阳树脂软化除盐催化脱重纯化除杂总代
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面议
由于设备在不断使用中会截留大量悬浮物,从而导致设备运行阻力增大,浊度上升。空气擦洗操作则利用空气动力吹开树脂层表面杂质,并使树脂颗粒在水的作用下互相摩擦,从而达到清洗树脂的目的。
空气擦洗步骤:
1.进行空气擦洗操作前,为了防止空气流速过高,对树脂造成损伤,应先将液位降到距离树脂上部10~15cm处。然后缓慢打开压缩空气阀与顶部放空阀进行反洗擦洗。空气擦洗用气强度标准状态下为3.4~4m3/(m2•min),压力约为0.1~0.15MPa。(注意:请根据树脂特性及实际情况进行相应调整,以出口管不溢流出树脂为佳。)
2.空气擦洗反洗进气时间每次以2~4min为宜,沉降5min;
3.重复擦洗与沉降操作10~20次;
4.进行反洗操作,若后出水清澈,则再进行一次擦洗——沉降——反洗操作;若后出水仍有较多杂质,则需重复2~4步骤,直至树脂清洗干净。
注意:是否进行空气擦洗操作,应当根据树脂实际使用状态来确定。过于频繁擦洗有可能导致树脂破损率上升;擦洗周期过长,不能有效防治树脂板结。空气擦洗装置的合理运用,不但可以减少和避免离子交换设备的损坏几率,同时还可以大大节约反洗用水量,提高离子交换器的出水质量。
变色树脂是通过特殊的工艺过程,将指示剂引入凝胶型阴、阳离子交换树脂中,使离子交换树脂在不同离子型态下发生鲜明的颜色变化,方便用户对离子交换树脂的失效状态有一个较为直观的判断。
变色强酸阳离子交换树脂的出厂型为H型,在H型状态下,变色强酸阳离子交换树脂呈现黄绿色,当变色强酸阳离子交换树脂与水中的Ca2+、Mg2+等阳离子接触后,Ca2+、Mg2+等阳离子与树脂上的H+离子发生交换作用,Ca2+、Mg2+等阳离子结合到树脂分子骨架上,H+离子则进入到水相环境中,此时,因为树脂骨架官能团上H+的流失,在指示剂的作用下,失效的强酸阳离子交换树脂颜色就由黄绿色变为了玫红色。当失效的树脂用酸进行再生后,酸中的H+离子又将树脂上结合的Ca2+、Mg2+等阳离子置换下来,树脂又恢复为H型状态,在指示剂的作用下,树脂又恢复为初始的颜色状态(黄绿色)。
树脂变色前
树脂变色后
变色强碱阴离子交换树脂的出厂型为OH型,在OH型状态下,变色强碱阴离子交换树脂呈现深蓝色,当变色强碱阴离子交换树脂与水中的HCO3-、HSiO3-、CO32-等阴离子接触后,HCO3-、HSiO3-、CO32-等阴离子与树脂上的OH-离子发生交换作用,HCO3-、HSiO3-、CO32-等阴离子结合到树脂分子骨架上,OH-离子则进入到水相环境中,此时,因为树脂骨架官能团上OH-的流失,在指示剂的作用下,失效的强碱阴离子交换树脂颜色就由深蓝色变为了淡黄色。当失效的树脂用碱进行再生后,碱中的OH-离子又将树脂上结合的HCO3-、HSiO3-、CO32-等阴离子置换下来,树脂又恢复为OH型状态,在指示剂的作用下,树脂又恢复为初始的颜色状态(深蓝色)。
树脂变色前
树脂变色后
变色树脂的主要应用
(1)作为混床树脂使用
将变色阴、阳离子交换树脂按照一定的比例混合后作为混床树脂使用,其相比常规混床树脂,增强了用户对树脂失效状态的直观判断,方便用户及时对树脂进行再生处理,系统对水质的处理效果,确保出水品质。
(2)作为指示剂配合氢电导率仪用于热力发电厂对汽水指标的检测
变色强酸阳离子交换树脂是热力发电厂汽水循环系统在线检测仪表直观和有效的补充。将变色强酸阳离子交换树脂柱装于氢电导率仪之前,水样通过离子交换柱后能将凝水中的游离氨除去,并将水中的全部阳离子转化成导电度更高的氢离子,大大提高了仪表对水中离子监测的灵敏度;同时,树脂失效后所呈现的鲜明颜色变化,也便于操作人员及时了解树脂失效状态,对水质情况做出相对正确的判断,提高机组运行的安全保障。
制药应用 树脂类型
生物碱 软酸阳离子,微孔
抗酸剂 弱碱阴离子,微孔
β-2-微球蛋白&中等摩尔质量的物质 吸附树脂
聚苯乙烯硫酸钙,K+控制 强酸型阳离子,钙盐
止痛剂载体,剂载体 强碱性阴离子,苯乙烯
剂载体 强碱性阴离子,苯乙烯
消胆胺,降低胆固醇还原剂 强碱性阴离子,苯乙烯
色谱分离 色谱树脂
柠檬酸脱盐 弱碱阴离子大孔
临床试验研究 固相提取
可待因控制释放 强酸阳离子,粉末状
双氯芬钠控制释放 消胆胺
水消毒 强碱阴离子,碘释放
药物载体 软酸阳离子,细珠
右美沙芬,控释制剂 强酸氢离子,粉末状
酶提取/纯化 弱酸型阳离子
环境监控 固相提取
酶固定化 强碱性阴离子,高空隙率
水溶性纤维Fibersol脱色 强碱性阴离子,大孔
水溶性纤维Fibersol分级 色谱树脂
明胶脱盐 弱碱性阴离子,大孔
葡萄糖抛光纯化 Macronet吸附剂
II价金属—例如钙吸附 亚氨基二(亚氨基膦)螯合
肝磷脂分离 强碱性阴离子,丙烯酸
对Fe高选择性 亚膦酸-磺酸螯合树脂
卫生设备 强碱性阴离子,碘释放
碘去除 强碱性阴离子树脂
(游离)点捕捉 强碱性阴离子
乳铁传递蛋白分离 弱酸性阳离子,H+形式
赖氨酸生产 强酸型阳离子
赖氨酸生产 弱酸型阳离子,微孔
溶解酶分离 弱酸型阳离子,高多孔性
金属,类似于二乙胺四乙酸 亚氨基二乙酸螯合树脂
聚苯乙烯硫酸钠 强酸型阳离子,钠盐
烟碱递送载体 弱酸性阳离子H+形式
麻黄素,控释制剂 强酸氢阳离子,粉末状
那可汀,控释制剂 强酸氢阳离子,粉末状
氧化树脂 强碱性阴离子
特殊金属选择性 胺肟
多肽纯化 弱碱性阴离子,高多孔性
杀虫剂去除 Macronet吸附剂
减少磷酸盐,肾处理 胍类树脂
等离子体处理 Macronet吸附剂
波拉克林钾,片剂崩解 弱酸性阳离子,钾盐
血液中污染物的去除 Macronet吸附剂
从水中去除残留的药物 Macronet吸附剂
链霉素 弱酸性阳离子,微孔
链霉素生产 弱酸性阳离子,H+形式
酒石酸纯化 弱碱性阴离子,大孔
矫味,苦的生物碱 弱酸性阳离子
苏氨酸分馏 色谱树脂
毒性金属—例如汞 异硫脲螯合树脂
对铁,锰等高选择性 亚氨基二膦螯合树脂
木糖醇纯化 强碱性阴离子,多孔性
吸附树脂在食品,药品和生物技术中的应用
特殊应用
活性药物成分,抗生素,果汁脱苦,有机溶剂和蒸汽的去除和回收,酶载体。
大孔吸附树脂为合成的聚合物,具有高交联度,多孔的结构。这些吸附剂在很多方面都能够取代常规的碳类吸附剂,原因在于聚合物吸附剂能在原位再生,碳类吸附剂则在设备中才能再生,大多数情况下,聚合物吸附剂具有非极性或疏水性,能够吸附易水溶的有机化合物。这些聚合物由干净的单体制成,具有很大的表面积,不含诸如盐,金属离子和其他的矿物类污染物,所以特别适合于食品和制药工业使用。
合成的聚合物吸附剂在食品与制药中的应用广泛且形式多样。
天然的离子交换剂,吸附剂(如陶土,皂土,藻酸盐,氧化铝,活性炭等)在过去已经被应用在医疗和制药工业中。合成的离子交换剂在医疗领域中的开发应用是一项较新的技术,但是,由于它们的结构灵活可调,稳定性好和专属性强,它们在医疗制药领域的应用变得愈加完善,许多新的用途也不断开发出来。
离子交换和吸附树脂除了能作为活性药物成分(API’s)与制药辅料,以及水处理介质以外,还可以广泛的用于其它制药工业,包括提取和纯化如酶,荷尔蒙,生物碱,病毒,抗生素(链霉素,青霉素)等生物制品,处理发酵产物等。
如何选择一种吸附剂
选用佳吸附剂主要取决于以下一些重要的因素。
,绝大多数吸附剂是在水性介质中使用的,判定该化合物是否能产生极性。可以通过很多因素来判断化合物的极性,包括但不限于它们的沸点和介电常数等。
其次要考虑被吸附化合物的分子尺寸大小是否与吸附剂特征相匹配,依次可以判定合适的吸附剂种类。(被吸附)化合物分子量也是衡量衡量吸附剂是否合适的另一重要指标。
后用化合物的同系物来评价判断化合物的性能,或在实验室试而再试也有助于判定树脂是否适用。当然,终还是要从选定吸附剂的实际使用效果来判定选择正确与否。
吸附剂的洗脱和再生
不管吸附剂聚合体将你的物质清除得有多充分,易洗脱和再生大概是选择某一种吸附剂的决定因素。无论是清除杂质或者是回收纯化某一产品,选择吸附剂都不是一项简易的工作。考虑如何将某一化合物从吸附剂中分离出来也是很重要的。蒸汽和水(60℃或者140°F)都能够用于洗提和重生,尽管如此,因为很多被分离出来的产品对温度比较敏感,因此这可能不是理想地方法。某些情况下,可以考虑使用某种溶剂。一种溶剂可能能够使聚合体吸附剂与吸附在它上面的化合物相互作用,从而产生选择性的解析作用。其他的可能性就是改变某些条件例如pH,从而改变被吸附物的电荷强度实现洗脱。
吸金树脂是在大孔结构的苯乙烯-二乙烯苯共聚体上主要带有叔胺基[-N(CH3)2]的阴离子交换树脂。该树脂具有特定的孔结构,其骨架上有特定的强,弱碱性基团。他具有多种优良的特性,尤其对氰化金络合物有特殊的选择性,特别适用于大量含金贫液或废液的回收。黄金矿山使用时候主要适用于堆浸,堆淋的氰化工艺,可以代替活性碳进行吸附
理化性能指标:
指标名称 指标
外观 乳白或淡黄色不透明球状颗粒
出厂型式 游离胺型
含水量% 50.00-60.00
质量全交换容量mmol/g ≥4.80
湿视密度g/ml 0.65-0.75
湿真密度g/ml 1.020-1.080
范围粒度% (0.810-1.600mm)≥95
渗磨圆球率% ≥90.00
吸金树脂特点:
1.吸附量较大,树脂的饱和吸附量40g/L,被树脂吸附过的残留液体的金含量小可以达到0.01ppm低级别。
2.吸附速度快,是普通椰壳碳吸附速度的5倍以上,使用树脂吸附柱串联(一般2级就可以)起来进行吸附的方法有很高的吸附速度和较高的回收率。
3.选择性较好,对其他金属离子(如铜,镍,铁,铅等)的干扰程度小。
4.抗污染性能较好,可以用纯净水或氯化钠溶液对他进行清洗。
5.适用范围较广,主要应用于氰化物溶液中金的吸附,也可以适用于对酸性溶液甚至王水中溶解的金的吸附。
6.适应条件宽,他对吸附条件PH值的要求不是太苛刻,PH值0--14均可。
7.提炼金的后处理方法多样,可以行液体解吸再火法提炼,也可以直接炭化后高温烧掉,直接提炼成单质金颗粒,回收率较高。
8.可以对低浓度的金贫液进行吸附,1mg/L以下的浓度也可处理,出水水质可以做到0.02mg/L,这样可以对含量低的金贫液和废液进行合理的回收及利用,减少不必要的浪费和损失。
吸金树脂吸附黄金的优势:
传统上使用活性碳吸附黄金,珍贵的金会被活性碳吸附于表面,再藉由洗涤或直接焚烧以回收金。使用树脂回收贵金属比活性碳具有多方面的优势,因为藉由特殊制造过程中,我们可以在其结构上的有效官能基上置入具有选择性的离子,以选择性的吸附此贵重金属,类似于铜镍等贱金属对树脂的选择性没有干扰,并且出水水质可以达到0.02mg/L以下,相当于尾水中不含金,而且吸附量远远大于活性炭,吸附一克黄金消耗树脂的成本是极低的。因此应用树脂吸附黄金具有的经济优势,而被普遍使用于贵金属回收。
吸金树脂吸附金时的注意事项和操作说明
吸金树脂吸附黄金进水需要经过过滤处理,去除固体杂质,泥沙等,防止堵塞树脂影响树脂选择性吸附黄金的性能。
吸金树脂进行火法提金的方法:
树脂吸附黄金饱和后可以采用火法提金,具体方法是:树脂吸附饱和后,先用纯净水清洗干净后,在坩埚中用小火炒干,然后加入无水酒精(或汽油)点燃,温度控制的不要太高(黄金的熔点是1064.43摄氏度),不要使树脂蹦溅,需要时还可以加盖子防止跑金,然后慢慢地等到树脂逐渐炭化变黑后,再将坩埚放到高温的马弗炉中高温灰化就可以得到金,如果条件不够,也可以采取少量多次的方法,使用吹灰法灰化树脂来提取金,由于树脂燃烧时会产生有毒气体,所以要有良好的通风和注意必要的安全措施
大孔树脂(macroporous resin)又称全多孔树脂,大孔树脂是由聚合单体和交联剂、致孔剂、分散剂等添加剂经聚合反应制备而成。聚合物形成后,致孔剂被除去,在树脂中留下了大大小小、形状各异、互相贯通的孔穴。因此大孔树脂在干燥状态下其内部具有较高的孔隙率,且孔径较大,在100~1000nm之间,故称为大孔吸附树脂。
1、原理
大孔吸附树脂是以苯乙烯和丙烯酸酯为单体,加入乙烯苯为交联剂,甲苯、二甲苯为致孔剂,它们相互交联聚合形成了多孔骨架结构。树脂一般为白色的球状颗粒,粒度为20~60 目,是一类含离子交换集团的交联聚合物,它的理化性质稳定,不溶于酸、碱及有机溶剂,不受无机盐类及强离子低分子化合物的影响。树脂吸附作用是依靠它和被吸附的分子(吸附质) 之间的范德华引力,通过它的比表面进行物理吸附而工作,使有机化合物根据有吸附力及其分子量大小可以经一定溶剂洗脱分开而达到分离、纯化、除杂、浓缩等不同目的。
2、吸附条件
吸附条件和解吸附条件的选择直接影响着大孔吸附树脂吸附工艺的好坏,因而在整个工艺过程中应综合考虑各种因素,确定好吸附解吸条件。影响树脂吸附的因素很多,主要有被分离成分性质(极性和分子大小等) 、上样溶剂的性质(溶剂对成分的溶解性、盐浓度和PH 值) 、上样液浓度及吸附水流速等。通常,极性较大分子适用中极性树脂上分离,极性小的分子适用非极性树脂上分离;体积较大化合物选择较大孔径树脂;上样液中加入适量无机盐可以增大树脂吸附量;酸性化合物在酸性液中易于吸附,碱性化合物在碱性液中易于吸附,中性化合物在中性液中吸附;一般上样液浓度越低越利于吸附;对于滴速的选择,则应树脂可以与上样液充分接触吸附为佳。影响解吸条件的因素有洗脱剂的种类、浓度、pH值、流速等。洗脱剂可用甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯等,应根据不同物质在树脂上吸附力的强弱,选择不同的洗脱剂和不同的洗脱剂浓度进行洗脱;通过改变洗脱剂的pH 值可使吸附物改变分子形态,易于洗脱下来; 洗脱流速一般控制在0. 5 ~5mL/ min。
3、组成
大孔吸附树脂主要以苯乙烯、二乙烯苯等为原料,在0.5%的明胶溶液中,加入一定比例的致孔剂聚合而成。其中,苯乙烯为聚合单体,二乙烯苯为交联剂,甲苯、二甲苯等作为致孔剂,它们互相交联聚合形成了大孔吸附树脂的多孔骨架结构。树脂一般为白色的球状颗粒,粒度为20~60目,是一类含离子交换集团的交联聚合物。
4、理化性质
大孔吸附树脂是通过物理吸附从溶液中有选择地吸附有机物质,从而达到分离提纯的目的。其理化性质稳定,不溶于酸、碱及有机溶剂,对有机物选择性好,不受无机盐类及强离子、低分子化合物存在的影响,在水和有机溶剂中可吸附溶剂而膨胀。
5、分离原理
大孔吸附树脂为吸附性和筛选性原理相结合的分离材料。
大孔吸附树脂的吸附实质为一种物体高度分散或表面分子受作用力不均等而产生的表面吸附现象,这种吸附性能是由于范德华引力或生成氢键的结果。同时由于大孔吸附树脂的多孔结构使其对分子大小不同的物质具有筛选作用。通过上述这种吸附和筛选原理,有机化合物根据吸附力的不同及分子量的大小,在大孔吸附树脂上经一定溶剂洗脱而达到分离、纯化、除杂、浓缩等不同目的。
吸附树脂的表面发生吸附作用后,会使树脂表面上溶质的浓度溶剂内溶质的浓度,其结果引起体系内放热和自由能的下降。一般说来,吸附分为物理吸附和化学吸附两大类。
6、分类
大孔吸附树脂按其极性大小和所选用的单体分子结构不同,可分为非极性、中极性和极性三类。
a、非极性
非极性大孔吸附树脂是由偶极矩很小的单体聚合制得的不带任何功能基,孔表的疏水性较强,可通过与小分子内的疏水部分的作用吸附溶液中的有机物,适于极性溶剂中吸附非极性物质,也称为芳香族吸附剂,例如苯乙烯、二乙烯苯聚合物。
b、中等极性
中等极性大孔吸附树脂是含酯基的吸附树脂,且多功能团的甲基丙烯酸酯作为交联剂。其表面兼有疏水和亲水两部分。既可极性溶剂中吸附非极性物质,又可由非极性溶剂中吸附极性物质,也称为脂肪族吸附剂,例如聚丙烯酸酯型聚合物。
c、极性
极性大孔吸附树脂是指含酰胺基、氰基、酚羟基等含氮、氧、硫极性功能基的吸附树脂,它们通过静电相互作用吸附极性物质,如丙烯酰胺。