离子交换树脂再生过程

２０　中国糖料，２０１７，３９（５）：２０—２２，２９　试验研究　

ｄｏｉ：１０．１３５７００．ｃｎｋｉ．ＳＣＣ．２０１７．０５．００７　离子交换树脂再生方法的优化　

胡瑞云，沈石妍　，李艳芳，李雪珍。王智能，郭家文　

（云南省农业科学院甘蔗研究所。云南开远６６１６９９）　摘　要：对比不同再生荆浓度、不同再生速度下Ｄ７３０树脂的再生效率。结果表明，动态洗脱效果好于　静态洗脱，按４ＢＶ／ｈ再生速度解吸，２ｈ即可达到再生要求，不易产生重吸附的现象。使用１０％ＮａＣ１混　合０．２％ＮａＯＨ的再生剂，树脂交换容量的恢复率达８３．８９％．满足再生的需求。　关键词：离子交换树脂；脱色；树脂再生：再生速度：树脂交换容量　

中图分类号：ＴＳ２４４　文献标识码：Ａ　文章编号：１００７—２６２４（２０１７）０５—００２０—０３　

离子交换技术的运用有着相当长的历史。随着现代有机合成工业技术的迅速发展．越来越多性能优良的　离子交换树脂被开发出来并在各领域广泛运用。离子交换树脂用于脱色的优点主要在于处理能力大、脱色范　

围广、脱色容量高，选择不同型号的树脂可去除各种不同的成分，可反复再生使用，工作寿命长，运行费用低，　但是一次性投入费用较大。一直以来离子交换树脂的应用均是国内外制糖工业的一个重点研究课题．在一步　

法生产精制自砂糖以及使用粗糖提炼精制白砂糖的生产过程中，离子交换树脂对去除糖液中的色素、灰分起　到了关键性的作用．在制糖领域的应用研究也受到广泛的关注。　

离子交换树脂通常分为强酸性阳离子树脂、弱酸性阳离子树脂、强碱性阴离子树脂、弱碱性阴离子树脂　以及转型功能型离子树脂等类型。离子交换树脂工作交换容量的大小与树脂的种类和交换容量有直接关系．　

在实际交换中与具体工作条件有关联，如：溶液的组成、流速、温度等。树脂的吸附和再生是可逆的，当离子交　换树脂吸附趋于饱和时。树脂的交换容量下降，无法继续吸附。需对树脂再生处理，及时恢复树脂的交换容　

离子交换树脂的再生方法

离子交换树脂是一种广泛应用于水处理、化学工业和生物科学等领域的重要材料。随着使用时间的增长，离子交换树脂会逐渐失去对离子的吸附能力，需要进行再生以恢复其吸附性能。本文将介绍离子交换树脂的再生方法，包括酸洗法、碱洗法、盐洗法和热解法等。

1. 酸洗法

酸洗法是一种常用的离子交换树脂再生方法，适用于强酸型阳离子交换树脂和强碱型阴离子交换树脂。具体步骤如下：

• 将需要再生的离子交换树脂放入酸性溶液中浸泡，通常使用稀硫酸或盐酸；

• 在适当的温度下进行搅拌或循环，促使酸性溶液与树脂充分接触；

• 洗涤干净后，将树脂进行中和处理，恢复其中性状态；

• 最后用水冲洗干净，使树脂完全去除酸性溶液。

酸洗法能够有效去除离子交换树脂表面的污染物和附着物，恢复其吸附能力。但需要注意的是，酸洗法只适用于耐酸性的离子交换树脂。

2. 碱洗法

碱洗法是一种适用于强碱型阳离子交换树脂和强酸型阴离子交换树脂的再生方法。具体步骤如下：

• 将需要再生的离子交换树脂放入碱性溶液中浸泡，通常使用氢氧化钠或氢氧化钾；

• 在适当的温度下进行搅拌或循环，促使碱性溶液与树脂充分接触；

• 洗涤干净后，将树脂进行中和处理，恢复其中性状态；

• 最后用水冲洗干净，使树脂完全去除碱性溶液。

碱洗法能够有效去除离子交换树脂表面的污染物和附着物，恢复其吸附能力。但需要注意的是，碱洗法只适用于耐碱性的离子交换树脂。

3. 盐洗法

盐洗法是一种适用于强酸型阳离子交换树脂和强碱型阴离子交换树脂的再生方法。具体步骤如下：

• 将需要再生的离子交换树脂放入盐水中浸泡，通常使用氯化钠溶液；

• 在适当的温度下进行搅拌或循环，促使盐水与树脂充分接触；

• 洗涤干净后，将树脂进行中和处理，恢复其中性状态；

• 最后用水冲洗干净，使树脂完全去除盐水。 盐洗法能够有效去除离子交换树脂表面的污染物和附着物，恢复其吸附能力。但需要注意的是，盐洗法只适用于耐盐性的离子交换树脂。

离子交换树脂的再生

一、 常规的再生处理

离子交换树脂使用一段时间后，吸附的杂质接近饱和状态，就要进行再生处理，用化学药剂将树脂所吸附的离子和其他杂质洗脱除去，使之恢复原来的组成和性能。在实际运用中，为降低再生费用，要适当控制再生剂用量，使树脂的性能恢复到最经济合理的再生水平，通常控制性能恢复程度为 70～80% 。如果要达到更高的再生水平，则再生剂量要大量增加，再生剂的利用率则下降。

树脂的再生应当根据树脂的种类、特性，以及运行的经济性，选择适当的再生药剂和工作条件。

树脂的再生特性与它的类型和结构有密切关系。强酸性和强碱性树脂的再生比较困难，需用再生剂量比理论值高相当多;而弱酸性或弱碱性树脂则较易再生，所用再生剂量只需稍多于理论值。此外，大孔型和交联度低的树脂较易再生，而凝胶型和交联度高的树脂则要较长的再生反应时间。

再生剂的种类应根据树脂的离子类型来选用，并适当地选择价格较低的酸、碱或盐。例如：钠型强酸性阳树脂可用 10%NaCl 溶液再生，用药量为其交换容量的 2 倍 (用NaCl 量为117g/ l 树脂 );氢型强酸性树脂用强酸再生，用硫酸时要防止被树脂吸附的钙与硫酸反应生成硫酸钙沉淀物。为此，宜先通入 1～2%

的稀硫酸再生。

氯型强碱性树脂，主要以 NaCl 溶液来再生，但加入少量碱有助于将树脂吸附的色素和有机物溶解洗出，故通常使用含10%NaCl + %NaOH 的碱盐液再生，常规用量为每升树脂用150～ 200g NaCl ，及 3～4g NaOH。 OH 型强碱阴树脂则用 4%NaOH 溶液再生。

树脂再生时的化学反应是树脂原先的交换吸附的逆反应。按化学反应平衡原理，提高化学反应某一方物质的浓度，可促进反应向另一方进行，故提高再生液浓度可加速再生反应，并达到较高的再生水平。

为加速再生化学反应，通常先将再生液加热至 70～80℃。它通过树脂的流速一般为 1～ 2 BV/h 。也可采用先快后慢的方法，以充分发挥再生剂的效能。再生时间约为一小时。随后用软水顺流冲洗树脂约一小时 ( 水量约4BV) ，待洗水排清之后，再用水反洗，至洗出液无色、无混浊为止。

离子交换树脂的再生之相礼和热创作

一、 惯例的再生处理

离子交换树脂运用一段工夫后，吸附的杂质接近饱和形态，就要进行再生处理，用化学药剂将树脂所吸附的离子和其他杂质洗脱除往，使之恢复原来的组成和功能.在实践运用中，为降低再生费用，要得当操纵再生剂用量，使树脂的功能恢复到最经济合理的再生程度，通常操纵功能恢复程度为 70～80% .假如要达到更高的再生程度，则再生剂量要大量添加，再生剂的利用率则下降.

树脂的再生该当根据树脂的品种、特性，以及运转的经济性，选择得当的再生药剂和工作条件.

树脂的再生特性与它的类型和结构有紧密关系.强酸性和强碱性树脂的再生比较困难，需用再生剂量比理论值高相当多;而弱酸性或弱碱性树脂则较易再生，所用再生剂量只需稍多于理论值.此外，大孔型和交联度低的树脂较易再生，而凝胶型和交联度高的树脂则要较长的再生反应工夫.

再生剂的品种应根据树脂的离子类型来选用，并得当地选择价格较低的酸、碱或盐.例如：钠型强酸性阳树脂可用 10%NaCl 溶液再生，用药量为其交换容量的 2 倍 (用NaCl 量为117g/ l 树脂 );氢型强酸性树脂用强酸再生，用硫酸时要防止被树脂吸附的钙与硫酸反应生成硫酸钙沉淀物.为此，宜先通入 1～2% 的稀硫酸再生.

氯型强碱性树脂，次要以 NaCl 溶液来再生，但加入大批碱有助于将树脂吸附的色素和无机物溶解洗出，故通常运用含10%NaCl + 0.2%NaOH 的碱盐液再生，惯例用量为每升树脂用150～ 200g NaCl ，及 3～4g NaOH. OH 型强碱阴树脂则用 4%NaOH 溶液再生.

树脂再生时的化学反应是树脂原先的交换吸附的逆反应.按化学反应均衡原理，进步化学反应某一方物质的浓度，可促进反应向另一方进行，故进步再生液浓度可加速再生反应，并达到较高的再生程度.

为加速再生化学反应，通常先将再生液加热至 70～80℃.它经过树脂的流速一样平常为 1～ 2 BV/h .也可采取先快后慢的方法，以充分发挥再生剂的效能.再生工夫约为一小时.随后用软水逆流冲洗树脂约一小时 ( 水量约4BV) ，待洗水排清之后，再用水反洗，至洗出液无色、无混浊为止.