去離子水:就是將水通過陽離子交換樹脂(常用的為苯乙烯型強酸性陽離子交換樹脂),則水中的陽離子被樹脂所吸收,樹脂上的陽離子H+被置換到水中,并和水中的陽離子組成相應的無機酸;含此種無機酸的水再通過陰離子交換樹脂(常用的為苯乙烯型強堿性陰離子)OH-被置換到水中,并和水中的H+結合成水,此即去離子水。去離子水在現(xiàn)代工業(yè)中有著非常廣泛的用途,使用去離子水,是我國很多行業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量的,趕超水平的重要手段之一。 由于去離子水中的離子數(shù)可以被人為的控制,從而,使它的電阻率、溶解度、腐蝕性、病毒細菌等物理、化學及病理等指標均得到良好的控制。在工業(yè)生產(chǎn)及實驗室的實驗中,如果涉及到使用水的工藝都被使用了去離子水,那么,許多參數(shù)會更接近設計或理想數(shù)據(jù),產(chǎn)品質(zhì)量將變得易于控制。
去離子水是通過陰、陽離子交換樹脂對水中的各種陰、陽離子進行置換的一種傳統(tǒng)水處理工藝,陰、陽離子交換樹脂按不同比例進行搭配可組成離子交換陽床系統(tǒng),離子交換陰床系統(tǒng)及離子交換混床(復床)系統(tǒng),而混床(復床)系統(tǒng)又通常是用在反滲透等水處理工藝之后用來制取超純水,高純水的終端工藝,他是用來制備超純水、高純水不可替代的手段之一。其出水電導率可低于1uS/cm以下,出水電阻率達到1MΩ.cm以上,根據(jù)不同的水質(zhì)及使用要求,出水電阻率可控制在1~18MΩ.cm之間。被廣泛應用在電子、電力超純水,化工,電鍍超純水,鍋爐補給水及醫(yī)藥用超純水等工業(yè)超純水,高純水的制備上。 采用陰床,陽床,混床。
去離子超純水處理設備采用反滲透主機加兩級混床
去離子超純水處理設備 離子交換樹脂的工作原理 采用離子交換方法,可以把水中呈離子態(tài)的陽、陰離子去除,以氯化鈉(NaCl)代表水中無機鹽類,水質(zhì)除鹽的基本反應可以用下列方程式表達:
1、陽離子交換樹脂:R—H+Na+ R—Na+H+
2、陰離子交換樹脂:R—OH+Cl- R—Cl+OH-
陽、陰離子交換樹脂總的反應式即可寫成:
RH+ROH+NaCl——RNa+RCL+H2O
由此可看出,水中的NaCl已分別被樹脂上的H+和OH-所取代,而反應生成物只有H2O,故達到了去除水中鹽的作用。 離子交換陰樹脂 離子交換陽樹脂 離子交換拋光樹脂 離子交換柱 離子交換樹脂的預處理
陽離子交換樹脂的預處理
先用清水對樹脂進行沖洗,然后用4~5%的HCl和NaOH在交換柱中依次交替浸泡2~4小時,在酸堿之間用大量清水淋洗至出水接近中性,如此重復2~3次,每次酸堿用量為樹脂體積的2倍。次處理應用4~5%的HCl溶液進行,放盡酸液,用清水淋洗至中性即可待用。
陰離子交換樹脂的預處理
先用清水對樹脂進行沖洗,然后用4 ~5%的NaOH和HCl在交換柱中依次交替浸泡2 ~4小時,在堿酸之間用大量清水淋洗至出水接近中性,如此重復2~3次,每次酸堿用量為樹脂體積的2倍。次處理應用4~5%的NaOH溶液進行,用放盡堿液,用清水淋洗至中性即可待用。
碳鋼襯膠陽床+陰床+混床
離子交換超純水處理設備反滲透+1級混床
離子交換超純水小型反滲透+兩級混床
去離子交換超純水設備 離子交換樹脂再生工藝 離子交換樹脂在使用一段時間后,吸附的雜質(zhì)接近飽和狀態(tài),就要進行再生處理,使之恢復原來的組成和性能。國內(nèi)樹脂的再生常用化學藥劑酸堿法使失效的樹脂恢復交換能力,酸的使用通常采用HCl或H2SO4,調(diào)配濃度為3-5%左右;堿的使用一般采用NaOH,調(diào)配濃度為3-5%左右。
一、去離子水設備反洗分層:
反洗流速10米/時,反洗時間15分鐘,以沉降后陽,陰樹脂層界面是否清晰判別分層效果。
二、進再生液:
用20分鐘左右的時間泵完所需的再生液,浸泡2-3個小時后采用正洗的方法,陰樹脂沖洗至出水堿度PH=8-9左右,陽樹脂沖洗至出水酸度PH=5-6左右。
三混合:
從底部進入氮氣(也可用壓縮空氣,真空抽氣等)進行混合,進氣壓0.1~0.15MPa,進氣量2.5~3.0米3/(米2·分),混合時間一般為5~10分種,以柱內(nèi)樹脂充分混合為終點。 有機玻璃柱超純水
離子交換柱設備(4噸)有機玻璃柱超純水
離子交換柱設備(0.5噸)有機玻璃柱超純水
離子交換柱設備(1噸) 離子交換樹脂超純水制備工藝的特點及應用領域 離子交換設備是傳統(tǒng)的去離子水設備,它的產(chǎn)水水質(zhì)穩(wěn)定,造價相對較低。在以往的電廠鍋爐補給水都是采用陽床+陰床+混床處理工藝。
隨著反滲透、EDI等工藝的發(fā)展,離子交換設備操作復雜,不容易實現(xiàn)自動化,浪費酸堿,運行成本高等缺點更加突出,更多的應用于反滲透的深度處理。
小型的去離子水設備常采用有機玻璃交換柱,有利于觀察樹脂運行情況。如混合離子交換器再生分層是否充分,陽離子是否“中毒"等,樹脂損耗情況等。
大型的去離子水設備則采用碳鋼內(nèi)襯環(huán)氧樹脂或襯膠,中間預留可視裝置,以便于離子再生時在線觀測再生液水位狀況。
1、工業(yè)超純水處理工藝,是目前工業(yè)用超純水的制備上應用最多的一種工藝之一。
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。
3、制藥工業(yè)去離子交換樹脂對發(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、合成化學和石油化學工業(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。
5、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。
去離子水的處理步驟
從自來水到去離子水一般要經(jīng)過幾步處理 :
1、先通過石英砂過濾顆粒較粗的雜質(zhì)
2、然后高壓通過反滲透膜
3、般還要經(jīng)過一步紫外殺菌以去除水中的微生物
4、假如此時電阻率還沒有達到要求的話,可以再進行一次離子交換過程電阻率可達到18兆。
相對而言,蒸餾水只是先氣化再冷凝,其純度如電導率一般不如純度高的去離子水,半導體工業(yè)中用的大多數(shù)是高純度的去離子水設備。
離子交換設備工藝
1、預處理-反滲透-水箱-陽床-陰床-混合床-純化水箱-純水泵-紫外線殺菌器-精制混床-精密過濾器-用水對象
2、預處理-一級反滲透-加藥機(PH調(diào)節(jié))-中間水箱-二級反滲透-純化水箱-純水泵-紫外線殺菌器-0.2或0.5μm精密過濾器-用水對象
3、預處理-反滲透-中間水箱-水泵-EDI裝置-純化水箱-純水泵-紫外線殺菌器-0.2或0.5μm精密過濾器-用水對象
4、預處理-反滲透-中間水箱-水泵-EDI裝置-純化水箱-純水泵-紫外線殺菌器-精制混床-0.2或0.5μm精密過濾器-用水對象為滿足用戶需要,達到符合標準的水質(zhì),盡可能地減少各級的污染,在工藝設計上,取達國家自來水標準的水為源水,再設有介質(zhì)過濾器,活性碳過濾器,精密過濾器等預處理系統(tǒng)、RO反滲透主機系統(tǒng)、離子交換混床系統(tǒng)等。