離子交換設(shè)備介紹
離子交換的基本原理:
采用離子交換方法，可以把水中陽、陰離子去除。以氯化鈉(NaCl)代表水中無機鹽類，水質(zhì)除鹽的基本反應(yīng)式:
1.陽離子交換柱:R-H+Na+=R–Na+H+泉威離子交換設(shè)備
2.陰離子交換柱:R–OH+Cl-=R–Cl+OH-
陽、陰離子交換柱串聯(lián)以后稱為復(fù)合床，其總的反應(yīng)式:
R-H+R-OH+NaCl=R-Na+R-Cl+H2O
由此得出，水中的NaCl已分別被樹脂上的H+和OH-所取代，而反應(yīng)生成物為H2O，故達到了去除水中鹽的作用。
3.混合離子交換柱(混床):將陽、陰床尚未交換的剩余鹽類進一步除去，由于通過混合離子交換后進入水中的H+和OH-立即生成電離度很低(H2O)，幾乎不存在陽床或陰床交換時產(chǎn)生的逆交換現(xiàn)象，因而混合床的出水水質(zhì)優(yōu)于陽、陰離子交換柱串聯(lián)組成的復(fù)床所能達到的水質(zhì)，能制取純度相當(dāng)高的成品水。
4.離子交換設(shè)備是通過離子交換樹脂在電解質(zhì)溶液中進行的，可去除水中的各種陰、陽離子，是制備高純水工藝流程中不可替代的手段。離子交換器分為陽離子交換器、陰離子交換器等。 當(dāng)原水通過離子交換柱時，水中的陽離子和水中的陰離子(HCO-等離子)與交換柱中的陽樹脂的H+離子和陰樹脂的OH-離子進行交換，從而達到脫鹽的目的。陽、陰混柱的不同組合可使水質(zhì)達到更高的要求。
應(yīng)用領(lǐng)域:
1)水處理-離子交換設(shè)備
水處理領(lǐng)域離子交換樹脂的需求量很大，約占離子交換樹脂產(chǎn)量的90%，用于水中的各種陰陽離子的去除。離子交換樹脂的消耗量是用在火力發(fā)電廠的純水處理上，其次是原子能、半導(dǎo)體、電子工業(yè)等。
2)食品工業(yè)
離子交換樹脂可用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工業(yè)裝置上。例如:高果糖漿的制造是由玉米中萃出淀粉后，再經(jīng)水解反應(yīng)，產(chǎn)生葡萄糖與果糖，而后經(jīng)離子交換處理，可以生成高果糖漿。離子交換樹脂在食品工業(yè)中的消耗量僅次于水處理。
3)制藥行業(yè)
制藥工業(yè)離子交換樹脂對發(fā)展新一代的抗菌素及對原有抗菌素的質(zhì)量改良具有重要作用。的開發(fā)成功即是突出的例子。
4)合成化學(xué)和石油化學(xué)工業(yè)
在有機合成中常用酸和堿作催化劑進行酯化、水解、酯交換、水合等反應(yīng)。用離子交換樹脂代替無機酸、堿，同樣可進行上述反應(yīng)，且優(yōu)點更多。如樹脂可反復(fù)使用，產(chǎn)品容易分離，反應(yīng)器不會被腐蝕，不污染環(huán)境，反應(yīng)容易控制等。
甲基叔丁基醚(MTBE)的制備，就是用大孔型離子交換樹脂作催化劑，由異丁烯與甲醇反應(yīng)而成，代替了原有的可對環(huán)境造成嚴(yán)重污染的。
5)環(huán)境保護
離子交換樹脂已應(yīng)用在許多非常受關(guān)注的環(huán)境保護問題上。許多水溶液或非水溶液中含有有毒離子或非離子物質(zhì)，這些可用樹脂進行回收使用。如去除電鍍廢液中的金屬離子，回收電影制片廢液里的有用物質(zhì)等。
6)濕法冶金及其他
離子交換樹脂可以從貧鈾礦里分離、濃縮、提純鈾及提取稀土元素和貴金屬。
