混床離子交換樹脂的原理分析及分類

混床離子交換樹脂的原理分析及分類

目前國內(nèi)高、超純水用戶對(duì)此產(chǎn)品的應(yīng)用不是很了解，所以普遍存在盲目追崇昂貴的進(jìn)口拋光混床樹脂，而國內(nèi)部分小樹脂生產(chǎn)企業(yè)，為了獲得市場(chǎng)份額，以不合格的低價(jià)的產(chǎn)品參與市場(chǎng)惡性低價(jià)競爭，也導(dǎo)致了部分用戶對(duì)國產(chǎn)拋光樹脂的不認(rèn)可，希望通過交流，讓廣大終端用戶了解產(chǎn)品的理化性能和應(yīng)用方法。

什么是拋光樹脂？
人們常說的拋光樹脂一般用于超純水處理系統(tǒng)末端，來保證系統(tǒng)出水水質(zhì)能夠維持用水標(biāo)準(zhǔn)。一般出水水質(zhì)都能達(dá)到18兆歐以上，以及對(duì)TOC、SIO2都有一定的控制能力。拋光樹脂出廠的離子型態(tài)都是H、OH型，裝填后即可使用無需再生。

拋光樹脂用途：適合用于再以RO、EDI為前置處理設(shè)備的超純水系統(tǒng)中作為終端精致混床制取超純水。廣泛應(yīng)用于電子行業(yè)半導(dǎo)體生產(chǎn)，實(shí)驗(yàn)室制取超純水，激光切割，醫(yī)療系統(tǒng)，慢走絲線切割，機(jī)械設(shè)備循環(huán)內(nèi)冷水，部分光學(xué)材料和電子產(chǎn)品生產(chǎn)用水，太陽能生產(chǎn)線用水（不包含多晶硅生產(chǎn)）等行業(yè)應(yīng)用！

                                                 拋光樹脂注意事項(xiàng)
　　1.拋光樹脂(是由高度純化、轉(zhuǎn)型的H型陽樹脂和OH型陰樹脂預(yù)混合而成，如果裝填和操作得當(dāng)，在初的周期中即可制備出電阻率大于18.0MΩ.cm和TOC小于10ppb的超純水。
　　2.樹脂開封后長時(shí)間暴露在空氣中會(huì)吸收二氧化碳，因此拆包需盡快使用。不使用部分須小心密封，存放于避光陰涼處，環(huán)境溫度以5-40℃為宜。
　　3.在運(yùn)輸、儲(chǔ)存和裝填過程中，任何無機(jī)或有機(jī)物質(zhì)的接觸都會(huì)使樹脂受到污染，從而降低出水水質(zhì);影響運(yùn)行工況。因此必須保證所有用于裝填、操作的設(shè)備和水不會(huì)污染樹脂。所有與樹脂接觸的水都必須使用高純水(本文中所涉及到的水均指"高純水"，即電阻率大于等于10MΩ.cm，同時(shí)TOC盡可能低于30ppb的水)，所有接觸樹脂的設(shè)備或器具都要在使用前經(jīng)過高純水清洗。
　　4.如為換裝樹脂，設(shè)備中原有的舊樹脂必須完全從樹脂容器中移去，樹脂容器內(nèi)部清潔無雜質(zhì)。

混床拋光樹脂儲(chǔ)存及使用說明

1.使用前須知:1.1??樹脂開封后長時(shí)間暴露在空氣中會(huì)吸收二氧化碳，從而影響產(chǎn)品的性能及使用。因此一旦拆包需盡快使用。不使用部分須小心密封，存放于避光陰涼處，環(huán)境溫度以5-30℃為宜。
?1.2.?在運(yùn)輸、儲(chǔ)存和裝填過程中，任何無機(jī)或有機(jī)物質(zhì)的接觸都會(huì)使樹脂受到污染，從而降低出水水質(zhì)；影響運(yùn)行工況。因此必須保證所有用于裝填、操作的設(shè)備和水不會(huì)污染樹脂。所有與樹脂接觸的水都必須使用純水，所有接觸樹脂的設(shè)備或器具都要在使用前經(jīng)過純水清洗。(純水標(biāo)準(zhǔn)等同于或低于RO膜出水.)
?1.3??如為換裝樹脂，設(shè)備中原有的舊樹脂必須完全從樹脂容器中移去，樹脂容器內(nèi)部清潔無雜質(zhì)。

2.裝填程序：
2.1 ?樹脂裝填量?：樹脂罐有效容積的的70%左右，樹脂層高度應(yīng)大于或等于700mm。
2.2??向樹脂罐中裝填樹脂后緩慢加水,水面高度高于樹脂高速300mm以上后,靜止浸泡10小時(shí)以上,以利于派出樹脂層中的空氣)但如果設(shè)備尺寸較小而擬采用樹脂以漿水混合的方式填裝也可。
2.3??將樹脂裝入樹脂罐，可以直接將樹脂從原包裝袋中加入或在原包裝容器中加入一些水成漿狀裝入樹脂容器。
裝填過程中注意以下事項(xiàng)：
2.3.1??禁止用任何機(jī)械泵轉(zhuǎn)移樹脂，許多類型的泵都會(huì)對(duì)樹脂造成損害或帶來一些污染。
2.3.2??樹脂裝填過程中，不要同時(shí)打開兩袋以上的樹脂。以減少樹脂接觸空氣的時(shí)間，也使外來雜質(zhì)污染樹脂的可能性降低。
2.3.3??裝填過程中隨著裝填料位的增加，樹脂層面以上的水也會(huì)逐漸增加，如果水位高度高于樹脂層面50mm以上，必須將多余的水抽出或排掉，以避免樹脂在水中緩慢沉降而出現(xiàn)分層。但同時(shí)也需避免出現(xiàn)液位放干的情況，這會(huì)使空氣在樹脂層中形成氣栓而影響出水。???
樹脂裝填到位后，注入純水使罐內(nèi)充滿。后封裝上蓋，并將管線連接到位。
2.4?樹脂裝填完成后，應(yīng)完全浸泡在水中少4小時(shí)。如果可能的話，好浸泡過夜。
2.5.?后檢查各部件及管線連接無誤后，即可開啟閥門采水。新裝填的樹脂在投運(yùn)初期有一個(gè)沖洗過程，此階段出水電阻率將逐步升高。視現(xiàn)場(chǎng)情況的不同，沖洗時(shí)間可能持續(xù)幾十分鐘到幾個(gè)小時(shí)。

3制水運(yùn)行參數(shù) :
3.1進(jìn)水水質(zhì)要求：RO膜出水，電導(dǎo)率應(yīng)低于10US/cm,高不宜超過20 US/cm。
3.2 制水流速：10BV-20BV（樹脂體積的10倍到20倍/小時(shí)）。
3.3 開機(jī)運(yùn)行后，沖洗時(shí)間約幾十分鐘到幾個(gè)小時(shí)，電阻率逐步上升。
3.4 樹脂經(jīng)2-3次停機(jī)開機(jī)運(yùn)行后，達(dá)到佳出水效果。

4.停機(jī)，開機(jī)步驟：
4.1 關(guān)閉進(jìn)水閥
4.2 關(guān)閉出水閥，保持樹脂罐內(nèi)水不流失，使樹脂內(nèi)部不失水。
4.3 再次使用時(shí)，先緩慢開啟出水閥。
4.4 開啟進(jìn)水閥，閥門開度同出水閥大致相同，
4.5當(dāng)正常出水運(yùn)行后，逐步開啟出水閥和進(jìn)水閥，達(dá)到正常出水流速。

5 注意事項(xiàng)：
5.1 ?本系統(tǒng)從清理樹脂罐到裝填樹脂及運(yùn)行用水，均應(yīng)采用RO膜出水，電導(dǎo)率低于10us/cm。（越低越好，可以提高出水水質(zhì)及增加制水量）.切忌采用其他水質(zhì)差的水，否則，輕則造成出水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，制水量下降，重則造成樹脂擊傳徹底失效.喪失制水能力。
5.2 ?樹脂上層應(yīng)保持一定水位,以進(jìn)水不激起樹脂涌動(dòng)為原則.保持樹脂層的靜止?fàn)顟B(tài)。
5.3 ?使用中切忌樹脂層缺水,造成樹脂層進(jìn)入空氣。
5.4 ?使用過程中,禁止從樹脂層底部進(jìn)空氣或進(jìn)水,造成樹脂分層,影響制水效果及制水周期。嚴(yán)重時(shí)則失去制水能力。

混床離子交換樹脂的原理分析及分類
離子交換樹脂是一類帶有功能基的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子化合物，它由不溶性的三維空間網(wǎng)狀骨架、連接在骨架上的功能基團(tuán)和功能基團(tuán)上帶有相反電荷的可交換離子三部分構(gòu)成。離子交換樹脂可分為陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂和兩性離子交換樹脂。離子交換樹脂不溶于水和一般溶劑。離子交換樹脂有較高的機(jī)械強(qiáng)度，化學(xué)性質(zhì)也很穩(wěn)定，在正常情況下有較長的使用壽命。按化學(xué)活性基團(tuán)首先區(qū)分為陽離子樹脂和陰離子樹脂兩大類。陽離子樹脂又分為強(qiáng)酸性和弱酸性兩類。樹脂又分為強(qiáng)堿性和弱堿性兩類。

 

　　1、強(qiáng)酸性陽離子樹脂含有大量的強(qiáng)酸性基團(tuán)如磺酸基-SO3H，容易在溶液中離解出H+，故呈強(qiáng)酸性。樹脂離解后，本體所含的負(fù)電基團(tuán)，能吸附結(jié)合溶液中的其他陽離子。強(qiáng)酸性樹脂的離解能力很強(qiáng)，在酸性或堿性溶液中均能離解和產(chǎn)生離子交換作用。樹脂在使用一段時(shí)間后，要進(jìn)行再生處理，即用化學(xué)藥品使離子交換反應(yīng)以相反方向進(jìn)行，使樹脂的官能基團(tuán)回復(fù)原來狀態(tài)，以供再次使用。

 

離子交換樹脂

　　2、弱酸性陽離子樹脂含弱酸性基團(tuán)如羧基-COOH，能在水中離解出H+而呈酸性。樹脂離解后余下的負(fù)電基團(tuán)能與溶液中的其他陽離子吸附結(jié)合，從而產(chǎn)生陽離子交換作用。這種樹脂的酸性即離解性較弱，在低pH下難以離解和進(jìn)行離子交換，只能在堿性、中性或微酸性溶液中(如pH5～14)起作用。這類樹脂亦是用酸進(jìn)行再生。

 

離子交換樹脂

　　3、強(qiáng)堿性陰離子樹脂這類樹脂含有強(qiáng)堿性基團(tuán)，如季胺基(亦稱四級(jí)胺基)-NR3OH(R為碳?xì)浠鶊F(tuán))，能在水中離解出OH-而呈強(qiáng)堿性。這種樹脂的正電基團(tuán)能與溶液中的陰離子吸附結(jié)合，從而產(chǎn)生陰離子交換作用。種樹脂的離解性很強(qiáng)，在不同pH下都能正常工作。它用強(qiáng)堿進(jìn)行再生。

 

離子交換樹脂

　　4、弱堿性陰離子樹脂含有弱堿性基團(tuán)，它們?cè)谒�中能離解出OH-而呈弱堿性。這種樹脂的正電基團(tuán)能與溶液中的陰離子吸附結(jié)合，從而產(chǎn)生陰離子交換作用。這種樹脂在多數(shù)情況下是將溶液中的整個(gè)其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性條件(如pH1～9)下工作。它可用Na2CO3、NH4OH進(jìn)行再生。