钠离子交换器再生盐水浓度机为什么盖不住盐盖?

专题1 物质的分离与提纯
1.分液漏斗有关操作:
(1)如何检查分液漏斗是否漏水?
1)先将磨口活塞中的纸条取出,然后再在磨口活塞的小孔两端涂抹少量凡士林,将活塞插入磨口转动几下保证活塞能轻松转动.
2)关闭活塞,将分液漏斗注满水,在不加上磨口塞的情况下观察活塞的两端以及漏斗的下口处是否漏水
3)塞上上磨口塞,倒置漏斗,观察上磨口塞处是否漏水
(2)分液漏斗中液体总体积不超过 3/4 ;
(3)振摇分液漏斗时如何操作?
1)将分液漏斗用塞子塞好后,慢慢地将它倒置,然后打开活塞,让溶剂蒸气或气体逸出(图4)。在这一步中,最好用擦手纸把分液漏斗的颈口盖上,以免溶液冲出。
2)当你把分液漏斗倒置过来时,务必用一只手按住塞子,这样就不会使塞子落下而使里面的液体流出来。
3)关好活塞,徐徐地转动和振摇加有萃取剂的溶液。
4) 充分振荡,适当放气,充分静止,然后分液;分液时保持漏斗内与大气压一致;下层溶液下口出,上层溶液上口出。
(4)滴加液体或分液时,如何使漏斗内外压强相等?
1)如果不让蒸气逸出,气体压力升高,最终会使塞子和液体冲出来。   
2)停止转动和振摇分液漏斗,重复步骤3使气体逸出。
2.海带中碘元素分离及检验:
(1)写出加氯水或发生反应的离子方程式
(2)如何检验和提取碘?
1)化学原理:样品灼烧后,在灰分中加水,碘元素以I-进入溶液,用适量Cl2或H2O2氧化,用淀粉检验I2用CCl4萃取并分液来分离I2。
称取样品→灼烧灰化→溶解过滤→氧化→检验和萃取分液
(a)不要向所有滤液中直接加淀粉溶液,否则后续实验无法操作
(b)实验现象:萃取时,下层紫红色,上层无色。
(c)分液漏斗操作要点:检漏;放气;分液时将玻璃漏斗口上的玻璃塞打开或使塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔,使漏斗内外空气相通;下层液体从下面慢慢流出,待下层液体完全流出后,关闭旋塞,将上层液体从漏斗上口倒出。
用毛细管吸取样品溶液,在离滤纸2cm点一直径为0.3~0.5mm左右的斑点 
(2)支持物、固定相、流动相、展开剂分别是什么?
纸层析以滤纸作为惰性支持物,滤纸纤维上的羟基具有亲水性,它所吸附的水作为固定相,把不与水混溶的有机溶剂作为流动相,丙酮和盐酸作展开剂。
(3)Fe3+、Cu2+用氨水显色的反应方程式。
(4)分离的原理是什么?
由于吸附在滤纸上的样品的各组分在水或有机溶剂中的溶解能力各不相同,各组分会在两相之间产生不同的分配现象。亲脂性强的成分在流动相中分配得多一些,随流动相移动的速度就快一些;而亲水性强的成分在固定相中分配得多一些,随流动相移动的速度就慢一些,这样,性质不同的组分就分离在滤纸的不同位置上。
(3)展开:用滴管吸取一定量展开剂(9mL丙酮和1mL6mol/L盐酸),小心地注入大试管的底部,注意不要让试样点接触到展开剂。
(5)分离:将滤纸上分离物质的斑点剪下,浸于有关溶剂中,即可提取纸上层析物。
(6)开始为什么要趁热过滤?吸滤结束后,接下来拆卸装置要注意什么?
承接滤液的烧杯应预先加2ml蒸馏水,防止降温时氯化钠溶液达到饱和而析出。
(7)如何将粗产品进一步提纯?
分别取绿豆粒大小的粗产品和一次重结晶得到的产品放入两支小试管中,各加入2mL蒸馏水配成溶液。在溶液中分别滴入0.1 mol?L-1硝酸银溶液2滴,观察现象,进行对比,重结晶后的产品溶液应为澄清。若重结晶后的产品中仍然检验出含氯离子,则产品应再次重结晶。
5.过滤:(1)原理?与渗析有何异同?
原理相同,滤纸由棉质纤维组成,按不同的用途而使用不同的方法制作。由于其材质是纤维制成品,因此它的表面有无数小孔可供液体粒子通过,而体积较大的固体粒子则不能通过。这种性质容许混合在一起的液态及固态物质分离。
渗析所用的半透膜的孔径更小,胶体颗粒不能透过。只允许离子、分子颗粒通过。
普通漏斗。必要时可以用布氏漏斗来减压过滤。
(4)洗涤(操作?溶剂?)
在最后一次滤出液中加入某些物质,通过现象来判断。例食盐中SO42-的沉淀,可加BaCl2将SO42-沉淀下来,洗涤主要是洗去Cl-、Ba2+等,取其中一种即可,如Cl-,可在最后一次滤出液中加Ag+,若无沉淀,说明已无Cl ,说明洗涤干净。
6.结晶:(1)从硫酸铵和硫酸亚铁混合液如何得到硫酸亚铁铵晶体?从碳酸钠溶液如何得到碳酸钠晶体?
[FeSO4]=1:1称取所需的(NH4)2SO4(s),配制成(NH4)2SO4的饱和溶液。将此饱和溶液加到FeSO4溶液中(此时溶液的pH值应接近于1,如pH值偏大,可加几滴浓H2SO4调节),水浴蒸发,浓缩至表面出现结晶薄膜为止(蒸发过程中切不可搅拌)。放置缓慢冷却至室温,得硫酸亚铁铵晶体。减压过滤除去母液并尽量吸干
(2)重结晶适宜什么晶体的提纯?
重结晶纯化物质的方法,只适用于那些溶解度随温度上升而增大的化合物。对于其溶解度受温度影响很小的化合物则不适用。
专题2 物质性质的探究
课题1 铝极其化合物的性质
1、写出Al3+分别与F-、OH-形成化合物的离子方程式:
2、做铝的燃烧实验时,如何操作?集气瓶中加少量水的作用是什么?
3、将擦去氧化膜的铝片放入浓硝酸中,1min后取出铝片,洗涤,再放入CuSO4溶液,分别观察到的现象是什么?

     铝表面氧化膜的保护作用 1、取3片铝片,将其中两片铝片用砂纸擦去表面的氧化膜 破坏铝表面氧化膜的方法有:投入食盐水中、与氢氧化钠溶液反应、用砂纸擦去     
2、将一片擦去氧化膜的铝片放入20mL0.5mol/L的CuSO4溶液中,观察铝片表面现象及其他可能发生的现象。
 3、将一片未擦去氧化膜的铝片放入20mL0.5mol/L的CuSO4溶液中,观察铝片表面现象 现象:无明显现象
原因:氧化膜阻止了反应
 4、取步骤(3)中的铝片,用水冲洗后,放入盛有3mL6.0mol/LNaOH溶液的试管中, 1~2min后取出铝片,洗净,放入20mL0.5mol/L硫酸铜溶液中。 现象:同步骤2
解释:NaOH溶液除去了氧化膜
 5、将另一擦去氧化膜的铝片放入盛有3mL浓硝酸的试管中,观察现象。1min后取出铝片,用水洗净,再放入20mL0.5mol/CuSO4溶液的试管中。 现象:铝片表面变暗,与CuSO4溶液无明显现象。
解释:铝片遇浓硝酸发生钝化

铝配合物的生成 

 2、在一只试管中逐滴加入6.0mol/LNaOH溶液,边滴加边振荡试管,观察实验现象。 现象:先有白色沉淀,然后沉淀消失。
 3、在另一试管中滴加2ml10%NH4F溶液,再滴加1mL3.0mol/L氨水,边滴加边振荡试管,观察实验现象。 现象:无明显现象
因为Al3+与F—形成了配合离子不再与NH3.H2O反应生成沉淀。
4、在培养明矾晶体的实验中,选取2粒形状规则的小晶体作为晶核。
课题2 乙醇和苯酚的性质
1.纯净的苯酚是一种无色色晶体,实验室的苯酚常常略带红色的原因是被空气氧化而略带粉红色。
2.可用紫外可见分光光度法测定苯酚的含量,
需要使用的仪器叫紫外可见分光光度计。
乙醇可以在浓硫酸和高温的催化发生脱水反应,随着温度的不同生成物也不同。
(1)消去(分子内脱水)制乙烯(170℃浓硫酸)
(2)缩合(分子间脱水)制乙醚(140℃ 浓硫酸)
95%的乙醇与浓硫酸(体积比为1:3)。混合迅速加热到170℃方法制得乙烯,混合液中要加沸石.温度计插入液面以下。
4.写出乙醇与KMnO4酸性溶液反应的离子方程式:
可以氧化到醛。也可以氧化到酸。还可以到二氧化碳。
专题3 物质的检验与鉴别
课题1 牙膏和火柴头中某些成分的检验
2.如何检验火柴头中硫、氯元素的存在,写出实验现象和反应的离子方程式:
方案一:将燃尽的火柴头浸泡在少量水中,片刻后取少量溶液于试管中,向溶液中滴加AgNO3溶液和稀HNO3,以检验Cl-。(燃烧后Cl元素转化成Cl-,通过检验Cl-进一步推测Cl元素。)
方案二:将3~4根火柴摘下火柴头,再将火柴头浸于水中,片刻后取少量溶液于试管中,加AgNO3溶液、稀HNO3和NaNO2溶液,若出现白色沉淀,说明含氯元素。ClO3-+3NO2-+Ag+=AgCl↓+3NO3-
(直接检验,利用ClO3-的氧化性转化成Cl-,接着通过检验Cl-来确定Cl的存在)
3.写出火柴头燃烧时发生的主要反应的化学方程式:
安全火柴的火柴盒侧面涂有红磷(发火剂)和Sb2S3(易燃物)等,火柴头上的物质一般是KClO3、MnO2等氧化剂和易燃物如硫等。当两者摩擦时,因摩擦产生的热使与KClO3等接触的红磷发火,并引起火柴头上的易燃物燃烧,生成一定量的SO2。
课题2 亚硝酸钠和食盐的鉴别
1、写出下列反应的离子方程式
2、现提供稀H2SO4、稀HNO3、AgNO3、KMnO4酸性溶液、KI溶液、广泛PH试纸、(NH4)2Fe(SO4)2溶液、淀粉等试剂,请设计实验方案鉴别NaCl和NaNO2,写出主要实验步骤、实验现象和结论。
方案1 在两种待鉴物质的溶液中分别加入(NH4)2Fe(SO4)2,充分反应后再加入适量KSCN溶液。 若溶液变血红色,证明待鉴溶液中有NO2?—存在。 方案1
方案2 在两种待鉴物质的溶液中分别加入KI溶液,充分反应后再加入适量淀粉溶液。 若溶液变蓝色,证明待鉴溶液中有NO2?—存在。 方案2
方案3 在两种待鉴物质的溶液中分别加入酸性高锰酸钾溶液溶液,充分反应 若酸性高锰酸钾溶液褪色,证明待鉴溶液中有NO2?—存在。 方案3
方案4 在两种待鉴物质的溶液中分别加入AgNO3溶液,充分反应后再加入适量稀硝酸 若白色沉淀溶解,证明待鉴溶液中有NO2?—存在。 方案4

专题4 化学反应条件的控制
课题1 硫代硫酸钠与酸反映速率的影响因素
1、现有0.1mol?L-1Na2S2O3溶液,如何区别0.1mol?L-1H2SO4和0.01 mol?L-1H2SO4?写出实验步骤、实验现象、实验结论和反应的离子方程式。实验时,在瓶底垫上一张作有“+”记号的纸的目的是什么?
2:如何测定化学反应速率
可以通过记录出现浑浊所需的时间来比较反应速率的大小
实验比较法常常通过平行实验或先后的系列实验作观察和对比,分析影响的因素,值得指出的是,在比较某一因素对实验产生的影响时,必须排除其他因素的变动和干扰,即需要控制好与实验有关的各项反应条件。
4:+字是为了看清楚实验现象
课题2 催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响
1、通常可采用哪些物质作H2O2分解的催化剂?
2、用教材P49图4-4实验时,如何检验装置的气密性?读取气体体积时应注意什么?
一.将实验仪器组装好后,将导管的一端放入水中,加热试管,若过一会儿,导管口有连续的气泡冒出时,说明装置的气密性好。若没有上述现象,则气密性不好,这时要一段一段的仔细用上述方法检验。
二.将导管的一端放入水中,用手捂住试管一会儿,若导管口有连续的气泡冒出时,则气密性好.
三.将导管的一端放入水中,若导管的另一端插在组装仪器上,连成的仪器中最前面的是有插孔的空反应瓶时,先用分液漏斗向瓶中滴加半瓶水,将分液漏斗的下端插入液面以下,再滴加水.若瓶中液面上升,则气密性不好.
3、保存H2O2时要注意些什么?
H2O2的保存方法 实验室里常把H2O2装在棕色瓶内避光并放在阴凉处。
课题3 反应条件对化学平衡的影响
1、将CoCl2溶液加水稀释,溶液颜色溶液稀释时,平衡向正方向移动,溶液的颜色由蓝色逐渐转变为粉红色;平衡向正方向移动;向CoCl2溶液中加入浓盐酸,溶液颜色加入Cl-,会使平衡向逆反应方向移动,溶液逐渐转变为蓝色。平衡向逆反应移动。
2、CoCl2水合物呈现不同颜色的机理
两支铁钉,其中一支绕几圈光亮的细铜丝。加入盐酸和K3[Fe(CN)6](铁氢化钾、能与Fe2+生成蓝色沉淀),观察绕有细铜丝的铁钉上产生的气泡多,铁钉周围先出现蓝色沉淀。
铁片上滴一滴含酚酞的食盐水,观察到酚酞变红,说明发生吸氧腐蚀:
1、电解饱和食盐水所需用到的食盐为何精制?如何精制?、
由于这些阳离子Ba2+、Ca2+、Mg2+、Fe3+在碱性环境中会生成沉淀,损坏离子交换膜
精制食盐水时经常加入Na2CO3、NaOH、BaCl2等,使杂质成为沉淀过滤除去,然后加入盐酸调节盐水的pH。例如:
这样处理后的盐水仍含有一些Ca2+、Mg2+等金属离子,由于这些阳离子在碱性环境中会生成沉淀,损坏离子交换膜,因此该盐水还需送入阳离子交换塔,进一步通过阳离子交换树脂除去Ca2+、Mg2+等。这时的精制盐水就可以送往电解槽中进行电解了。
2、试说明怎样在铁片上镀银;写出有关的电极反应。
①将银片接在电源的正极、铁片接电源的负极  
③可用AgNO3溶液作电解质溶液
3、配制铁钉镀锌电镀液时,加适量KCl、硼酸的目的是什么?
加KCl增加溶液的导电性,加硼酸是调节PH为5~6,(若PH>6,则易生成白色絮状的氢氧化物沉淀以及锌的碱式盐,若PH<5,镀液中的H+浓度大,一方面会造成H+和Zn2+对配位体Cl-的争夺,另一方面,由于H+浓度大,易放电,形成的氢气气泡附着在阴极表面而影响镀层质量)。
专题6 物质的定量分析
课题1 食醋总酸含量的测定
指示剂的变色范围在滴定突跃范围内,7.74——9.70之间。选用酚酞溶液。
一般根据反应后溶液的酸碱性来选择指示剂,若反应后溶液呈酸性,选甲基橙作指示剂。
若反应后溶液呈碱性,选酚酞作指示剂。
用盐酸滴定氨水时,宜选用的指示剂是甲基橙。
2、在滴定时为什么要将市售食醋稀释10倍?
①原醋的总酸含量较高,稀释完了以后有利于测定,要不然滴定的时候要消耗比较多的标准液,有时候会超过滴定管的量程。
②原醋的颜色较深,稀释以后颜色变浅,有利于终点颜色判定
总的是为了提高实验的精度。
可用移液管代替,使用前一样要用待测液润洗。
如果滴定的终点没有控制好,即NaOH过量,溶液显深红色,如何补救?再滴加食醋,记录体积。
5、滴定实验时,取用待测液可选择什么仪器?用量筒、移液管取用溶液,是否要将量筒、移液管洗涤并将洗涤液加入盛装待测液的容器中?
用量筒、移液管,不需要洗涤,因为误差已不计算在规定的倒出体积内了。
课题2 镀锌铁皮锌镀层厚度的测定
1、镀锌铁皮放入6 mol?L-1 HCl中,反应一段时间后,析出H2的速率为什么会突然减慢?
准确判断锌完全反应是本实验最重要的一环。若判断过早则会使锌未完全溶解;若过迟会使铁部分溶解,都会增加实验误差。判断锌在酸中完全溶解的实验现象是产生氢气速率突然变慢,原因是开始时形成了原电池,因此反应快,当Zn反应完后,速率会明显减慢
2、若与酸反应前后镀锌铁皮的质量分别为m1 g,m2 g,锌的密度为ρ g?cm-3,锌镀层单侧面积为s cm2,则锌镀层单侧厚度h的计算式为
3、还有哪些方法可测定锌镀层质量?
   方案2:把铁与锌看作是双组分混合物,使它们与稀硫酸完全反应,通过测定生成氢气的体积,计算混合物中锌的质量。
方案3:将镀锌铁片投入到足量的3mol/L硫酸亚铁溶液中,过一段时间后,取出铁片,用水冲洗,烘干后称量。
   方案4:将镀锌铁片与石墨用一根导线连接起来,放入6mol/LNaOH溶液的烧杯中,当石墨棒上不再有气泡产生时,取出铁片,用水冲洗,烘干后称量。
专题7 物质的制备与合成
课题1 硫酸亚铁铵的制备
1.当沉淀的 结晶颗粒 较大,静置后 容易沉降至容器底部 时,常用倾析法(也称倾注法)进行分离或洗涤,如何操作?
称取(NH4)2SO4晶体,配成饱和溶液,倒入到FeSO4溶液中,搅拌,在蒸发皿中蒸发浓缩到溶液表面出现晶膜为止,自然冷却,即有
(NH4)2SO4.FeSO4.6H2O析出,抽滤,并用少量酒精洗去晶体表面附着的水分。
2.写出由铁屑、稀硫酸、硫酸铵为原料制取硫酸亚铁铵晶体的化学方程式。
3.在蒸发、浓缩的过程中,为什么可能会形成Fe3+?应如何处理予以避免?
原来的铁锈(Fe2O3)与H2SO4反应可生成Fe2(SO4)3,以及空气中的氧气会氧化Fe2+,过量的Fe屑将Fe3+还原成Fe2+,只要保证Fe过量就可排除铁锈的影响。4.用酒精洗涤晶体的目的是什么?
为何用酒精清洗:a 减少晶体在洗涤时的溶解  b  减少蒸馏水中溶解氧对晶体的氧化
5.实验时,能否将溶液浓缩至干?
小火加热,在蒸发皿中蒸发浓缩到溶液表面出现晶膜为止,不能蒸干,防止出现晶体脱水,得不到绿色晶体

课题2 阿司匹林的合成
1、写出用水杨酸和乙酸酐合成阿司匹林的化学方程式。

2、本实验中应采用什么干燥方法来干燥产品?
固体有机物产品的干燥方法常用的有:①晾干;②烘干,包括用恒温箱烘干或用恒温真空干燥箱烘干及红外灯烘干;③冻干;④滤纸吸干;⑤干燥器干燥。干燥器中使用的干燥剂按样品所含的溶剂进行选择(生石灰可吸水或酸;无水氯化钙可吸水或醇;氢氧化钠可吸水和酸;石蜡片可吸乙醚、氯仿、四氯化碳和苯等)。本实验可选用干燥器干燥。
3、副产物是什么?如何除去?
将阿斯匹林的粗产物移至另一锥形瓶中,加入25mL饱和NaHCO3溶液,搅拌,直至无CO2气泡产生,抽滤,用少量水洗涤,将洗涤液与滤液合并,弃去滤渣。
先在烧杯中放大约5mL浓盐酸并加入l0mL水,配好盐酸溶液,再将上述滤液倒入烧杯中,阿斯匹林复沉淀析出,冰水冷却令结晶完全析出,抽滤,冷水洗涤,压干滤饼,干燥。
4、向反应液中加入少量浓硫酸的目的是什么?能否不加?
加酸有利于反应进行,不可不加,否则所需反应温度较高,副产物增加。
 5、如何检验产品中是否含水杨酸杂质?
乙酰化不完全或产物在分离时发生了水解产生水杨酸。
如何检验:取少量样品,加入盛有3mL水的试管中(也可再加少许乙醇),再滴加氯化铁溶液。如有溶液变成紫色,则说明有样品中含有水杨酸。

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关于《经验,知识,百科,个人图书馆,在线图书馆》用户点评二、

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。对于丙烯酸系弱酸性阳离子交换树脂来说,它对一些离子的选择性顺序为:H+>Fe3+>A13+>Ca2+>Mg2+>K+>Na十。 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D113型离子交换树脂制备硫酸钙晶须为例说明: D113丙烯酸系弱酸性阳离子交换树脂是一种大孔型离子交换树脂,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。当硫酸锌溶液中的Zn2+,S042-扩散到树脂的孔道中时,由于该树脂对Zn2+选择性强于对Ca2+的选择性,,所以Zn2+就与树脂孔道中的交换基团Ca2+发生快速的交换反应,被交换下来的Ca2+遇到扩散进入孔道的S042-发生沉淀反应,生成硫酸钙沉淀。其过程大致为: (1)边界水膜内的扩散 水中的Zn2+,S042-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) Zn2+,S042-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 Zn2+与树脂基团上的可交换的Ca2+进行交换反应; (4)交联网孔内的扩散 被交换下来的Ca2+在树脂内部交联网孔中向树脂表面扩散;部分交换下来的Ca2+在扩散过程中遇到由外部扩散进入孔径的S042-发生沉淀反应,生成CaS04沉淀; (5)边界水膜内的扩散 没有发生沉淀反应的部分Ca2+扩散通过树脂颗粒表面的边界水膜层,并进入水溶液中。 此外,由于离子交换以及沉淀反应的速度很快,硫酸钙沉淀基本在树脂的孔道里生成,因此树脂的孔道就限制了沉淀的生长及形貌,对其具有一定的规整作用。通过调整搅拌速度、反应温度等外界条件,可以使树脂颗粒及其内部孔道发生相应的变化,这样当沉淀在树脂孔道中生成后,就得到了不同尺寸和形貌的硫酸钙沉淀。

离子交换分离法的原理是什么?

离子交换是用一种称为离子交换树脂的物质来进行的。离子交换树脂遇水溶液时,能够从水溶液中吸着某种(类)离子,而把本身所具有的另外一种相同电荷符号的离子等摩尔量地交换到溶液中去,这种现象称为离子交换。 希望有用

离子交换层析法原理是什么

吸附(adsorption)溶液中的离子与树脂上官能团发生反应,并结合到树脂上的过程。淋洗(elution)用一定浓度的淋洗剂将已吸附在离子交换树脂上的金属由树脂转移到水溶液中的过程,又称解吸。转型(transformation)将树脂从一种型式转变为其他离子型式的过程。离子交换树脂(ion exchange resin)一种带有官能团(有交换离子的活性基团)、具有网状结构与不溶性的高分子聚合物。通常是球形颗粒物。饱和树脂(loadedresin)在某一特定条件下,当吸附尾液中被吸附离子的浓度与进料液中浓度相等或达到动态平衡时的离子交换树脂。离子交换法是以圆球形树脂(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(RO)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+、Al3+)。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Cl-)。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。不论是哪一种形式,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。

离子交换分离法的原理是什么?

离子交换是用一种称为离子交换树脂的物质来进行的。离子交换树脂遇水溶液时,能够从水溶液中吸着某种(类)离子,而把本身所具有的另外一种相同电荷符号的离子等摩尔量地交换到溶液中去,这种现象称为离子交换。

关于《经验,知识,百科,个人图书馆,在线图书馆》用户点评四、

什么是离子交换法,它有哪些用途?

离子交换法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

请问离子交换的作用是什么啊?

按合成离子交换树脂骨架材料的不同,离子交换树脂可分为苯乙烯系、丙烯酸系、酚醛系、环氧系等。
(2)按交换基团的性质分类
根据交换基团的性质不同,离子交换树脂可分为两大类:凡与溶液中阳离子进行交换反应的树脂,称为阳离子交换树脂,阳离子交换树脂可电离的反离子是氢离子及金属离子;凡与溶液中的阴离子进行交换反应的树脂,称为阴离子交换树脂,阴离子交换树脂可电离的反离子是氢氧根离子和酸根离子。
离子交换树脂同低分子酸碱一样,根据它们的电离度不同又可将阳离子交换树脂分为强酸性阳树脂和弱酸性阳树脂;可将阴离子交换树脂分为强碱性阴树脂和弱碱性阴树脂。表1中归纳了离子交换树脂的类别。
表1 离子交换树脂的类别

此外,还可以根据交换基团中反离子的不同,将离子交换树脂冠以相应的名称,例如:氢型阳树脂、钠型阳树脂、氢氧型阴树脂、氯型阴树脂等。离子交换树脂由钠型转变为氢型或由氯型转变为氢氧型称为树脂的转型。
(3)按离子交换树脂的微孔型态分类
由于制造工艺的不同,离子交换树脂内部形成不同的孔型结构。常见的产品有凝胶型树脂和大孔型树脂。
a)凝胶型树脂。这种树脂是均相高分子凝胶结构,所以统称凝胶型离子交换树脂。在它所形成的球体内部,由单体聚合成的链状大分子在交联剂的链接下,组成了空间结构。这种结构像排布错乱的蜂巢,存在着纵横交错的“巷道”,离子交换基团就分布在巷道的各个部位。由巷道所构成的空隙,并非我们想象的毛细孔,而是化学结构中的空隙,所以称为化学孔或凝胶孔。其孔径的大小与树脂的交联度和膨胀程度有关,交联度越大,孔径就越小。当树脂处于水合状态时,水分子链舒伸,链间距离增大,凝胶孔就扩大;树脂干燥失水时,凝胶孔就缩小。反离子的性质、溶液的浓度及pH值的变化都会引起凝胶孔径的改变。
凝胶孔的特点是孔径极小,平均孔径约1~2nm,而且大小不一,形状不规则。它只能通过直径很小的离子,直径较大的分子通过时,则容易堵塞孔道而影响树脂的交换能力。凝胶型树脂的缺点是抗氧化性和机械强度较差,特别是阴树脂易受有机物的污染。

生物分离工程可分为几大部分,分别包括哪些单元操作

全书共十章,包括发酵液的预处理、细胞的分离、沉淀、萃取、膜技术、吸附与离子交换、色谱技术、离心、生物产品的浓缩结晶与干燥等生物产品分离纯化过程所涉及的全部技术内容。本书通俗易懂、深入浅出,可读性较强。 本书可作为高等院校相关专业本科生的教材,也可供从事生物分离工程工作及研究的有关人员参考。 前言 第一章 绪论 第一节 生物分离工程的性质、内容与分类 一、生物分离工程的性质 二、生物分离工程的研究内容 三、生物分离过程的分类 第二节 生物分离工程的一般流程 一、发酵液的预处理 二、产物的提取 三、产物的精制 四、成品的加工处理 五、生物分离纯化工艺过程的选择依据 第三节 生物分离过程的特点 一、生物分离过程的体系特殊 二、生物分离过程的工艺流程特殊 三、生物分离过程的成本特殊 第四节 生物分离工程的发展趋势 一、生物分离工程的发展趋势 二、生物分离工程研究应注意的问题 思考题 第二章 发酵液的预处理 第一节 发酵液预处理的方法 一、发酵液的一般特征 二、发酵液预处理的目的和要求 三、发酵液预处理的方法 第二节 发酵液的过滤, 一、发酵液过滤的目的 二、影响发酵液过滤的因素 三、发酵液过滤的方法 四、提高过滤性能的方法 五、过滤介质的选择 六、过滤操作条件优化 七、过滤设备 思考题 第三章 细胞分离技术 第一节 细胞分离 一、过滤 二、离心沉降 第二节 细胞破碎 一、细胞壁的结构 二、细胞破碎动力学 三、细胞破碎的方法 第三节 胞内产物的溶解及复性 一、包含体及其形成 二、包含体的分离和溶解 三、蛋白质复性 思考题 第四章 沉淀技术 第一节 概述 第二节 蛋白质表面性质 一、蛋白质表面的亲水性和疏水性 二、蛋白质表面的电荷 三、蛋白质胶体的稳定性 第三节 蛋白质沉淀方法 一、盐析法 二、有机溶剂沉淀法 三、等电点沉淀法 四、非离子多聚物沉淀法 五、变性沉淀 六、生成盐类复合物的沉淀 七、亲和沉淀 八、SIS聚合物与亲和沉淀 第四节 沉淀技术应用 一、蛋白质 二、多糖 三、茶皂甙纯化工艺研究 四、杜仲水提液中氯原酸的提取 思考题 第五章 萃取技术 第一节 基本概念 一、萃取的概念、特点及分类 二、分配定律 三、分配系数、相比、分离系数 第二节 液液萃取的基本理论与过程 一、液液萃取的基本原理 二、液液萃取类型及工艺计算 第三节 有机溶剂萃取 一、有机溶剂萃取分配平衡 二、影响有机溶剂萃取的因素 三、有机溶剂萃取的设备及工艺过程 第四节 双水相萃取 一、双水相体系的形成 二、相图 三、双水相中的分配平衡 四、影响双水相分配系数的主要因素 五、双水相萃取的设备及工艺过程 第五节 液膜萃取 一、液膜及其分类 二、液膜萃取机理 三、液膜分离操作 四、乳化液膜分离技术的工艺流程 五、液膜分离过程潜在问题 六、液膜分离技术的应用 第六节 反胶团萃取 一、胶团与反胶团 二、反胶团萃取 三、反胶团制备 四、反胶团萃取的应用 第七节 液固萃取 一、液固萃取过程 二、液固萃取类型 三、浸取的影响因素 四、浸取的其他问题 五、浸取的工业应用 第八节 超临界流体萃取 一、超临界流体 二、超临界流体萃取 三、超临界萃取的实验装置与萃取方式 四、超临界流体萃取条件的选择 五、超临界流体萃取的基本过程 六、超临界流体萃取的应用实例 第九节 萃取技术应用及研究进展 一、双水相萃取技术应用及研究进展 二、液膜萃取技术应用及研究进展 三、反胶团萃取技术应用及研究进展 四、超临界流体萃取技术应用及研究进展 思考题 第六章 膜分离过程 第一节 概述 一、膜分离过程的概念和特征 二、膜过程分类 三、分离膜 第二节 压力驱动膜过程 一、反渗透和纳滤 二、超滤和微滤 第三节 电推动膜过程——电渗析 一、电渗析的基本原理 二、电渗析传递过程及影响因素 三、电渗析膜 四、应用 第四节 膜接触器——膜萃取 一、膜萃取的基本原理 二、膜萃取的传质过程 三、膜萃取过程影响因素 四、应用 第五节 其他膜分离过程 一、浓差推动膜过程——渗透蒸发 二、温差推动膜过程——膜蒸馏 第六节 膜分离过程装置 一、滤筒式膜组件 二、板框式膜组件 三、螺旋卷式膜组件 四、管式膜组件 五、毛细管式膜组件 六、中空纤维式膜组件 思考题 第七章 吸附与离子交换 第一节 概述 一、吸附过程 二、吸附与离子交换的特点 第二节 吸附分离介质 一、吸附剂 二、离子交换剂 第三节 吸附与离子交换的基本理论 一、吸附平衡理论 二、影响吸附的主要因素 三、离子交换平衡理论 第四节 基本设备与操作 一、固定床吸附操作 二、移动床吸附器 三、膨胀床吸附操作 四、流化床吸附操作 五、吸附器净化效率的计算与选择 思考题 第八章 色谱分离技术 第一节 色谱分离技术概述 一、色谱技术的基本概念 二、色谱法的分类 三、色谱系统的操作方法 第二节 吸附色谱法 一、吸附色谱基本原理 二、吸附薄层色谱法 三、吸附柱色谱法 第三节 分配色谱法 一、基本原理 二、分配色谱条件 三、分配色谱基本操作 四、分配色谱法的应用 第四节 离子交换色谱法 一、离子交换色谱技术的基本原理 二、离子交换剂的类型与结构 三、离子交换剂的理化性能 四、离子交换色谱基本操作 五、离子交换色谱的应用 第五节 亲和色谱 一、亲和色谱概述 二、亲和色谱原理 三、亲和色谱介质 四、亲和色谱介质的制备 五、亲和色谱的操作过程 六、影响亲和色谱的因素 第六节 色谱分离技术的应用 一、亲和色谱的应用 二、离子交换色谱的应用 三、吸附色谱的应用 四、分配色谱的应用 五、多种色谱技术的组合应用 思考题 第九章 离心技术 第一节 离心分离原理 一、离心沉降原理 二、离心过滤原理 第二节 离心分离设备 一、离心分离设备概述 二、离心沉降设备 三、离心过滤设备 四、离心分离设备的放大 第三节 超离心技术 一、超速离心技术原理 二、超速离心技术分类 三、超速离心设备 第四节 离心技术在生物分离中的应用 一、离心技术在生物分离应用中的注意事项 二、离心分离的优缺点 三、离心机的选择 四、离心在生物分离中的应用 思考题 第十章 浓缩、结晶与干燥 第一节 蒸发浓缩工艺原理与设备 一、蒸发浓缩工艺 二、蒸发浓缩设备 第二节 结晶工艺原理和设备 一、结晶操作工艺原理 二、结晶设备 第三节 干燥工艺原理与设备 一、干燥工艺原理 二、干燥设备 思考题

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离子交换法与反渗透法各有什么特点?

离子交换法处理水有以下特点:预处理要求简单、工艺成 熟,出水水质稳定、设备初期投入低;由于制水原理类同于用酸 碱置换水中离子,所以在原水低含盐量的地区,运行成本较低。 但其操作复杂烦琐;自动化操作难度大,投资高;需要酸碱再 生,存在环境污染隐患;细菌易在床层中繁殖,在含盐量高的区 域,运行成本高。从20世纪80年末开始,膜法水处理在我国得到了广泛应用, 反渗透就是除盐处理工艺的膜法水处理工艺之一。反渗透法处理有 以下特点:是当今较先进、稳定、有效的除盐技术;工艺简单、操 作方便、易于自动控制、无污染、运行成本低;原水含盐量较高时 对运行成本影响不大。但其预处理要求较高、初期投资较大。

什么是离子交换法,它有哪些用途?

离子交换系统又叫除盐系统,看名字就知道干嘛用的。
离子交换器分阴离子交换器、阳离子交换器、混合离子交换器,俗称阴床、阳床、混床。
前俩个组一起就是最简单的一级除盐系统,阳床可以单独使用作软水器(去除钙镁等硬度离子),混床一般制高纯水才会用。
现在离子交换法用的比以前少了,大多新建的制水系统都用膜法处理(超滤膜、反渗透膜、脱气膜、EDI),占地和维护优势大得多,也有膜和混床一起用的系统。

总得来说,离子交换法主要用来去除水中离子,得到纯度更高的水。也有一些实验室用的离子交换萃取还是神马的,那个不懂了╮(╯▽╰)╭

谁知道离子交换器主要运行方式及优缺点有哪些?

离子交换器根据置换方式不同有以下几种运行方式; (1)顺流再生、顺流软化方式:原水及还原液均从交换器上部进入,向下流动。该种方式嚎水是自上向下流动,因水流动方向与还原液流动方向一致,使还原液不能很好地与失效的交换剂进行还原反应造成耗盐量增大,软化后的水质较差,很少使用该方式。 (2)逆流软化、顺流再生软化方式:即还原液自上向下流动,而原水从罐的下部向上流动,软化水自罐体上部流出。该种方式因还原液流动方向与水流动方向相反,提高了还原液的利用率,多用于小型交换器。 (3)顺流软化、逆流再生软化方式:原水自上向下流动而还原液自下向上流动,软水从罐体下部流出。这种方式可提高再生效果,因此软化水的质量好,可节约食盐量和清洗水量,一般多采用该种运行方式的交换器。

反渗透分离法和离子交换分离法各有什么优缺点

离子交换法要考虑树脂再生的问题,比较麻烦,现在大部分纯水都是用反渗透做,出水电导率低,水质好,但是反渗透进水如果预处理做的不好会堵。

离子交换膜法电解工艺有哪些特点

  离子交换膜具有选择透过性。它只让Na + 带着少量水分子透过,其它离子难以透过。电解时从电解槽的下部往阳极室注入经过严格精制的
NaCl溶液,往阴极室注入水。在阳极室中Cl - 放电,生成 C1 2 ,从电解槽顶部放出,同时 Na + 带着少量水分子透过阳离子交换膜流向阴极室。在阴极室中
H + 放电,生成 H 2 ,也从电解槽顶部放出。但是剩余的 OH - 由于受阳离子交换膜的阻隔,不能移向阳极室,这样就在阴极室里逐渐富集,形成了
NaOH溶液。随着电解的进行,不断往阳极室里注入精制食盐水,以补充NaCl的消耗;不断往阴极室里注入水,以补充水的消耗和调节产品NaOH的浓度。所得的碱液从阴极室上部导出。因为阳离子交换膜能阻止Cl
- 通过,所以阴极室生成的
NaOH溶液中含NaCl杂质很少。用这种方法制得的产品比用隔膜法电解生产的产品浓度大,纯度高,而且能耗也低,所以它是目前最先进的生产氯碱的工艺。

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离子交换法是通过离子交换剂上的离子与水中离子交换以去除水中阴离子的方法。
离子交换法(ion exchange process)是液相中的离子和固相中离子间所进行的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。

Cl-。离子交换法一般应用于生化产品的制备、纯水的制备等。原理:根据目的物与杂质在不同pH下所带电荷的不同选择相应的离子交换树脂。你的实验是提取碘,在溶液中,碘离子带负电荷,那么就要选择阴离子交换树脂,要么强碱性,要么弱碱性,如果原液ph>9,就必须用强碱性树脂,在9以下,强碱弱碱都可以。你可以都试试。碘酸属于中强酸,优先选择弱碱性阳离子交换树脂。

离子交换柱的工作原理是什么?

离子交换柱的原理   采用离子交换方法,可以把水中呈离子态的阳、阴离子去除,以氯化钠(NaCl)代表水中无机盐类,水质除盐的基本反应可以用下列方程式表达:   1、阳离子交换树脂:R—H+Na+→R-Na+H+   2、阴离子交换树脂:R—OH+CL-→R-CL+OH+   阳、阴离子交换树脂总的反应式即可写成:   RH+ROH+NaCL—RNa+RCL+H2O   由此可看出,水中的Nacl已分别被树脂上的H+和OH-所取代,而反应生成物只有H2O,故达到了去除水中盐的作用。   3、混合离子交换柱(混床):混床是装阳、阴树脂按一定比例(一般为1:2,以便阳、阴树脂同时达到交换终点而同时再生)装入混合柱而成,实际上它组合成了水中的H+和OH-立即生成电离度很小的水分子(H2O),几乎不存在阳床或阴床交换时产生的逆交换现象,故可以使交换反应进行得十分彻底,因而混合床的出水水质优于阳、阴床串联组成的复床所能达到的水质,能制取纯度相当高的成品水。

离子交换器参数的工作原理是什么?

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1、除盐水设备常用工艺方法比较除盐水设备可以去除水中的盐分,现在广泛应用于各个行业中。除盐水设备技术的工艺方法多种多样,有蒸馏水法,离子交换法,反渗透法,EDI电除盐等。在本文中,将把最常用的反渗透工艺及离子交换工艺的特点进行比较。除盐水设备反渗透工艺及离子交换工艺比较:1、社会效益反渗透工艺是当今最先进的除盐技术,利用反渗透工艺对水进行除盐,除盐率在97%以上。该工艺工作量轻,维护量极小,反渗透工艺实行自动操作,人员配置较少,操作管理方便。离子交换工艺是七十年代以来普遍采用的除盐工艺,它是靠离子交换工艺化学交换来完成对水进行除盐。该工艺方法操作量较多名维护量较大,人员配置较多,从目前锅炉除盐水工

2、艺系统应用来看,离子交换工艺逐渐被反渗透工艺所取代。2、环境效益反渗透工艺是电能为动力,无需酸碱再生,若全为离子交换工艺的工作周期为1天,那么采用反渗透工艺脱除原水97%的盐分,在用离子交换工艺来担负3%的盐分,将使离子交换工艺的工作周期延至长30天以上,极大程度减少酸碱再生废液的排放量,降低了对环境的影响,大大减轻了酸碱排放废水的处理负担。全离子交换工艺除盐化学交换,需要酸碱再生,其再生频率大,酸碱用量大,对周围的水和大气环境均有较大程度的影响3、经济效益反渗透工艺制水成本低,通常该成本约2.5元/吨(含原水成本暂定1.0元/吨水,以及工资折扣等),该工艺的投资约在两年内从节约酸碱的费用中回

3、收,紧急效益非常显著。 而离子交换工艺的制水成本在5.0元/吨并且反渗透工艺发展应用至今,生产工艺已非常成熟,进口RO膜元件可稳定运行5年以上,而离子交换工艺运行周期受到原水含盐量变化影响很大,为延长运行周期,往往需要增加大量的离子交换设备。工艺占地面积大,运行管理不方便。根据以上分析,反渗透工艺比离子交换工艺更好一些。电厂反渗透膜的化学清洗反渗透膜法水处理工艺是目前公认为水除盐最有效的技术之一。在以地表水作为锅炉水源的大中型火力发电厂,化学除盐水处理中反渗透技术应用越来越广泛。但是由于反渗透膜在正常运行过程中,不可避免地会被无机盐垢、胶体、微生物、金属氧化物等污染,这些物质沉积在膜表面上,将

4、会引起反渗透装置出力下降或脱盐力下降,因此为了恢复良好的透水和除盐性能,需要对膜进行化学清洗。 嘉兴发电厂是浙江地区较早使用反渗透膜法水处理技术的。一期2*300MW机组的除盐水系统中,通过技改在2000年安装了两套2*50t/h的反渗透装置,二期4*600MW机组的除盐水系统中安装了二套130 t/h的反渗透装置。设备投运几年来,反渗透膜的清洗均是由电厂运行独立完成的,本文根据历年的清洗经验,总结出目前行之有效的典型常规药品典型清洗方法,以供同类型水源及设备的厂家作一参考。 1反渗透系系统的流程与运行情况 1.1水特点 嘉兴发电厂二期机组使用的水源是来自广陈塘,它是贯穿平湖境内的一

5、条河流,水质特点为低浊度、高有机物,从历年的水质来看,夏季水质较好,每年的1、2、11、12是水质最差的季节,COD(锰法)最高达到15mg/l且腐植质、胶体类大分子有机物占较大比例,含盐量在700mg/l左右,正常情况下,原水的含盐量在400 mg/l左右。 1.2反渗透设备的进水水质要求 反渗透膜采用陶氏公司的CPA3型抗污染复合膜,对反渗透设备的进水控制要求较严,进水水质为:SDI4,COD2mg/l,浊度1NTU,  1.3反渗透设备的流程 根据原水水质及进水水质的控制要求,设计流程为无阀滤池出水-多介质过滤器-活性碳过滤器精密过滤器(滤芯为4.5m)-高压变频泵-

6、反渗透预脱盐水箱-预脱盐水泵-后续的离子交换设备,2*130t/h的反渗透装置膜组件16/9排列,设计脱盐率97%,回收率75%。 1.4反渗透系统的运行特点与清洗周期  2004年1月,二期2*130t/h反渗透装置移交运行,膜进水水质控制在SDI为3.5-4之间,浊度小于1NTU,进水COD的含量在活性碳更换初期可达到要求,但有多个月份维持在3mg/l左右,超过进水水质要求,且有时在测定SDI的膜片上能发现有一层绿色粘状的有机物,一套反渗透装置每月制水量在5万吨左右。 膜的运行特点是随着运行时间的增加,反渗透装置进水压力逐渐升高,透水量降低,出力下降较快,脱盐率无变化,6个月即达

7、到清洗周期。 该系统的运行参数如下: 2反渗透膜清洗 2.1污染物的确定 (1)从系统运行状况来看,表面上系统压差下降不明显,膜的脱盐率无变化,但实际上随着膜的进口压力提高,在同样的浓水排放流量下,膜的进水流量下降较快,导致膜的出力直线下降。因此膜存在严重的污堵现象。 (2)从测定精密过滤器进口SDI值时看,SDI测定的过滤膜片上能发现有一层绿色粘状胶体状有机物,表面反渗透预处理系统无法完全去除原水中的有机物,反渗透膜存在有机物污堵。 (3)剖开一期已换下的膜组件看,膜污染的状况主要是以有机物污染为主,无机盐垢很少。 2.2清洗方案的确定 根据反渗透膜厂家提供的清洗参考,结合现场实际情况,我们

8、采用了EDTA碱洗与柠檬酸酸洗相结合的清洗方案。具体如下: 1) 系统管路冲洗: 采用清洗水泵为动力,用预脱盐水冲洗整个系统管路,包括清洗管路。 2) 分段碱洗 根据溶液箱及管路体积,配制好1.0%的EDTA二钠盐溶液,并用分析纯的氢氧化钠调节溶液的pH值为10.5左右,清洗液温度保持在40左右, 清洗分段进行,先清洗一段,再清洗二段,清洗方向与运行方向一致,清洗采用动态循环与静态浸泡相结合。 3) 一二段串联酸洗 参照碱洗方案,配制好1%的柠檬酸溶液,并用分析纯的氨水调节溶液的pH值为2.5左右,清洗液温度保持在40左右, 清洗时一、二段串联

9、酸洗。也采用动态循环与静态浸泡相结合。 2.3清洗的具体实施表现 1) 在清洗前检查整个清洗系统有关阀门及管路严密。 2) 在碱洗时,每一段循环清洗的时间为1个小时,然后浸泡2个小时,如此往复,控制时间为16个小时。在清洗过程中,必须控制清洗液的pH值在10.5左右,当清洗液的颜色发黄、发深,出现大量泡沫时,表明清洗效果较好。 3) 碱洗结束后,对反渗透系统和清洗管路进行大流量的除盐水冲洗。测定冲洗出水的pH值在7左右,方可实施酸洗。一、二段串联酸洗时,也采用动态循环与静态浸泡相结合,循环时间、频率与碱洗一致,有时清洗过程中清洗液的颜色会出现淡红色,这表明反渗透膜

10、中有铁污染,氧化铁与柠檬酸络合成了柠檬酸亚铁胺络合物。 4) 清洗结束后用除盐水对整个系统进行冲洗。 2.4 清洗后的反渗透运行情况 3 总结与建议 3.1 对单一污染物的清洗,特别是对表面显示有机物污染的膜系统,采用EDTA碱洗与酸洗的复合清洗是必要的,只靠碱性配方清洗,效果难以凑效,实际上,较常见的有机物污染物表层可见到胶体或微生物,但下层可能是铁、铝等氧化物或硅酸盐垢。我们在某次清洗中根据膜厂家的建议,只采用了EDTA碱洗,结果清洗投运后膜的运行压差反升不降,后立即采用柠檬酸酸洗,膜设备投运后一切正常。 3.2 采用静态浸泡与动态循环交替

11、清洗,省时省力,效果较好。 3.3 膜厂家在清洗配方的推荐时,往往在碱洗时要求加入阴离子表面活性剂,以利于有机物的清洗,但在实际使用时,活性剂会产生大量的泡沫,碱清洗后管道及溶液箱的清洗时间较长,易引起交叉污染,清洗时尽量不要使用。 3.4 二期反渗透设备初次投运时,在测定SDI时,过滤膜片上有细小的石英砂颗粒,后拆开反渗透膜端板,发现膜进口端已有部分砂粒,采用了镊子夹、面团粘附的方法,清除了进口端的砂粒。最后重新安装了机械过滤器和活性碳过滤器的滤料。 3.5 膜生物污染的积累会大量增加清洗次数和明显减少膜的性能,使用地表水作为水源的电厂,虽然定期再生及更换活性碳

12、能一定程度上减小了膜的污染,但有机物的污染还是大大超出我们目前传统预处理设备的控制范围,因此使用更先进的预处理技术如超滤设备迫在眉睫,这可以大大保证反渗透系统的经济与安全性。离子交换和反渗透能耗比较由于水处理设备的工艺是根据不同的入水水质和出水要求而设计的,针对不同的原水水质特点而设计水处理方案才是最经济有效的方案,同时也是出水水质长期稳定达到要求的保证。除盐处理工艺的要求是多样的,用户对不同技术的看法也是不同。例如有些用户希望用反渗透技术,而有些用户则希望用更传统的技术如离子交换,另外有些用户则以低投资为主要考虑因素。离子交换法处理有以下特点:优点:预处理要求简单、工艺成熟,出水水质稳定、设

13、备初期投入低;由于制水原理类同于用酸碱置换水中离子,所以在原水低含盐量的应用区域运行成本较低。缺点:由于离子交换床阀门众多,操作复杂烦琐;离子交换法自动化操作难度大,投资高;需要酸碱再生,再生废水必须经处理合格后排放,存在环境污染隐患;细菌易在床层中繁殖,且离子交换树脂会长期向纯水中渗溶有机物在含盐量高的区域,运行成本高从80年末开始,膜法水处理在我国得到了广泛应用,反渗透就是除盐处理工艺的膜法水处理工艺之一。反渗透法处理有以下特点:优点:反渗透技术是当今较先进、稳定、有效的除盐技术;与传统的水处理技术相比,膜技术具有工艺简单、操作方便、易于自动控制、无污染、运行成本低等优点,特别是几种膜技术

14、的配合使用,再辅之经其他水处理工艺,如石英砂、活性炭吸附、脱气、离子交换、UV杀菌等原水含盐量较高时对运行成本影响不大缺点:预处理要求较高、初期投资较大本文以地下水为原水,生产250m3/h除盐水(5M.cm)为例,就离子交换和反渗透两种处理方法在工艺、占地方面、和运行成本作简要比较。2 工艺比较2.1离子交换法 1)离子交换处理工艺流程:2)流程简介:原水首先进入无阀滤池进行预处理直流入过滤水槽,再通过过滤水泵送水至阳床上部,在床中与强酸阳树脂接触,树脂将Ca2+、Mg2+、Na+、K+、等阳离子从水中置换到树脂上,除去阳离子后的水从塔下流出并送入脱CO2塔上部,在塔内与塑料多面空心球接触形

HCO3-很快分解成CO2和H2O,通过风机将CO2从塔顶吹除,从而大大减轻阴床的负荷。脱除CO2的水进入中间水池,中间水泵将水送入阴床,在床中与强碱阴树脂接触,树脂将水中SO42-、Cl-、NO3-等阴离子置换到树脂上,水中的阴离子被除去。经一级除盐后的水再进入混床除去少量残存阳、阴离子和SiO3,经混床处理制得合格的的除盐水。交换过程中,阳床、阴床和混床因交换剂饱合而失效,这时由再生系统对阳床、阴床和混床进行再生。再生结束进入下一周期,再生废水经处理合格后外排。 3)流程单元说明:预处理:无阀滤池:地下水经采集后在无阀滤器中将浊度降低至5NTU,避免污泥在后续床层上积聚,影响树脂

16、交换能力。预除盐阳床:经阳床交换后,原水中98%的阳离子将被除掉,而变成软水,阳床出水呈酸性。阳床运行周期一般设计为24-48小时,若要更长时间,则设备和树脂将增大,不经济。在运行周期内一般要设计小反洗,避免水流将树脂层压实,而影响树脂交换能力。失效后的阳树脂可以用盐酸或硫酸进行再生,本例以盐酸为再生剂。脱碳塔:一般来说地下水碱度都在100mg/l以上,所以经阳床脱除金属离子后,碳酸氢根转化成大量的CO2,设置脱碳塔的目的就是将CO2去除。经脱碳塔后的CO2含量会在5mg/l,这样大大降低阴床的负荷。阴床:阴床的作用原理与使用要求与阳床类似,只是去的是阴离子。阴树脂失效后选用氢氧化钠再生。上述

17、过程为一级除盐水,它的电导率10s/cm,SiO20.2mg/l,能满足中压锅炉给水要求。但是若需更高品质除盐水,就得在一级除盐水的基础上进行深化处理。精除盐混床:离子交换法精除盐的方法有二级除盐、多级除盐及混床除盐。常用的经济有效的方法是混床除盐。经混床处理过的除盐水,它的电导率0.2s/cm,SiO20.01mg/l。混床失效后,需用酸碱同时对阳、阴树脂进行再生。废水处理废水池:阳床、阴床和混床再生的过程都会产生酸碱废水,直接外排将对环境造成污染,所以必须收集起来,经处理合格后外排。废水池起到收集废水、调节废水、中和废水的作用。再生系统酸、碱贮槽和计量泵及混合器共同完成再生过程供液、计量的

18、作用。整个工艺过程比较烦琐的是阳床、阴床和混床再生时要多次倒换阀门,而且一般每天或间隔一天就需再生,所以操作难度大,通常须配置经验丰富的操作人员。若采用自动控制,则控制点多、阀门要求高,投资很大。同时酸碱耗量大,再生废水也多。另外由于树脂对非极性的大分子没有去除能力,所以制水过程中可能会出现细菌殖生。2.2反渗法 1)反渗透处理工艺流程:2)流程简介原水经原水泵送到石英砂过滤器降低浊度,在活性炭过器中降低COD,胶体及有机大分子的含量。活性炭出水再送至保安过滤器进行最后的预处理,使原水SDI5mg/l,满足反渗透(RO)主机的进水要求。经保安过滤器后的合格水由高压泵送至RO主机反渗透进行除盐处

19、理。反渗透膜截留下的有机物、胶体和盐无机盐由浓水侧直接排掉,不会给环境造成污染。产品水由膜清水侧送出至脱碳塔,除去渗透至清水的二氧化碳气体。脱气后的一级除盐水送至混床进行最后的精除盐。另外反渗透膜运行12-18月需进行一次化学清洗,以保证膜的透水量。3)流程单元说明:预处理反渗透的预处理要求比离子交换法严格,主要目的是解决如下问题: (1)防止反渗透膜面结垢(包括CaCO3、CaSO4、SrSO4、CaF2、SiO2、铁、铝氧化物等在膜面沉积); (2)防止胶体物质及悬浮固体微粒污堵; (3)防止有机物的污堵; (4)防止氧化性物质对膜的氧化破坏;(5)保证进水水温,保持反渗透装置产水量稳定。

20、该过程主要包括加热器、加药装置、多介质过滤器、活性炭过滤器、保安滤器等设备。石英砂过滤器:配制石英砂过滤器,用于截留水中的悬浮物和胶体杂质,降低反渗透进水浊度,过滤器一般出水浊度1NTU。当出水大于1NTU或进出口压差大二0.01Mpa,过滤器需进行反洗。所以反洗周期及反洗时间视原水浊度而定。反洗时在进水同时送入压缩空气,擦洗滤料。活性炭过滤器:滤器内装填净水专用颗粒活性炭,用于吸附水中余氯和有机物,降低进水COD含量,活性碳过滤器出水的余氯(PPm)<0.1。活性炭过滤器反洗以设备运行时间(或压差)来控制反冲洗周期。阻垢剂投加系统:为防止硬度离子及胶体等杂质在反渗透膜面上结垢,特在反渗

21、透装置进水中添加阻垢剂,加药量一般为34 mg/l,具体由进水水质决定。保安过滤器:反渗透装置前配置保安过滤器,以防止颗粒进入高压泵及RO膜组件,损伤高压泵部件和划伤反渗透膜表面.保安过滤器滤芯采用外层精度为10m,内层精度为3-5m;这样不仅提高了过滤精度,还提高了滤芯使用寿命。因为普通滤芯为均一精度,在外表层堵塞后,就需更换;由于内外层精度不一,对进水不同粒径的大小粒子进行分层截留,充分利用了滤芯的内外表层,提高了粒子的截留效果。在正常工作条件下,滤芯可维持6-8个月以上的使用寿命,比普通滤芯寿命提高50。当过滤器进出口压差达到1.0Kg/cm2时需更换滤器内滤芯。以上预处理也可采用超滤(

22、UF)等其它膜法处理方式。一级除盐:高压泵:高压泵是反渗透膜实现物理分离过程的动力源,目前低压膜的运行压力在1.5Mpa以内。反渗透(RO)主机:反渗透(RO)主机是一级除盐的心脏部分,由渗透膜、膜壳和辅助阀门和仪器组成。反渗透膜已发展到超低压、低污染的复合膜,单根膜脱盐率达99.5%。在RO装置运行期间,设间断自动快冲冲洗。在RO装置停运时,用产品水自动冲洗,挤排膜和不锈钢管道中的高TDS残水,使停运膜完全浸泡在淡水中,可以防止膜的自然渗透造成的膜损伤,去污除垢,使装置和RO膜得到有效保养。经反渗透处理,原水中绝大部分无机盐、有机物、微生物、细菌被截留。经反渗透处理的产品水可达到电导率10s

23、/cm,SiO20.2mg/l。反渗透装置清洗:在长期运行过程中,反渗透膜面上总会日积月累水中存在的各种污染物。从而使装置的性能(产水量和脱盐率)下降,组件进、出口压差升高。为此,除日常启停装置前,进行低压冲洗外,还需进行定期化学清洗。化学清洗流程如下:清洗水箱清洗泵清洗过滤器反渗透装置 -反渗透法制取除盐水是一个物理过程,所以比离子交换法环保。同时处理过程简单,易操作,自动程度化高,人工干预量小。同时系统的管理与维护简单。3、占地面积比较(以地下水为原水,生产250m3/h除盐水(5M.cm)为例)项目离子交换法(m2)反渗透法(m2)预处理、一级除盐部分415485精除盐部分375315废

24、水处理部分400125其 它445425合计小结离子交换法比反渗法占地面积大,原因是离子交换法需要酸、碱再生需要酸、碱贮槽和废水处理池 4、经济运行比较(以地下水为原水,生产250m3/h除盐水(5M.cm)为例)1)设备投资项目(包含土建)离子交换法(万元)反渗透法(万元)吨水投资额2.503.003.00-4.00总投资(250吨)625-0小 结本投资为初略估算,工艺路线和自动化程度不同,投资也不一样 2)工艺酸碱、酸耗量:项目(8000h计)离子交换法(t)反渗透法(t)阳床酸平均耗量(30%计)925  阴床碱平均耗量(20%计

结离子交换法全年要消耗大量的酸和碱,在酸、碱贮运、树脂再生过程中要产生大量的酸碱废水,所以反渗透法在环保方面比离子交换法有更大的优势3)装机容量及运转负荷:项目离子交换法反渗透法装机容量(Kw.h)269.00398.00运转负荷 (Kw.h)210.50270.00吨水耗电量(Kw.h/t)0.841.08小 结反渗透法比离子交换法电耗稍高4)水利用率:项目离子交换法反渗透法系统回收率88%7

结由于阳床、阴床和混床再生需要水,所以整个过程原水会一定损失,据经验回收率在88%左右。而反渗透的回收率在75%,但反渗透浓水的只是在盐份上较高,其浊度都比原水好。对水重复利用较好的厂家通常都将浓水引入到其它系统可以实现对很高的系统回收率。5)水运行成本项目离子交换法(元/吨)反渗透法(元/吨)水成本(原水按1.50元/吨计)1.50÷88%=1.701.50÷75%=2.14酸成本(盐酸按700元/吨计)700×0.47×10-3=0.33  碱成本(碱按1000元/吨计)×10-3=0.73  电耗成本(按0.25元/KWh)0.84×0.250.211.08×0.250.

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