每次再生树脂与再生酸液浸泡接触时间较短。
反之,交联度高的树脂,则需要较长再生酸液与树脂接触的时间。
无论强酸性或弱酸性氢型树脂的「交联度」均可以在制造时控制。
由于氢型树脂的网孔不仅提供了良好的离子交换条件,而且也像活性碳一般,能产生分子吸附作用,也可能吸附各种有机物,因此容易受到有机物污染,而影响其操作效率,也使得其再生操作发生困难。
如果树脂在使用过程中,吸附了有机物,特别是大分子有机物,再生接触时间必须更久,而且通常要提高温度(70 ~ 80℃)才能除去大部分有机物,以免其效能降低太快,同时在高温下操作,也可以加速再生反应时间,
使浸泡接触时间得以因而缩短。
在这方面应用的再生剂,以硫酸较佳,理由是硫酸在加热时相当安定,盐酸则可能会产生有毒的氯化氢气体。
五、再生液浓度与再生效率的关系树脂再生的化学反应是它原先交换的逆反应,按化学反应的平衡原理,提高反应物浓度,可促进反应向另一边进行,故提高酸液浓度可加速再生反应速率,进而提高再生效率。
但是,这并不表示酸液浓度越高越好,假如没有经过实验去评估交换树脂所需要的酸量,就会发生「过犹不及」的问题。
虽然再生酸液浓度不足时,使树脂的再生率降低,将多少会影响后续的硬水软化功能。
相反地,若所用酸液过多,平日浪费了酸液,增加了再生的成本,也是不划算的。
为了让消费者了解再生酸液的剂量问题,有些服务较好的厂商,都会主动提供最适合的浓度供人参考。
有,如果水还中酸液氢离子浓度超过1mol/l以上时,再生反应速率可能会受到网孔扩散作用的限制,因此网孔较小的树脂,不宜使用高浓度酸液再生,否则可能也会造成浪费酸液的现象。
此外,尽管硫酸是很好的再生剂,但仍要防止被树脂吸收的钙离子与硫酸反应,而在树脂中生成硫酸钙沉淀物,若要避免此问题发生,可在第一次操作时,先倒入1 ~ 2﹪硫酸浸泡洗脱一次,在第二次操作时,再使用较高浓度硫酸处理。
最后,如果打算仅使用「一次操作再生」即要完成再生作业,无妨斟酌提高酸液的操作浓度,以增加其再生效率。
虽然这种操作方式最方便,但再生效率将不如将该相同剂量酸液稀释,分两二次或多次浸泡处理来得好。
不过,要进行多次操作,还得考虑为了多增加一点再生效率,值不值得发花力气去处理。
两种氢型阳离子交换树脂重要性质作一归纳:一般强酸性树脂可在所有pH值范围内操作,但其交换容量较小,而必须经常再生,此外又因再生效率较差,所需再生剂费较高,但可以除去所有硬度离子,或调节pH。
弱酸性树脂具有较高的交换容量,再生效率较高,所需再生剂较少,但仅能在有限的pH值范围内操作,以及仅能除去暂时硬度离子。