第六讲吸附与离子交换6学时
一、通过本章学习应掌握的问题
1、什么是吸附过程？
2、吸附的类型有哪些？它们是如何划分的？
3、常用的吸附剂种类有哪些？
4、什么是吸附等温线？其意义何在？
5、影响吸附过程的因素有哪些？
6、什么是亲和吸附？其特点有哪些？
7、常用的吸附单元操作有哪些方式？
8、什么是离子交换？
9、离子交换树脂的分类？其主要的理化性质有哪些？
10、离子交换的机理是什么？
11、什么是离子交换的选择性？其选择性受哪些因素影响？
12、基本的离子交换操作是怎样的？
13、如何利用离子交换法分离蛋白质？
二、什么是吸附？（Adsorption）
1、吸附是利用吸附剂对液体或气体中某一组分具有选择性吸附的能力，使其富集在吸附剂表面的过程。
2、吸附过程通常包括：待分离料液与吸附剂混合、吸附质被吸附到吸附剂表面、料液流出、吸附质解吸回收等四个过程。
三、常见的吸附类型及其主要特点
1、物理吸附：吸附作用力为分子间引力、无选择性、无需高活化能、吸附层可以是单层，也可以是多层、吸附和解吸附速度通常较快。
2、化学吸附：吸附作用力为化学键合力，需要高活化能、只能以单分子层吸附，选择性强、吸附和解吸附速度较慢。
四、常用吸附剂种类
吸附剂通常应具备以下特征：对被分离的物质具有较强的吸附能力、有较高的吸附选择性、机械强度高、再生容易、性能稳定、价格低廉。
1、活性炭：是非极性吸附剂，因此在水中吸附能力大于有机溶剂中的吸附能力针对不同的物质，活性炭的吸附规律遵循以下规律：
（1）对极性基团多的化合物的吸附力大于极性基团少的化合物
（2）对芳香族化合物的吸附能力大于脂肪族化合物;
（3）对相对分子量大的化合物的吸附力大于相对分子量小的化合物; （4）pH 值的影响 碱性 中性吸附 酸性洗脱; 酸性 中性吸附 碱性洗脱; （5）温度 未平衡前 随温度升高而增加; 2、大孔网状吸附剂
特点：脱色去臭效果理想；对有机物具有良好的选择性；物化性质稳定；机械强度好；吸附速度快；解吸、再生容易。
但价格昂贵，吸附效果易受流速以及溶质浓度等因素的影响。 大孔网状吸附树脂的种类：
（1）非极性吸附树脂：苯乙烯交联而成，交联剂为二乙烯苯，又称芳香族吸附剂。
（2）中等极性吸附树脂：甲基丙烯酸酯交联而成，交联剂亦为甲基丙烯酸酯，故又称脂肪族吸附剂。
（3）极性吸附剂：丙烯酰胺或亚砜经聚合而成，通常含有硫氧、酰胺、氮氧等基团。
吸附机理：
非离子型共聚物，借助于范德华力从溶液中吸附各种有机物，其吸附能力与树脂的化学结构、物理性能以及与溶质、溶剂的性质有关。通常遵循以下规律：
（1）非极性吸附剂可从极性溶剂中吸附非极性溶质； （2）极性吸附剂可从非极性溶剂中吸附极性物质； （3）中等极性吸附剂兼有以上两种能力 四、吸附等温线
概念：当温度一定时，吸附量与浓度之间的函数关系称为吸附等温线。 Langmuir 吸附等温线
qo 和K 是经验常数，c 代表溶液中溶质浓度 蛋白质分离提纯时适合此吸附方程 五、影响吸附的主要因素
1、吸附剂的性质：比表面积、粒度大小、极性…
c
K c
q q +=
2、吸附质的性质：对表面张力的影响，溶解度，极性，相对分子量…
3、温度：吸附是放热过程，吸附质的稳定性
4、溶液pH值：影响吸附质的解离
5、盐浓度：影响复杂，要视具体情况而定
六、亲和吸附
1、亲和吸附分离是利用溶质和吸附剂之间
特殊的化学作用，从而实现分离。
吸附剂由载体和配位体组成
2、亲和吸附的特点
（a）效率高：利用亲和吸附可以从粗提液
中一次性分离得到高纯度的活性物质。
（b）分离精度高：可用于分离含量极低，
结构相近的化合物
（c）但通用性较差，洗脱条件苛刻3、影
响亲和吸附的因素
（1）配基浓度配基浓度高有利；
（2）空间位阻加入“手臂链”以降低空间位阻的影响；
（3）配基与载体的结合位点就蛋白质等大分子作为配基时，与载体连接的键越少越好；
（4）载体孔径：孔道大小；
（5）微环境：载体或“手臂链”的极性、电性；
七、离子交换(ion exchange)
1、概念：利用离子交换树脂作为吸附剂，将溶液中的待分离组分，依据其电荷差异，依靠库仑力吸附在树脂上，然后利用合适的洗脱剂将吸附质从树脂上洗脱下来，达到分离的目的。
2、离子交换树脂的构成
（1）具有三维空间离体结
构的网络骨架
（2）联接在骨架上的活性
基团
（3）活性基团所带的相反
电荷的活性离子（可交换
离子）
3、离子交换的分类
按活性基团分类，可分为阳离子交换树脂(cation exchange)（含酸性基团）和阴离子交换树脂(anion exchange)（含碱性基团）。
具体又可以分为：强阳、弱阳和强阴、弱阴
4、常用的离子交换树脂
（1）强酸性阳离子交换树脂：活性基团是-SO3H（磺酸基）和-CH2SO3H（次甲基磺酸基）；
（2）弱酸性阳离子交换树脂：活性基团有-COOH，-OCH2COOH，C6H5OH 等弱酸性基团；
（3）强碱性阴离子交换树脂：活性基团为季铵基团，如三甲胺基或二甲基-?-羟基乙基胺基；
（4）弱碱性阴离子交换树脂：活性基团为伯胺或仲胺，碱性较弱；
5、新型离子交换树脂
（1）大孔离子交换树脂
大孔离子交换树脂具有和大孔吸附剂相同的骨架结构，在大孔吸附剂合成后（加入致孔剂），再引入化学功能基团，便可得到大孔离子交换树脂。
（2）多糖基离子交换树脂
固相载体为多糖类物质，亲水性强、交换空间大、对生物大分子物致变性作用
主要的多糖基离子交换树脂
（a）离子交换纤维素
树脂骨架为纤维素，根据活性基团的性质可分为阳离子交换纤维素和阴离子交换纤维素两类。
特点：骨架松散、亲水性强、表面积大、交换容量大、吸附力弱、交换和洗脱条件温和、分辨率高
常用的离子交换纤维素有：
甲基磺酸纤维素、羧甲基纤维素（CMC）、二乙基氨基乙基纤维素（DEAE）（b）葡聚糖凝胶离子交换树脂
骨架为葡聚糖凝胶，如sepharose、sephadex，根据功能基团的不同，亦可分为阳离子交换和阴离子交换树脂
命名方法：交换活性基团+骨架+原骨架编号
特点：除了具有离子交换功能以外，兼有分子筛的功能，提高了分离的效率常用的葡聚糖凝胶离子交换树脂：
CM-sephadex C-25、DEAE-sephadex A-25等
6、离子交换树脂的理化性能
（1）外观：球形、浅色为宜，粒度大小为16~60目>90%； （2）机械强度：>90%； （3）含水量：0.3~0.7g/g 树脂；
（4）交换容量：重量交换容量、体积交换容量、工作交换容量或称表观交换容量（在某一条件下）；
（5）稳定性：化学稳定性、热稳定性；
（6）膨胀度：交联度、活性基团的性质与数量、活性离子的性质、介质的性质和浓度、骨架结构；
（7）湿真密度：单位体积湿树脂的重量； （8）孔度、孔径、比表面积 7、离子交换机理
8、影响交换速度的因素 （1）颗粒大小：愈小越快
（2）交联度：交联度小，交换速度快
A +自溶液中扩散到树脂表面
A +从树脂表面进入树脂内部的活性中心 A +与R
B 在活性中心上发生复分解反应 解吸附离子B +自树脂内部扩散至树脂表面 B +离子从树脂表面扩散到溶液中
交换速度的控制步骤是扩散速度，不同的分离体系可能由内部扩散或外部扩散控制
（3）温度：越高越快
（4）离子化合价：化合价与高，交换越快 （5）离子大小：越小越快
（6）搅拌速度：在一定程度上，越大越快 （7）溶液浓度：当交换速度为外扩散控制时， 浓度越大，交换速度越快 9、离子交换的选择性
离子交换常数：交换势或交换系数
10、影响离子交换选择性的因素
（1）水合离子半径：半径越小，亲和力越大； （2）离子化合价：高价离子易于被吸附；
（3）溶液pH ：影响交换基团和交换离子的解离程度，但不影响交换容量； （4）离子强度：越低越好； （5）有机溶剂：不利于吸附；
（6）交联度、膨胀度、分子筛：交联度大，膨胀度小，筛分能力增大；交联度小，膨胀度大，吸附量减少；
（7）树脂与粒子间的辅助力：除静电力以外，还有氢键和范德华力等辅助力； 11、离子交换操作方法 （1） 树脂预处理
物理处理：水洗、过筛，去杂，以获得粒度均匀的树脂颗粒； 化学处理：转型（氢型或钠型）
阳离子树脂 酸—碱—酸 阴离子树脂 碱—酸—碱
最后以去离子水或缓冲液平衡 （2） 离子交换吸附
静态：操作简单、但是分批操作，交换不完全
动态：离子交换柱，操作连续、交换完全，适宜多组份分离
柱式固定床 （3） 洗脱
离子交换完成后，将树脂吸附的物质重新转入溶液的方法
s
s
B A B A R A B R K ]][[]][[--=
[R-A]、[R-B]表示结合在树脂上的A 离子和B 离子浓度 [A]S 、[B]S 表示溶液中A 离子和B 离子
洗脱方法
（a）改变溶液pH值
（b）改变溶液离子强度
（4）再生
是指是离子交换树脂重新具有交换能力的过程
酸性阳离子树脂酸-碱-酸-缓冲溶液淋洗
碱性阴离子树脂碱-酸-碱-缓冲溶液淋洗
方式有：顺流再生和逆流再生
八、离子交换应用实例（离子交换法提取蛋白质）
1、蛋白质的结构特点
（1）多肽链
（2）电荷分布不均匀
（3）疏水性
（4）不同的蛋白质具有不同的表面电荷分布
2、pH值对蛋白质荷电情况的影响
3、蛋白质的滴定曲线
不同的蛋白质由于其氨基酸组成的差异，具有不同的等电点（pI），当溶液（环境）pH值低于其pI时，蛋白质带正电荷，而当环境pH值高于其等电点时，蛋白质带负电荷，且偏离等电点越多，其所带电荷越多；
4、缓冲液pH的选择
离子交换是依据不同蛋白质荷电性质以及大小差异进行分离的，因此缓冲液的选择将直接影响蛋白质的荷电情况，对于分离的选择性具有重要影响。
5、离子交换分离蛋白质的基本步骤
蛋白质的离子交换分离同样要经过：平衡、吸附、洗脱和再生四个阶段，具体过程如下图所示：
九、本章作业
1、P223 第一题，第二题
2、影响吸附的主要因素？
3、亲和吸附的原理和特点是什么？
4、常用的离子交换树脂类型有哪些？
5、影响离子交换速度的因素有哪些？
6、用于蛋白质提取分离的离子交换剂有哪些哪些特殊要求，主要有哪几类？
离子交换树脂的交换原理是什么 离子交换树脂的结构 离子交换树脂的内部结构，如下图所示。由三部分组成，分别是： (1)高分子骨架由交联的高分子聚合物组成； (2)离子交换基团它连在高分子骨架上，带有可交换的离子(称为反离子)的离子型官能团或带有极性的非离子型官能团； (3)孔它是在干态和湿态的离子交换树脂中都存在的高分子结构中的孔(凝胶孔)和高分子结构之间的孔(毛细孔)。在交联结构的高分子基体(骨架)上，以化学键结合着许多交换基团，这些交换基团也是由两部分组成：固定部分和活动部分。交换基团中的固定部分被束缚在高分子的基体上，不能自由移动，所以称为固定离子；交换基团的活动部分则是与固定离子以离子键结合的符号相反的离子，称为反离子或可交换离子。反离子在溶液中可以离解成自由移动的离子，在一定条件下，它能与符号相同的其他反离子发生交换反应。 离子交换的基本原理 离子交换的选择性定义为离子交换剂对于某些离子显示优先活性的性质。离子交换树脂吸附各种离子的能力不一，有些离子易被交换树脂吸附，但吸着后要把它 置换下来就比较困难；而另一些离子很难被吸着，但被置换下来却比较容易，这种性能称为离子交换的选择性。离子交换树脂对水中不同离子的选择性与树脂的交联度、交换基团、可交换离子的性质、水中离子的浓度和水的温度等因素有
关。离子交换作用即溶液中的可交换离子与交换基团上的可交换离子发生交换。一般来说，离子交换树脂对价数较高的离子的选择性较大。对于同价离子，则对离子半径较小的离子的选择性较大。在同族同价的金属离子中，原子序数较大的离子其水合半径较小，阳离子交换树脂对其的选择性较大。对于强酸性阳离子交换树脂来说，它对一些离子的选择性顺序为：Fe3+>A13+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>H+。离子交换反应是可逆反应，但是这种可逆反应并不是在均相溶液中进行的，而是在固态的树脂和溶液的接触界面间发生的。这种反应的可逆性使离子交换树脂可以反复使用。 （文档由洛阳宏昌工贸整理提供）
目录 一、总述 (1) 1. 锅炉水处理监督管理规则 (1) 2. 离子交换树脂内部结构 (1) 3. 钠离子交换软化原理及特性: (2) 4. 水质分析测试内容 (2) ?PH值(Potential of Hydrogen) (2) ?总溶解固体(TDS --TOTAL DISSOLVED SOLIDS) (2) ?铁含量(IRON) (2) ?锰........................................................ ?硬度值(HARDNESS) (3) ?碱度 (3) ?克分子(mol) (3) ?当量 (4) ?克当量 (4) ?硬度单位 (4) ?我国江河湖泊水质组成 (7) 二、全自动软水器 (7) 三、影响软水器交换容量的因素 (9) 1. 流速(gpm/ft，m/h) (9) 2. 水与树脂的接触时间：（gpm/ft3） (9) 3. 树脂层的高度 (10) 4. 进水含盐量 (11) 5. 温度 (13) 6. 再生剂质量(NaCl) (13) 7. 再生液流量 (14) 8. 再生液浓度 (15) 9. 再生剂用量 (16) 10. 树脂 (16) 四、自动软水器设计 (16) 1. 软水器设备应遵循的标准 (16) 2. 全自动软水器主要参数计算 (17) 1) 反洗流速的计算: (17) 2) 系统压降计算 (17) 3. 软水器设计计算步骤 (17) 计算示例 (19)
一、总述 1.锅炉水处理监督管理规则 第三条锅炉及水处理设备的设计、制造、检验、修理、改造的单位，锅炉及水处理药剂、树脂的生产单位，锅炉房设计单位，锅炉水质监测 单位、锅炉水处理技术服务单位及锅炉清洗单位必须认真执行本规 则。 第九条锅炉水处理是保证锅炉安全经济运行的重要措施，不应以化学清洗代替正常的水处理工作。 第十条生产锅炉水处理设备、药剂和树脂的单位，须取得省级以上(含省级)安全监察结构注册登记后，才能生产。 第十一条未经注册登记的锅炉水处理设备、药剂和树脂，不得生产、销售、安装和使用。 第十四条锅炉水处理设备出厂时，至少应提供下列资料: 1.水处理设备图样(总图、管道系统图等); 2.设计计算书; 3.产品质量证明书; 4.设备安装、使用说明书; 5.注册登记证书复印件。 第三十六条对违反本规则的单位和个人，有下列情况之一者，安全监察机构有权给予通报批评、限期改进，暂扣直至吊销资格(对持证的单位 和个人)的处理。 2.离子交换树脂内部结构 离子交换树脂的内部结构可以分为三个部分： 1)高分子骨架由交联的高分子聚合物组成，如交联的聚苯烯、聚丙烯酸等； 2)离子交换基团它连在高分子骨架上，带有可交换的离子(称为反离子) 的离子官能团[如-SO 3Na、-COOH、-N(CH 3 ) 3 Cl]等，或带有极性的非离子型 官能团[如-N(CH 3)2、-N(CH 3 )H等]； 3)孔它是在干态和湿态的离子交换树脂中都存在的高分子结构中的孔(凝 胶孔)和高分子结构之间的孔(毛细孔)。 离子交换树脂的内部结构如下图中的左图所示，离子交换基团的结构如下图的右图所示。 顺流再生：交换流速20-30m/h，反洗流速12~15m/h，吸盐流速4-6m/h（逆1.4-2m/h）
交换机基本知识交换机知识入门 交换机是日常生活工作中经常用到的物品，但不少人队交换机基本知识却不是很了解，本文从交换机的起源、类型、应用、交换方式等方面介绍了交换机基本知识（入门知识），希望对大家有所帮助。 交换机定义 什么是交换机？交换机英文名称为Switch，也称为交换式集线器，交换机是构建网络平台的“基石”，又称网络开关它是一种基于MAC地址(网卡的硬件标志)识别，能够在通信系统中完成信息交换功能的设备。其工作原理可以简单地描述为“存储转发”四个字。因为交换机支持“全双工”模式，所以B在接收A发送数据的同时，还可以向A或其他的计算机发送数据。如果在MAC地址中没有B的地址信息，那么交换机可以通过“MAC地址学习”功能将连接到自身的B计算机MAC地址记住，形成一个节点与MAC地址的对应表。 交换和交换机最早起源于电话通讯系统（PSTN），我们现在还能在老电影中看到这样的场面：首长（主叫用户）拿起话筒来一阵猛摇，局端是一排插满线头的机器，戴着耳麦的话务小姐接到连接要求后，把线头插在相应的出口，为两个用户端建立起连接，直到通话结束。这个过程就是通过人工方式建立起来的交换。当然现在我们早已普及了程控交换机，交换的过程都是自动完成。 交换机的类型 交换机类型的了解是交换机的基本知识，必须掌握。 交换机有多种分类方式： 从网络覆盖范围划分交换机可以分为以下两类：广域网交换机和局域网交换机 根据传输介质和传输速度分：以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、10千兆以太网交换机、ATM交换机、FDDI交换机和令牌环交换机。 根据交换机应用网络层次划分企业级交换机、校园网交换机、部门级交换机和工作组交换机、桌机型交换机。 根据交换机端口结构划分固定端口交换机和模块化交换机。 根据工作协议层划分第二层交换机、第三层交换机和第四层交换机 根据是否支持网管功能划分网管型交换机和非网管理型交换机 交换机的应用 作为局域网的主要连接设备，交换机成为应用普及最快的网络设备之一。随着交换技术的不断发展，交换机的价格急剧下降，交换机的普及度进一步增加。 如果你的以太网络上拥有大量的用户、繁忙的应用程序和各式各样的服务器，而且你还未对网络结构做出任何调整，那么整个网络的性能可能会非常低。解决方法之一是在以太网上添加一个100Mbps/1000Mbps的交换机。 如果网络的利用率超过了40％，并且碰撞率大于10％，交换机可以帮你解决一点问题。带有100Mbps快速以太网的交换机可以全双工方式运行，可以建立起专用的200Mbps连接。 不仅不同网络环境下交换机的作用各不相同，在同一网络环境下添加新的交换机和增加
一. 离子交换树脂的结构 离子交换树脂的内部结构，如下图所示。由三部分组成，分别是： (1)高分子骨架由交联的高分子聚合物组成： (2)离子交换基团它连在高分子骨架上，带有可交换的离子(称为反离子)的 离子型官能团或带有极性的非离子型官能团； (3)孔它是在干态和湿态的离子交换树脂中都存在的高分子结构中的孔(凝胶 孔)和高分子结构之间的孔(毛细孔)。 在交联结构的高分子基体(骨架)上，以化学键结合着许多交换基团，这些交换基团也是由两部分组成：固定部分和活动部分。交换基团中的固定部分被束缚在高分子的基体上，不能自由移动，所以称为固定离子；交换基团的活动部分则是与固定离子以离子键结合的符号相反的离子，称为反离子或可交换离子。反离子在溶液中可以离解成自由移动的离子，在一定条件下，它能与符号相同的其他反离子发生交换反应。 三离子交换的基本原理 离子交换的选择性定义为离子交换剂对于某些离子显示优先活性的性质。离子交换树脂吸附各种离子的能力不一，有些离子易被交换树脂吸附，但吸着后要把它
置换下来就比较困难；而另一些离子很难被吸着，但被置换下来却比较容易，这种性能称为离子交换的选择性。离子交换树脂对水中不同离子的选择性与树脂的交联度、交换基团、可交换离子的性质、水中离子的浓度和水的温度等因素有关。离子交换作用即溶液中的可交换离子与交换基团上的可交换离子发生交换。一般来说，离子交换树脂对价数较高的离子的选择性较大。对于同价离子，则对离子半径较小的离子的选择性较大。在同族同价的金属离子中，原子序数较大的离子其水合半径较小，阳离子交换树脂对其的选择性较大。对于强酸性阳离子交换树脂来说，它对一些离子的选择性顺序为：Fe3+>A13+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>H+。离子交换反应是可逆反应，但是这种可逆反应并不是在均相溶液中进行的，而是在固态的树脂和溶液的接触界面间发生的。这种反应的可逆性使离子交换树脂可以反复使用。 以001×7强酸阳离子交换树脂为例说明： 001×7强酸阳离子交换树脂是一种凝胶型离子交换树脂，其内部的网状结构中有无数四通八达的孔道，孔道里面充满了水分子，在孔道的一定部位上分布着可提供交换离子的交换基团。当原水当中的Ca2+，Mg2+等阳离子-扩散到树脂的孔道中时，由于该树脂对Ca2+，Mg2+等阳离子选择性强于对H+的选择性，，所以H+就与进入树脂孔道中的Ca2+，Mg2+等阳离子发生快速的交换反应，Ca2+，Mg2+等阳离子被固定到树脂交换基团上面，被交换下来的H+向树脂的孔道中-扩散，最终扩散到水中。 (1)边界水膜内的扩散水中的Ca2+，Mg2+等阳离子向树脂颗粒表面迁移，并扩散 通过树脂表面的边界水膜层，到达树脂表面； (2)交联网孔内的扩散(或称孔道扩散) Ca2+，Mg2+等阳离子进入树脂颗粒内部的交联网孔，并进行扩散，到达交换点； (3)离子交换 Ca2+，Mg2+等阳离子与树脂基团上的可交换的H+进行交换反应； (4)交联网孔内的扩散被交换下来的H+在树脂内部交联网孔中向树脂表面扩散。 (5)边界水膜内的扩散最终扩散到水中。 四离子交换树脂的再生 鉴于离子交换树脂反应的可逆性，反应后的树脂通过处理，重新转化为原来的离
全自动软水器设计指导手册 （附设计公式）
目录 一、总述 0 1. 锅炉水处理监督管理规则 0 2. 离子交换树脂部结构 0 3. 钠离子交换软化原理及特性: (1) 4. 水质分析测试容 (1) ?PH值(Potential of Hydrogen) (1) ?总溶解固体(TDS --TOTAL DISSOLVED SOLIDS) (1) ?铁含量(IRON) (1) ?锰 (2) ?硬度值(HARDNESS) (2) ?碱度 (2) ?克分子(mol) (2) ?当量 (3) ?克当量 (3) ?硬度单位 (3) ?我国江河湖泊水质组成 (5) 二、全自动软水器 (5) 三、影响软水器交换容量的因素 (7) 1. 流速(gpm/ft，m/h) (7) 2. 水与树脂的接触时间：（gpm/ft3） (7) 3. 树脂层的高度 (8) 4. 进水含盐量 (9) 5. 温度 (11) 6. 再生剂质量(NaCl) (11) 7. 再生液流量 (12) 8. 再生液浓度 (13) 9. 再生剂用量 (14) 10. 树脂 (14) 四、自动软水器设计 (14) 1. 软水器设备应遵循的标准 (14) 2. 全自动软水器主要参数计算 (15) 1) 反洗流速的计算: (15) 2) 系统压降计算 (15) 3. 软水器设计计算步骤 (15) 计算示例 (17)
一、总述 1.锅炉水处理监督管理规则 第三条锅炉及水处理设备的设计、制造、检验、修理、改造的单位，锅炉及水处理药剂、树脂的生产单位，锅炉房设计单位，锅炉水质监测 单位、锅炉水处理技术服务单位及锅炉清洗单位必须认真执行本规 则。 第九条锅炉水处理是保证锅炉安全经济运行的重要措施，不应以化学清洗代替正常的水处理工作。 第十条生产锅炉水处理设备、药剂和树脂的单位，须取得省级以上(含省级)安全监察结构注册登记后，才能生产。 第十一条未经注册登记的锅炉水处理设备、药剂和树脂，不得生产、销售、安装和使用。 第十四条锅炉水处理设备出厂时，至少应提供下列资料: 1.水处理设备图样(总图、管道系统图等); 2.设计计算书; 3.产品质量证明书; 4.设备安装、使用说明书; 5.注册登记证书复印件。 第三十六条对违反本规则的单位和个人，有下列情况之一者，安全监察机构有权给予通报批评、限期改进，暂扣直至吊销资格(对持证的单位 和个人)的处理。 2.离子交换树脂部结构 离子交换树脂的部结构可以分为三个部分： 1)高分子骨架由交联的高分子聚合物组成，如交联的聚苯烯、聚丙烯酸等； 2)离子交换基团它连在高分子骨架上，带有可交换的离子(称为反离子)的 离子官能团[如-SO3Na、-COOH、-N(CH3)3Cl]等，或带有极性的非离子型官能团[如-N(CH3)2、-N(CH3)H等]； 3)孔它是在干态和湿态的离子交换树脂中都存在的高分子结构中的孔(凝 胶孔)和高分子结构之间的孔(毛细孔)。 离子交换树脂的部结构如下图中的左图所示，离子交换基团的结构如下图的右图所示。 顺流再生：交换流速20-30m/h，反洗流速12~15m/h，吸盐流速4-6m/h（逆1.4-2m/h）
移动通信基本原理 1、常用的移动通信系统有哪些？答：蜂窝移动通信系统，无绳电话系统，集群移动通信系统，移动卫星通信系统，分组无线网。无限寻呼系统 2试列出1G，2G，3G的典型系统。答：1G:TACS和AMPS 2G:GSM和NCDMA 3:WCDMA、 CDMA2000和TD－SCDMA 3、移动通信信道的特点。答：１传播的开放性２接受环境的复杂性３用户的随机移动性 4、蜂窝移动通信中电波传播方式有哪些？答：直射波、反射波、绕射波、散射波 5、慢衰落和快衰落的成因分别是什么？其信号包络统计特性分别服从什么分布？答：慢衰落阴影效应正态分布；快衰落多径传播瑞利分布莱斯分布 6、信号通过移动信道时。在什么情况下遭受平坦衰落。在什么情况下遭受选择性衰落？答：信号带宽大于相关带宽遭受选择性衰落；信号带宽小于相关带宽遭受平坦衰落 7、电波传播预测是用来计算什么量的？在选择传预测型时要注意哪些因素？答：计算接收信号中值的要注意距离、频率、天线高度、地理环境等 8、主要从哪几个方面来提高频率资源的有效利用？如何实现？答：时间域：多信道共用空间域：频率复用频率域：信道的笮带化和宽带多址技术 9、给出蜂窝小区和区群的概念？同频复用的距离公式是什么？答：蜂窝小区：区群：共同使用全部可用频率的N个小区；公式：N=i*i+ij+j*j 10、改善蜂窝小区容量的技术有哪些？简述它们是如何提高系统容量的。答：小区分裂：通过增加基站的数量来增加系统容量裂向和覆盖区域逼近：通过基站天线的定位来减小同频干扰以提高系统容量11、什么是多址技术？常用的多址技术有哪些？答：多址技术：是指在通信网内处于不同位置的多对用户同时进行通信的技术；常见的多址技术有FDMA、TDMA、CDMA 12、越区切换的准则有哪些？越区切换过程控制的方式有哪些？越区切换可分为哪几种？答：准则：１、对信号强度准则２、具有门限规定的相对信号强度准则３、具有滞后余量的相对信号强度准则４、具有门限规定和滞后余量的相对信号强度准则；越区切换：硬切换：在新的链路建立之前先中断旧的链路，如TDMA，FDMA（1G、2G）。软切换：即保持旧的连接，有建立新的连接，当新的基站可靠连接后，在中断旧的连接。更软的切换：在一个基站不同扇区之间的切换叫做更软的切换。 1、蜂窝移动通信系统对数字解调技术的要求是什么？ 答：1、为了在衰落条件下获得所要求的误码率（BER），需要好的载噪比（C/N）和载干比（C/I）性能; 2、所用的调制技术必须在规定频带榆树内提供高的传输率，以Hz为单位；3、应使用高频率的功率放大器，而带外辐射又必须降低到所需要的要求4、具有恒定包络5、尽量避免幅相效应6、要求具有小的功率谱占有率。 2、GSM系统中采用什么调制技术？为了产生0.3GMSK信号，当信道数据速率为270KBPS时，求高斯低通滤波器的3DB带宽？并确定高斯低通滤波器的系数A? 答：GSM系统采用GMSK 即高斯最小频移键控 BT=0.3 PB=1/T=270KBPS 则高斯低通滤波器3DB带宽为B=0.3/T=81KHZ A=0.5887/B=7.3*10-6 3、IS-95CDMA采用的调制技术是什么？OQPSK/QPSK的主要区别是什么？答：IS-95CDMA系统上下行采用不同的调制技术，即上行采用QPSK(四相相移键控)，下行采用OQPSK(交错四相相移键控)。区别：1QPSK 调制信号具有恒包络特性，OQPSK解调信号不具有恒包络特性2在QPSK解调信号中奇偶比特流的比特同时跳变，而在OQPSK中奇偶比特流错开半个输入码间隔3在QPSK中，最大相移码达180°，而OQPSK在任意时刻发送的最大相移限制在±90° 5、给出GSM900系统的工作频段，载频间隔，双工间隔？答：上行890 MHz—915 MHz 载频间隔为0.2 MHz 下行为935 MHz ---965 MHz 双工间隔为45MHz 6、简述GSM系统的桢结构？答：在GSM系统桢结构总存在两种复桢，即业务和控制复桢。1业务复桢：一个TDMA桢可以分为0-7共8个时桢，长为4.615MS；由26个TDMA(120MS)构成1复桢。控制复桢：一个TDMA桢可分为0-7共8个时桢，长为4.165MS，每时隙含156.25个码元，码长约0.577MS，由51个TDMA桢构成一个复桢，长235.385MS称为控制复桢。由51个业务复桢或26个控制复桢组成一个超桢，
程控交换机原理 一种特殊用途的用户交换机。它有若干电话机共用外线，适用于机关、团体、中小企业等单位，也可以用于住宅和秘书电话。 集团电话交换机不需要专职的话务员和维护人员，每部都可以通过指示灯了解整个系统的工作情况。当外线呼入时，可由任意一部话机应答，并可以转给所需的被叫。任何一部话机要呼外线时，只要按下代表空闲外线的相应键，即可拨号呼叫外线。 有的集团电话还具有会议电话、缩位拨号、热线服务、群呼、广播、遇忙回呼、呼叫转移、呼出限制、呼叫等待、内线保密、外线保密、停电自动转移等各种功能。 程控电话交换机系统概述 程控数字交换机（PABX）实质上是一部由计算机软件控制的数字通信交换机，按用途可分为市话、长话和用户交换机。交换机在硬件上采用全模块化结构，提供高集成度、高可靠性、高功能、低成本的硬件的产品。软件上采用高级语言，具有多种为数据交换和连接而设计的系统软件，功能强大。 系统功能 提供IP电话服务功能具体包括IP加发、IP权限、IP计费和IP组网IP加发功能： 用户根据实际使用情况，系统可实现自动加发出局号和运营运商接入号。IP 权限： 系统设置有IP国际 1、国际 2、国内 1、国内2四个IP权限。IP计费：
系统提供灵活的IP计费功能，根据当前的IP资费标准和计费方式，可灵活设置IP电话费率、折价方式、是否收市话费及何种类别的市话费。 IP组网： 利用IP电话实现网 程控电话交换机系统特点 白天服务、晚上服务功能 提供日服/夜服功能，利用该功能可实现白天由话务员转接，夜里可直接拨分机号。 免拍叉转接 利用该功能可实现外线直接被叫分机号码，使操作更方便。具有Caller Id 主叫显示功能在被叫话机上显示主叫号码（包括外线和分机号码），可设置全部或部分分机来电显示功能。 随着业务量日益增加，很多业务员与顾客的沟通方式也是采用较为现代化的“电话销售模式”，但您公司在发展的同时是否存在以下问题： 一、部门多、电话少，使您的工作效率大大降低外线共用和系统扩容让每人都有外线用，工作效率倍增。 二、人员多、业务忙，相互联系难，影响单位创效益内线功能任您选择、各种方式的内部联系，节省时又省钱。 三、传呼电话而四处跑动或高声叫唤外线转接十分方便，并且能广播寻呼，保持办公室的宁静。四、当您走去其他办公室时，电话空响让客户失去信心任何话机都可代接外线，可设定内外线跟随。 五、当您用外线时，外部信息再不能传入，既是损失又恼怒了客户一部话机可以同时接收多条外线电话，让您做合理的安排了。 六、重要会议中、会见贵客时，或无谓的电话打扰耽误工作甚至令您为难秘书功能和指定振铃及勿打扰设定，让您礼貌得体，心平气静。
离子交换层析介质的应用 离子交换层析分离纯化生物大分子的过程，主要是利用各种分子的可离解性、离子的净电荷、表面电荷分布的电性差异而进行选择分离的。现已成为分离纯化生化制品、蛋白质、多肽等物质中使用最频繁的纯化技术之一。 子交换层析（Ion Exchange Chromatography 简称为IEC）是以离子交换剂为固定相，依据流动相中的组分离子与交换剂上的平衡离子进行可逆交换时的结合力大小的差别而进行分离的一种层析方法。离子交换层析是目前生物化学领域中常用的一种层析方法，广泛的应用于各种生化物质如氨基酸、蛋白、糖类、核苷酸等的分离纯化。 1.离子交换层析的基本原理： 离子交换层析是通过带电的溶质分子与离子交换层析介质中可交换离子进行交换而达到分离纯化的方法，也可以认为是蛋白质分子中带电的氨基酸与带相反电荷的介质的骨架相互作用而达到分离纯化的方法。 离子交换层析法主要依赖电荷间的相互作用，利用带电分子中电荷的微小差异而进行分离，具有较高的分离容量。几乎所有的生物大分子都是极性的，都可使其带电，所以离子交换层析法已广泛用于生物大分子的分离、中等纯化及精制的各个步骤中。 由于离子交换层析法分辨率高，工作容量大，并容易操作，因此它不但在医药、化工、食品等领域成为独立的操作单元，也已成为蛋白质、多肽、核酸及大部分发酵产物分离纯化的一种重要的方法。目前，在生化分离中约有75%的工艺采用离子交换层析法。 2.离子交换层析介质： 离子交换层析的固定相是离子交换剂，它是由一类不溶于水的惰性高分子聚合物基质通过一定的化学反应共价结合上某种电荷基团形成的。离子交换剂可以分为三部分：高分子聚合物基质、电荷基团和平衡离子。电荷基团与高分子聚合物共价结合，形成一个带电的可进行离子交换的基团。平衡离子是结合于电荷基团上的相反离子，它能与溶液中其它的离子基团发生可逆的交换反应。平衡离子带正电的离子交换剂能与带正电的离子基团发生交换作用，称为阳离子交换剂；平衡离子带负电的离子交换剂与带负电的离子基团发生交换作用，称为阴离子交换剂。在一定条件下，溶液中的某种离子基团可以把平衡离子置换出来，并通过电荷基团结合到固定相上，而平衡离子则进入流动相，这就是离子交换层析的基本置换反应。通过在不同条件下的多次置换反应，就可以对溶液中不同的离子基团进行分离。下面以阴离子交换剂为例简单介绍离子交换层析的基本分离过程。 阴离子交换剂的电荷基团带正电，装柱平衡后，与缓冲溶液中的带负电的平衡离子结合。待分离溶液中可能有正电基团、负电基团和中性基团。加样后，负电基团可以与平衡离子进行可逆的置换反应，而结合到离子交换剂上。而正电基团和中性基团则不能与离子交换剂结合，随流动相流出而被去除。通过选择合适的洗脱方式和洗脱液，如增加离子强度的梯度洗脱。随着洗脱液离子强度的增加，洗脱液中的离子可
离子交换树脂及装置设计详解 1、离于交换剂 1.1离子交换剂的种类 离子交换剂是实现交换功能的最基本物质。离子交换剂根据其材料可分为无机离子交换剂和有机离子交换剂，又可分为天然离子交换剂和人工合成离子交换剂等。天然离子剂如粘土、沸石、褐煤等。人工合成离子交换树脂有凝胶树脂、大孔树脂、吸附树脂、氧化还原树脂、螯合树脂等。其交换能力又可分为强碱性、弱碱性、强酸性、弱酸性等多种类型。 1.2离子交换树脂的基本特性罗门哈斯树脂,陶氏树脂 依其功能用途不同、原料性能不同，所制的树脂特性也不相同。常用的凝胶树脂的主要特性简介如下。 1.2.1.树脂的外观与粒度 凝胶型阳树脂为半透明的棕色或淡黄色的小球，阴树脂颜色略深。树脂粒度和均一度影响树脂的性能，粒度越小表面积就越大;但粒度过细不仅增大液体在树脂层内的阻力，而且也会影响树脂的机械程度，降低使用寿命。通常树脂小球直径为0.2-0.8mm。 2.树脂的密度 树脂密度分为干密度和湿密度。干密度是在温度115℃真空干燥后的密度。湿密度又分湿真密度和湿视密度 2.1湿真密度是树脂在水中充分膨胀后的质量与自身所占体积(不含树脂颗粒之的空隙)之比值(g/cm3)。不同类型树脂，湿真密度不同。即使同一类型的阳树脂或阴树脂，由于所含交换离子种类不同，湿真密度大小也不相同。 2.2湿视密度湿视密度又称堆积密度，是指树脂在水中充分溶胀后，单位体积树脂所具有的质量。湿视密度可用来计算离子交换柱内填充树脂的所需量。 3.树脂的交联度 树脂的骨架是靠交联剂连接在一起的。交联度是指交联剂所占有的份数，一般用交联剂占单体质量百分数来表示。例如，聚苯乙烯树脂用二乙烯苯作交联剂，其用量占单体总料量的8%时，则这种树脂的交联度为8%。 交联度直接影响树脂的性能。交联度越高，树脂的机械强度就越大，对离子的选择性越强，但离子的交换速度就越慢。这是因为交联度高，表明树脂的结构紧密，孔隙率低，同时树脂在水中溶胀率也低，因而水中的离子在树脂内扩散速度小，影响了离子间的交换能力。 4、树脂的稳定性
电话交换机工作原理 关键词：程控交换机原理 电话交换机就控制方式而论,主要分两大类: 1.布线逻辑控制(WLC,Wired Logic Control)它是通过布线方式实现交换机的逻辑控制功能,.通常这种交换机仍使用机电接线器而将控制部分更新成电子器件,因此称它为布控半电子式交换机,这种交换机相对于机电交换机来说,虽然在器件与技术上向电子化迈进了一大步,但它基本上继承与保留了纵横制交换机布控方式的弊端,体积大,业务与维护功能低,缺乏灵活性,因此它只是机电式向电子式演变历程中的过度性 产物. 2.存储程序控制(SPC,Stored Program Control)它是将用户的信息和交换机的控制,维护管理功能预先变成程序,存储到计算机的存储器内.当交换机工作时,控制部分自动监测用户的状态变化和所拨号码,并根据要求执行程序,从而完成各种交换功能.通常这种交换机属于全电子型,采用程序控制方式,因此称为存储程序控制交换机,或简称为程控交换机. 程控交换机按用途可分为市话，长话和用户交换机；按接续方式可分为空分和时分交换机。 程控交换机按信息传送方式可分为：模拟交换机和数字交换机。 由于程控空分交换机的接续网络(或交换网络)采用空分接线器(或交叉点开关阵列)，且在话路部分中一般传送和交换的是模拟话音信号，因而习惯称为程控模拟交换机，这种交换机不需进行话音的模数转换(编解码),用户电路简单，因而成本低，目前主要用作小容量模拟用户交换机。 程控时分交换机一般在话路部分中传送和交换的是模拟话音信号，因而习惯称为程控数字交换机，随着数字通信与脉冲编码调制(PCM)技术的迅速发展和广泛应用，世界各先进国家自60年代开始以极大的热情竞相研制数字程控交换机，经过艰苦的努力，法国首先于1970年在拉尼翁(Lanion)成功开通了世界上第一个程控数字交换系统E10,它标志着交换技术从传统的模拟交换进入数字交换时代。由于程控数字交换
精品文档 离子交换原理及简述 一、概念 离子交换技术是液相中的离子和固相中离子间所进行的一种可逆性化学反应，当液相中的某些离子较为离子交换固体所喜好时，便会被离子交换固体吸附，为维持水溶液的电中性，所以离子交换固体必须释出等价离子回溶液中。 二、原理 离子交换技术是以圆球形树脂（离子交换树脂）过滤原水，水中的离子会与固定在 树脂上的离子交换。常见的两种离子交换方法分别是硬水软化和去离子法。硬水软化主要是用在反渗透（R0）处理之前，先将水质硬度降低的一种前处理程序。软化机里面 的球状树脂，以两个钠离子交换一个钙离子或镁离子的方式来软化水质。 离子交换树脂利用氢离子交换阳离子，而以氢氧根离子交换阴离子；以包含磺酸根 的苯乙烯和二乙烯苯制成的阳离子交换树脂会以氢离子交换碰到的各种阳离子（例如Na+、Ca2+、AI3+）。同样的，以包含季铵盐的苯乙烯制成的阴离子交换树脂会以氢氧根离子交换碰到的各种阴离子（如CI-）。从阳离子交换树脂释出的氢离子与从阴离子 交换树脂释出的氢氧根离子相结合后生成纯水。 阴阳离子交换树脂可被分别包装在不同的离子交换床中，分成所谓的阴离子交换床 和阳离子交换床。也可以将阳离子交换树脂与阴离子交换树脂混在一起，置于同一个离子交换床中。不论是那一种形式，当树脂与水中带电荷的杂质交换完树脂上的氢离子及（或）氢氧根离子，就必须进行再生”。再生的程序恰与纯化的程序相反，利用氢 离子及氢氧根离子进行再生，交换附着在离子交换树脂上的杂质。 三、树脂 人工合成的离子交换树脂是具有网状结构和可电离的活性基团的难溶性高分子电解质。根据树脂骨架上的活性基团的不同，可分为阳离子交换树脂、阴离子交换树脂、 两性离子交换树脂、螯合树脂和氧化还原树脂等。用于离子交换分离的树脂要求具有不溶性、一定的交联度和溶胀作用，而且交换容量和稳定性要高。 离子交换反应是可逆的，而且等当量地进行。由实验得知，常温下稀溶液中阳离子交换势随离子电荷的增高，半径的增大而增大；高分子量的有机离子及金属络合阴离子具有很高的交换势。高极化度 的离子如Ag+、TI+等也有高的交换势。离子交换速度 精品文档
第一章 1．电话交换的主要任务是建立一条为任意俩个用户之间输送话音信息的通路。 2．电话交换机按接续动作分类，可分为人工电话交换与自动电话交换。 3．电话通信的基本要求有四点：效率，非线性失真系数，频率特性及清晰度。 4．电话机的主要有三个部分组成：信号设备，通讯设备和转换设备。 5．拨号盘的结构，主要是脉冲接点和短路接点组。拨号盘的主要工作参数是脉冲频率，断续比和脉冲间隔。 6．按键式电话机的电路可由集成电路组装。按键式话机分脉冲式及双音频两类。脉冲式可分并联脉冲拨号及串联脉冲拨号俩类。 7．电话交换机具有信号监视功能，连接功能及控制功能。对于间接控制方式的交换机可分两大部分：话路设备和控制设备。 8．话路设备的组成方式有空间分割方式和时间分割方式；控制设备有布线逻辑控制和存贮程序控制方式。 9．机电式交换机本局接续经过呼出接续，拨号及呼入接线三个阶段。 10．电话通信网的基本结构分三类：网状网，心状网及复合网。 11.我国电话网分为长途电话网和本地网两部分。国内长途网结构为四级汇接辐射式。 12.本地网的编号采用等位制。特种业务用三位号，本地网端局号码为七位（或六位），其 中三位（或二位）为局号，用户分机号为四位。 13.长途网的编号为不等位制，它包括三部分；长途字冠+长途区号+端局号码。国际长途 全自动号码由国际长途字冠，国家号码和国内号码三部分组成。 14．通话的话费主要决定三个因素：通话的次数、通话时长及通话距离。 15．电话网服务质量体现在传输质量、接续质量和稳定性三个方面。 16．长途通信有三种接续制度；迟接制、立接制和迅接制，这三种即接续制度分别对应人工接续、半自动接续、和全自动接续三种方式。 .第二章 1．为保证通信网的正常运行，完成网络中各部分之间信息的正确传输和交换，以实现任意两个用户之间的通信，必须要有一个完善的信号系统。 2．按信号的工作区域分，信号可分为用户线信号、局间信号的传递方向分，信号可分为前向信号和后向信号。按信号的功能分，信号可分为监视信号、选择信号和操作信号。跟据信号传递途径的不同，局间信号又可分为随路信号和公共信道信号方式。 3．用户线信号是由用户设备发出的信号。该信号反映用户话机的摘、挂机状态。除此之外，用户线信号还包括选择信号和各类信号音。这些信号都是在二线音频线路上传送。4．在随路信号方式中，局间信号的基本结构可分未经编码和边编码信号俩大类。 5．根据信号功能的不同，局间信号可分为线路信号和记发器信号。它们分别在两交换局的不同设备之间传送。 6．线路信号监视话路上呼叫状态，控制接续的进展。此类信号一般采用非编码形式的信号结构。 7．线路信号在模拟信道上可用直流信号或交流信号。在数字信道上可传送可用数字型信号。线路信号在多段路由上采用逐段转发的传送方式。 8．记发器信号包括被叫号码的数字信号以及为建立接续所必须的控制信号。 9．我国的记发器信号采用带内多频编码信号。前向信号为六中取二、后向为四中取二的多频编码信号。 10. 记发器信号在多段路由上，可根据上、下两段电路质量采用逐段转发还是端到端的方式， 在两局之间可采用不证实的脉冲方式和互换方式，我国主要采用多频互控方式。
实验二离子交换法制备纯水 一、实验目的 1．了解离子交换法制纯水的基本原理，掌握其操作方法； 2．掌握水质检验的原理和方法； 二、实验原理 离子交换法是目前广泛采用的制备纯水的方法之一。水的净化过程是在离子交换树脂上进行的。离子交换树脂是有机高分子聚合物，它是由交换剂本体和交换基团两部分组成的。例如，聚苯乙烯磺酸型强酸性阳离子交换树脂就是苯乙烯和一定量的二乙烯苯的共聚物，经过浓硫酸处理，在共聚物的苯环上引入磺酸基(–SO3H)而成。其中的H+可以在溶液中游离，并与金属离子进行交换。 R–SO3H + M+R–SO3M + H+ R：聚合物的本体；–SO3：与本体联结的固定部分，不能游离和交换；M+：代表一价金属离子。阳离子交换树脂可表示为： 如果在共聚物的本体上引入各种胺基，就成为阴离子交换树脂。例如，季胺型强碱性阴离子交换树R–N+(CH3)3OH–，其中OH–在溶液中可以游离，并与阴离子交换。 离子交换法制纯水的原理就是基于树脂和天然水中各种离子间的可交换性。例如，R–SO3H 型阳离子交换树脂，交换基团中的H+可与天然水中的各种阳离子进行交换，使天然水中的Ca2+、Mg2+、Na+、K+等离子结合到树脂上，而H+进入水中，于是就除去了水中的金属阳离子杂质。水通过阴离子交换树脂时，交换基团中的OH–具有可交换性，将HCO3–、Cl–、SO42–等离子除去，而交换出来的OH–与H+发生中和反应，这样就得到了高纯水。 交换反应可简单表示为： 2R–SO3H + Ca(HCO3)2→ (R–SO3)2Ca + 2H2CO3 R–SO3H + NaCl → R–SO3Na + HCl R–N(CH)3OH + NaHCO3→ R–N(CH)3HCO3 + NaOH R–N(CH)3OH + H2CO3→ R–N(CH)3HCO3 + H2O HCl + NaOH → H2O + NaCl 本实验用自来水通过混合阳、阴离子交换树脂来制备纯水。 [实验用品] 仪器：离子交换柱(也可用碱式滴定管代替)。 材料：玻璃纤维(棉花)、乳胶管、螺旋夹、pH试纸。 固体药品：717强碱性阴离子交换树脂、732强酸性阳离子交换树脂。 液体药品：NaOH(2mol·L-1)、HCl(2mol·L-1)、AgNO3(0.1mol·L-1)、NH3–NH4Cl缓冲溶液(pH=10)、铬黑T指示剂。 三、实验步骤 1．树脂的预处理 将717(201×7)强碱性阴离子交换树脂用NaOH(2mol·L-1)浸泡24小时，使其充分转为OH-型（由教师处理）。取OH-型阴离子交换树脂10mL，放入烧杯中，待树脂沉降后倾去碱液。加20mL 蒸馏水搅拌、洗涤、待树脂沉降后，倾去上层溶液，将水尽量倒净，重复洗涤至接近中性(用pH 试纸检验，pH=7～8)。 将732(001×7)强酸性阳离子交换树脂用HCl(2mol·L-1)浸泡24小时，使其充分转为H+型（由教师处理）。取H+型阳离子交换树脂5mL,于烧杯中,待树脂沉降后倾去上层酸液，用蒸馏水洗涤树脂，每次大约20mL，洗至接近中性(用pH试纸检验pH=5～6)。 最后，把已处理好的阳、阴离子交换树脂混合均匀。 2．装柱
树脂塔设计计算 一、树脂用量的计算： 1. 罐体直径的确定 D=（4A/π）1/2 A=Q/v 式中： D——罐体直径，m； A——罐体截面面积，m2； Q——处理水量，m3/h； v——过流速度，一般取值：钠型树脂20-30m/h，磺化煤10-20m/h，混床40-60m/h； 2. 树脂装填量计算 V=1.2×1000QTc/(q/2) 式中： V——树脂装填体积，L； 1.2——安全系数 Q——处理水量，m3/h； T——树脂塔再生周期，h； c——需去除的硬度，mmol/L； q——树脂工作交换容量※，mmol/L； 3. 树脂填装高度计算 H=4V/(1000πD2) 式中： H——树脂装填高度，m； 二、再生剂耗量计算： 1. 再生水耗量 a 反洗用水量： V f=v f·T f·πD2/240 式中： V f——反洗用水量，m3； v f——反洗流速，m/h，阳离子交换树脂为10-15m/h，阴离子交换树脂为8-10m/h； T f——反洗时间，min，通常为20-30min； b 置换用水量： V H=v H·T H·πD2/240 式中： V H——置换用水量，m3； V H——置换流速，m/h，一般＜5m/h； T H——置换时间，min，通常为20-30min； c 正洗水量： V Z=a·V 式中： V Z——正洗用水量，m3；
a ——正洗水耗，m3/ m3树脂，正洗流速一般为10-15m/h，正洗时间为5-15min； ※计算过程中需注意单位的统一。由于离子交换树脂自身所能交换的离子(Na+、H+、O H-)化合价通常为一价，而处理水中需要被交换的离子(Ca2+、Mg2+)通常为二价，即两个树脂单元方能交换掉一个二价离子。此处按照需要被交换的离子为二价离子计，这是在计算过程中需注意的地方。
离子交换器的设计计算 1、交换器直径： F=Q/(T×N×V） F---交换器截面积（m2）； Q---产水量(T/D); T---工作时间（H/D） N---交换器台数； V-交换流速(M/H). 2、交换器高度: H=Hp+Hr+Hs+Ht（米） Hp---交换器下部排水高度，一般为0.3—0.7m; Hr---交换剂层高度，一般在1.0—2.0之间选择。 Hs---反洗膨胀高度,树脂层高50%左右。 Ht---顶部封头高度。 3、交换器连续工作时间： t=V r×Eg/《q×(H1-H2)》 (小时) V r---交换剂体积； q---交换器流量； Eg---交换剂的工作交换容量，一般阳树脂取1000mol/m3。 H1---原水中硬度，mmol/L. H2---出水残留硬度，mmol/L. 4、再生剂用量：G z=V r×Eg×Bz/（1000×ε）
Gz---再生剂用量； Bz---再生剂实际耗率，g/mol. ε---再生剂纯度，对NaCL,可取0.95。 常用再生剂的实际耗率 顺流再生逆流再生 再生剂：NaCL ;HCL NaCL ; HCL 耗率：120-150 ;60-90 70-90; 30-60混合离子交换器设计计算： Q=3.14R2×V Q--混床的处理能力；单位m3/h R--混床的半径;单位m V--过滤流速，一般普通混床20-30m3/h 精致混床30-40m3/h 抛光混床40-60m3/h 取石英砂10-12m/h； V=3.14R2×H×1000 V--树脂的体积；单位kg R--混床的半径;单位m H--树脂的有效高度；单位m 注：树脂总装高不小于1m 阴阳离子交换树脂比例（阳：阴=1:1.3-2）混床的再生周期：
石油化工有限公司炼油乙烯项目除盐水处理系统计算书 设计原则 1工艺流程的设计 由于原水水质较好，水中TDS含量较低。因此，本项目推荐选用传统的成熟工艺离子交换器作为系统的主脱盐设备；系统初期投资成本低、易于实现自动化。离子交换器采用双床浮动床工艺，它具有处理水量大、占地面积小、交换容量高等优点。 根据计算，一级阳阴离子脱盐后的产水尚未达到生产工艺用水的要求，所以，在一级除盐装置之后，设置混合离子交换器，其出水水质完全满足设备采购方出水要求。 为保证关键设备离子交换器的长期可靠稳定运行，则必须设置符合水质特点的预处理系统，满足离子交换器进水指标：SS<3mg/L。 2工艺流程总述 2.1工艺流程： 由净化水场来的原水经过水处理系统后到达超高压锅炉给水的要求后，通过管道送到除氧水站供超高压和高压锅炉使用。 原水由全厂新鲜水管网送入除盐水站后，部分去凝结水换热后进生水罐，生水经新鲜水泵加压后，先经过滤器后进入阳离子交换器，因原水中HCO3-含量为20-42.1mg/L，为减少后级阴离子交换器的负荷，经过除CO2器除去重碳酸根后，由中间水泵经阴离子交换器和混合离子交换器后，去除盐水罐，最后由除盐水泵加压进除盐水管网供各用户使用。主体设备为单元式运行排列，同时也考虑母管式的连接组合。为了减少设备的台数、减少再生次数和酸碱耗量，
增加运行时间。 工艺如下： （原水箱）→原水泵→多介质过滤器→阳离子交换器→脱塔碳→中间水箱→阴离子交换器→混合离子交换器→除盐水箱→除盐水泵→使用点 2.2为了保证除盐水系统供应的可靠性，选择了五个系列；正常情况下，三个系列运行,一个系列再生，一个系列备用。其中设备包括： 10台150吨/小时的纤维球过滤器（?2600mm），5套300吨/小时阳离子交换器(?3000mm），5套300吨/小时阴离子交换器(?3000mm），5套300吨/小时混合离子交换器(?2800mm）及其它辅助设备等组成。 2.3本套水处理设备的原水水质按提供的水质报告设计，而最终制出900吨/小时除盐水。 设计进水水质及出水水质 1进水水质 1.1 除盐水物流特性 本项目的原水来自于菱溪水库，其水质(供参考)为：
一、填空题 1.时分接线器在输出控制方式中CM单元里 填写的是话音信号在SM上的读出地址； 在输入控制方式中CM单元里填写的是话 音信号在SM上的写入地址。 2.程控交换机的处理机按控制方式分类，有 集中控制、分散控制和全分散控制。 3.对程控交换机的运行软件的要求是实时 性、并行性和不间断性。 4.用户摘挂机识别的扫描周期为 100-200ms，扫描结果若是SCN∧ LM=0表示挂机。 5.用户信令包括用户状态信号信令、被叫地 址信号和信号音。 6.局间信令是指交换机与交换机之间传送 的信令。 7.输入控制工作方式的T接线器的话音存储 器是按控制写入顺序读出方式工作的。 8.PCM32系统中，每帧时长为１２５μs。 9.时间接线器主要由话音存储器和控制存 储器(CM)两部分组成。 10.信令按照工作区域可分为用户线信令和 局间信令。 11.N-ISDN有两种接口结构：BRI是指基本 速率接口，其信道结构为2B＋D，传输速 率为192 kb/s；PRI是指基群速率接口， 其信道结构为30B＋D，传输速率为2.048 Mb/s。 12.在程控数字交换机中，程序划分为故障 级、周期级和基本级3个执行级别，其中 故障级程序的执行优先级最高。 话时间的乘积。 13.PSTN的中文全称是公用电话交换网 14.信令的分类，按照传送信令的信道与传送 话音的信道之间的关系来划分，可分为两 类：随路信令（或CAS）和共路信令（公 共信道信令） 15.NO.7信令系统中，信令单元有三种：消 息信令单元、链路状态信令单元和填充信 令单元（FISU） 16.一般说，进程可按照在执行过程中的不同 时刻的不同状态来定义，主要的三种状态 为就绪状态、运行状态及等待状态 17.程序的执行级别可分为三级：中断级、时 钟级、基本级 18.去话分析的主要任务是分析主叫用户的 用户数据 19.用户摘机处理是由摘机时间触发的 20.PCM32系统中，每路信号的速率为 64kbit/s 21.程控交换机的中继模块是程控交换机与 局间中继线的接口设备，完成与其他交换 设备的连接。 22.话务量的单位是Erl,又叫小时呼。它表示 1小时内用户呼叫次数与平均每次通 23.用户信令是交换网中用户终端与交换机 之间的信令 24.模拟语音信号的数字化要经过抽样、量化 和编码三个步骤 25.程控交换机的软件部分主要由程序和数 据组成 26.电话交换使用的是电路交换方式 27.NO.7信令有3种传送方式：直联方式、 准直联方式和完全分离方式 28.信令按照工作区域可分为用户信令和局 间信令，局间信令可分为随路信令、公共 信道信令。 29.在电子式的自动交换机中，按交换网络接 续方式，程控交换机可分为空分和时分交 换机 30.话务量是用来描述通信设备被占用的程 度，它的单位是Erl(爱尔兰) 31.我国NO.7信令网由信令总SP、LSTP和 HSTP(中断级)三级组成 32.DTMF话机的发号方式是使每一位数字具 有两个频率的组合 33.前向Ⅱ组信号与后向B组信号之间进行 互控配合 34.我国国内新浪网每个信令点编码由主信 令区编码、分信令编码和信令点编码组 成，采用24位二进制数的编码计划 35.按照多处理机之间的协作关系，处理机的 分担方式可以有按功能分担和按容量分 担两种方式 36.记发器信令主要用来传送选择路由所需 的信息 37.在用户作为主叫试呼时，利用该用户的设 备号作为索引去查找其用户数据 38.程控交换软件的基本特点是实时性、具有 并发性，适应性强，可靠性和可维护性要 求高。从时间上讲，1复帧为2ms；1帧 为125us 二、选择题 1.在PCM系统中，抽样频率（8000hz） 2.若每条HW线均为PCM基群，则HW2TS5 位于复用线上的TSX，其中X=（C）C、42 3.程控交换机的控制系统由（C）组成。C.处理 机、存储器、输入/输出接口 4.在基本级、周期级、故障级这三种任务中， （C）优先执行的级别最高。C.故障级 5.对DTMF双音频号码的扫描周期是（B） B.16ms 6.用户接中电路物七项功能用英文缩写字母可 表示为（A）A．BORSCHT 7.扫描监视的目的是收集（A）状态的变化。 A．用户线回路 8.铃流和信号音都是（C）发送的信令。C.交 换机向用户话机 9.以下程序中，（B）属于交换机的时钟级程序。 B.摘机识别 10.在程控交换机，NO．7信令的第一级的功能 由（A）完成A．硬件 11.在交换系统中，去话分析利用（D）作为索引 来检索主叫用户数据。D．设备码 12.摘、挂机扫描程序是（B）程序。B．时钟级 13.交换机软件中优先级最高的程序是（A）A、 故障级程序 14.设从A局（发端长话局）至E局（终端长话 局））需经三级转接（B、C、D局），主叫为 普通用户，被叫号码为02345678，当MFC 信令采用端到端的传送方式时，A局向C局 发的号码是（A）A、023 15.信令网络功能是七号信令系统的第（A）级功 能。 A.三 16.话机类别属于（C）。C.用户数据 17.程控交换机中时钟中断可以被（C）中断插入。 C.故障 18.电话是由（贝尔）发明的。C贝尔 19.8x8矩阵的s接线器由（8）个控制存储器控 制。C8 20.在程控交换机中，NO.7信令的第一级的功能 由（A）完成。A硬件 21.程控交换软件的设计、测试和维护过程中， MML语言应用于（C）阶段。C系统测试和 维护 22.局间中继采用PCM传输时，采用数字型线路 信令，每个话路的一个线路信令要隔（C）才 传送一次。C、2ms 23.信令单元为链路状态信令单元，此时信令单 元中的长度表示语LI=（B）。B、1—2 24.在电话通信网中，用户终端设备主要为（B）。 B电话机 25.我国MFC信令在多段路由上传送时，所选电 路均为优质电路，此时应该（A）。A采用端 到端的传送方式 26.程控交换软件的设计、测试和维护过程中， SDL语言用于（A）阶段。A、系统功能设计 27.时分接线器的输入控制方式是指话音存储器 （D）。D控制写入顺序读出 28.在采用比特型时间表调度时钟级程序时，设 时间表共有16行、9列，则程序周期最多有 （D）种。 D 5 29.程控交换机中时钟中断可以被（C）中断插 入。C、故障 30.以下程序中，（B）属于交换机的周期级程序。 B摘机识别 31.在基群接EI30B+D中，D信道的速率为（C） C 64kb/s 32.采用时间表方法调度时钟级程序时，被调度 的程序的执行周期由（C）决定。C 由AB 两项共同决定 33.18、在30/32路PCM系统中，第8话路的线 路信令在（C）TS16中传送。C 3帧 34.记发器信令是在（A）传送的。A 通话前 35.（C）不能通过交换机的数字交换网络。 C 铃流 36.记发器信令是在（A）传送的。A 通话钱 37.当消息信令单元中LI=2时，对应的消息单元 是（C）。C、LSSU 38.NO.7信令系统中每一条信令链路的速率为 （C）C、64kbit/s 39.当一个处于就绪状态的进程被分配到处理机 后，进程状态就成为（C）C、运行状态 40.发端市话局与发端长话局的记发器信号传送 过程中，发端市话局收到发端长话局发来的 A6信号后，应发送（C）C、 Ka 41.在下列选项中，不属于用户数据的是（A）.A、 信令数据 42.在采用MFC信令时，终端市话局收到被叫用 户的第（D）位号码后，应立即回送A3信号。 D、最后一位 三、判断题（A对B错） 1、高次群是由若干个低次群通过数字复用设备汇 总而成的。（A） 2、二次群由4个基群汇总而成，速率为8448Kb/s， 话路数为4X32=128。（B） 3、空分接线器是按时分工作的，可以代替时分接 线器（B） 4、冷备用就是指处理机不加电的备用方式。（B） 5、程控交换机的运行软件分为系统软件和应用软 件两大类。（A） 6、局数据对不同交换局均能适应，不随交换局的 外部条件改变而改变。（B） 7、基本级任务属于周期性任务，由时间表启动执 行。（B） 8、程序和系统数据一起称作系统程序。（A） 9、话务量是用户占用交换机资源的一个宏观量度。 （A） 10、被叫用户挂机是前向（正向）拆线信令。（B） 11、回铃音是一种前向信令。B 五、计算题 1、一组用户在1h内发生了５次呼叫，每次呼 叫占用时长都是１0min,试求这组用户的 话务量Ａ为多少？ 解：A=at=5x（10/60）=5/6 六、简述题 1．简述用户模块的主要功能。(11分) 用户模块电路由用户线接口电路、二/四线变换器、 PCM编译码电路组成，主要完成BORSCHT七种 功能：（1）馈电向用户话机送直流电流。通常要 求馈电电压为-48伏，环路电流不小于18mA。（2） 过压保护防止过压过流冲击和损坏电路、设备。 --