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离子交换树脂用于有机溶剂干燥
离子交换树脂在干燥到低含水率后，可作为有机溶剂的干燥剂，其干燥方式类似于硅胶和分子筛。与其他干燥剂相比，离子交换树脂的优点是在低温下更容易再生干燥。这种树脂特别适用于从非极性溶剂中去除痕量的水，如用于干洗，蒸汽脱脂的氯甲烷。大多数非极性物质不会被吸附到树脂结构中，因此，在这一类的溶剂体系中脱水但是又不会带走目的产物。
非离子型溶剂的含水量可以控制在10ppm以内。通常，每100千克树脂可以吸收20千克水。树脂再生温度可以控制在150℃，而分子筛再生温度为180-340℃。溶剂中水含量影响着树脂的吸附容量，有机物中水含量越高，树脂吸附水的容量就越大（图一）。另外，有机物流速越低，树脂吸附水的容量就越大（图二）。
图一、水含量和容量的关系 图二、流速与容量的关系

离子交换树脂用在干燥剂通常选用以苯乙烯与二乙烯苯交联的强酸阳树脂，该类型树脂是目前稳定的合成有机离子交换树脂聚合物体系。市场上采购来的树脂通常是湿树脂，干燥后可使用，离子形态为钠离子。经干燥的树脂重量约为采购来的50%。有时，特定的溶剂在钾离子形态下有更好的反应动力学，树脂也可以转化为钾离子形态。当需要时，可使用5%KOH溶液进行转型，每1千克树脂需要0.16千克KOH，在使用前使用纯水将残留的KOH溶液清洗干净，然后干燥使用。
（什么品牌的什么型号树脂推荐用于离子交换树脂推荐用于有机溶剂干燥使用）
表一，什么型号树脂用作干燥树脂时的典型性能
形状 球状颗粒
大小 585μm
视密度 57磅/立方英尺
真密度 1.5克/立方厘米
膨胀特性 1%干体积/1%水分吸收
饱和容量 90-95%（按重量计）
通过干树脂后的压降 压降=1.084μqL
Pressure drop = pressure drop in psi
μ = fluid viscosity, centipoises
q = superficial flow rate, gpm/sq ft
L = bed depth, feet

使用离子交换树脂作为干燥剂的优点好在使用柱操作时实现。也就是说，在一定的温度和流量条件下，待干燥液体通过干树脂床，树脂柱入口处干树脂与待处理液含水量平衡，而树脂柱出口处，待处理液的含水量与干树脂含水量相当，这就了树脂容量能充分利用，同时，待处理液出料的含水量就控制在干燥剂未使用时含水量的状态。
树脂装填高度通常是在1-1.8米，树脂柱应留出足够的膨胀空间，因为在干燥过程中，干树脂每吸收1%的水分（重量基础），体积膨胀约1%（干体积基础）。注意，此膨胀要求垂直发生，又高又窄的柱子可能会抑制这种膨胀，并导致柱子内产生强大的侧向压力，从而导致树脂破碎或柱子破裂。
通常用于非极性溶剂干燥系统的流速，基于空塔横截面，在5-10gpm/sq ft范围内，而极性溶剂干燥时的流速通常较低（约1gpm/sq ft），因为随着液体的极性增加，干燥动力学降低。
使用离子交换树脂作为干燥剂的一个主要优点是它们很容易被重新活化。再生树脂采用逆流再生，两列运行，再生好的干树脂应冷却至可以进入待干燥液体的温度后才能投入使用。正式投入使用前需要用已经干燥的液体补入树脂柱内，排空空气等气体，确保运行时不出现串流。
床温 135-150℃
比热 0.28BTU / lb / degree F
热量要求 1,800 BTU / lb water
吹扫气体流速 10 - 30 ft / min
净化气 空气、氮气、天然气等
供热 电或低压蒸汽
离子交换树脂用作干燥剂的佳离子形式取决于几个因素：待干燥液体的性质、该液体中的含水量、产品液体中所需的水含量和流速。离子交换树脂以钠离子型对大多数有机溶液干燥都有很好的交换容量。但是，对于极性液体，应考虑使用钾离子型干燥树脂。

1、离子交换树脂的基本类型
(１)强酸性阳离子树脂
这类树脂含有大量的强酸性基团，如磺酸基－SO3H，容易在溶液中离解出H+，故呈强酸性。树脂离解后，本体所含的负电基团，如SO3－，能吸附结合溶液中的其他阳离子。这两个反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换。强酸性树脂的离解能力很强，在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。树脂在使用一段时间后，要进行再生处理，即用化学药品使离子交换反应以相反方向进行，使树脂的官能基团回复原来状态，以供再次使用。如上述的阳离子树脂是用强酸进行再生处理，此时树脂放出被吸附的阳离子，再与H+结合而恢复原来的组成。
(２)弱酸性阳离子树脂
这类树脂含弱酸性基团，如羧基－COOH，能在水中离解出H+而呈酸性。树脂离解后余下的负电基团，如R-COO－(R为碳氢基团)，能与溶液中的其他阳离子吸附结合，从而产生阳离子交换作用。这种树脂的酸性即离解性较弱，在低pH下难以离解和进行离子交换，只能在碱性、中性或微酸性溶液中(如pH5～14)起作用。这类树脂亦是用酸进行再生(比强酸性树脂较易再生)。
（3）强碱性阴离子树脂
这类树脂含有强碱性基团，如季胺基(亦称四级胺基)－NR3OH(R为碳氢基团)，能在水中离解出OH－而呈强碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合，从而产生阴离子交换作用。
这种树脂的离解性很强，在不同pH下都能正常工作。它用强碱(如NaOH)进行再生。
(４)弱碱性阴离子树脂
这类树脂含有弱碱性基团，如伯胺基(亦称胺基)-NH2、仲胺基(二级胺基)-NHR、或叔胺基(三级胺基)-NR2，它们在水中能离解出OH－而呈弱碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合，从而产生阴离子交换作用。这种树脂在多数情况下是将溶液中的整个其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性条件(如pH1～9)下工作。它可用Na2CO3、NH4OH进行再生。
2、离子交换树脂基体的组成
离子交换树脂的基体(matrix)，制造原料主要有苯乙烯和丙烯酸(酯)两大类，它们分别与交联剂二乙烯苯产生聚合反应，形成具有长分子主链及交联横链的网络骨架结构的聚合物。苯乙烯系树脂是先使用的，丙烯酸系树脂则用得较后。
这两类树脂的吸附性能都很好，但有不同特点。丙烯酸系树脂能交换吸附大多数离子型色素，
脱色容量大，而且吸附物较易洗脱，便于再生，在糖厂中可用作主要的脱色树脂。苯乙烯系树脂擅长吸附芳香族物质，善于吸附糖汁中的多酚类色素(包括带负电的或不带电的)；但在再生时较难洗脱。因此，糖液先用丙烯酸树脂进行粗脱色，再用苯乙烯树脂进行精脱色，可充分发挥两者的长处。
树脂的交联度，即树脂基体聚合时所用二乙烯苯的百分数，对树脂的性质有很大影响。通常，交联度高的树脂聚合得比较紧密，坚牢而，密度较高，内部空隙较少，对离子的选择性较强；而交联度低的树脂孔隙较大，脱色能力较强，反应速度较快，但在工作时的膨胀性较大，机械强度稍低，比较脆而易碎。工业应用的离子树脂的交联度一般不低于4%；用于脱色的树脂的交联度一般不8%；单纯用于吸附无机离子的树脂，其交联度可较高。
除上述苯乙烯系和丙烯酸系这两大系列以外，离子交换树脂还可由其他有机单体聚合制成。如酚醛系(FP)、环氧系(EPA)、乙烯吡啶系(VP)、脲醛系(UA)等。
3、离子交换树脂的物理结构
离子树脂常分为凝胶型和大孔型两类。
凝胶型树脂的高分子骨架，在干燥的情况下内部没有毛细孔。它在吸水时润胀，在大分子链节间形成很微细的孔隙，通常称为显微孔(micro-pore)。湿润树脂的平均孔径为2～4nm(2×10－6～4×10－6mm)。
这类树脂较适合用于吸附无机离子，它们的直径较小，一般为0.3～0.6nm。这类树脂不能吸附大分子有机物质，因后者的尺寸较大，如蛋白质分子直径为5～20nm，不能进入这类树脂的显微孔隙中。
大孔型树脂是在聚合反应时加入致孔剂，形成多孔海绵状构造的骨架，内部有大量性的微孔，再导入交换基团制成。它并存有微细孔和大网孔(macro-pore)，润湿树脂的孔径达100～500nm，其大小和数量都可以在制造时控制。孔道的表面积可以增大到超过1000m2/g。这不仅为离子交换提供了良好的接触条件，缩短了离子扩散的路程，还增加了许多链节活性中心，通过分子间的范德华引力产生分子吸附作用，能够象活性炭那样吸附各种非离子性物质，扩大它的功能。一些不带交换功能团的大孔型树脂也能够吸附、分离多种物质，例如化工厂废水中的酚类物。
大孔树脂内部的孔隙又多又大，表面积很大，活性中心多，离子扩散速度快，离子交换速度也快很多，约比凝胶型树脂快约十倍。使用时的作用快、，所需处理时间缩短。大孔树脂
还有多种优点：耐溶胀，不易碎裂，耐氧化，耐磨损，耐热及耐温度变化，以及对有机大分子物质较易吸附和交换，因而抗污染力强，并较容易再生。
4、离子交换树脂的离子交换容量
离子交换树脂进行离子交换反应的性能，表现在它的“离子交换容量”，即每克干树脂或每毫升湿树脂所能交换的离子的毫克当量数，meq/g(干)或meq/mL(湿)；当离子为一价时，毫克当量数即是毫克分子数(对二价或多价离子，前者为后者乘离子价数)。它又有“总交换容量”、“工作交换容量”和“再生交换容量”等三种表示方式。
１、总交换容量，表示每单位数量(重量或体积)树脂能进行离子交换反应的化学基团的总量。
２、工作交换容量，表示树脂在某一定条件下的离子交换能力，它与树脂种类和总交换容量，以及具体工作条件如溶液的组成、流速、温度等因素有关。
３、再生交换容量，表示在一定的再生剂量条件下所取得的再生树脂的交换容量,表明树脂中原有化学基团再生复原的程度。通常，再生交换容量为总交换容量的50～90%(一般控制70～80%)，而工作交换容量为再生交换容量的30～90%(对再生树脂而言)，后一比率亦称为树脂的利用率。
在实际使用中，离子交换树脂的交换容量包括了吸附容量，但后者所占的比例因树脂结构不同而异。现仍未能分别进行计算，在具体设计中，需凭经验数据进行修正，并在实际运行时复核之。
离子树脂交换容量的测定一般以无机离子进行。这些离子尺寸较小，能自由扩散到树脂体内，与它内部的全部交换基团起反应。而在实际应用时，溶液中常含有高分子有机物，它们的尺寸较大，难以进入树脂的显微孔中，因而实际的交换容量会低于用无机离子测出的数值。这种情况与树脂的类型、孔的结构尺寸及所处理的物质有关。
5、离子交换树脂的吸附选择性
离子交换树脂对溶液中的不同离子有不同的亲和力，对它们的吸附有选择性。各种离子受树脂交换吸附作用的强弱程度有一般的规律，但不同的树脂可能略有差异。主要规律如下：
(１)对阳离子的吸附
离子通常被吸附，而离子的吸附较弱。在同价的同类离子中，直径较大的离子的被吸附较强。一些阳离子被吸附的顺序如下：
Fe3+>Al3+>Pb2+>Ca2+>Mg2+>K+>Na+>H+
(２)对阴离子的吸附
强碱性阴离子树脂对无机酸根的吸附的一般顺序为：
SO42－>NO3－>Cl－>HCO3－>OH－
弱碱性阴离子树脂对阴离子的吸附的一般顺序如下：OH－>柠檬酸根3－>SO42－>酒石酸根2－>草酸根2－>PO43－>NO2－>Cl－>醋酸根－>HCO3－
(３)对有色物的吸附
糖液脱色常使用强碱性阴离子树脂，它对拟黑色素(还原糖与氨基酸反应产物)和还原糖的碱性分解产物的吸附较强，而对焦糖色素的吸附较弱。这被认为是由于前两者通常带负电，而焦糖的电荷很弱。
通常，交联度高的树脂对离子的选择性较强，大孔结构树脂的选择性小于凝胶型树脂。这种选择性在稀溶液中较大，在浓溶液中较小。

除油树脂产品说明书

一、除油树脂简介
除油树脂除油技术核心是利用除油介质(特种耐高温树脂)的亲油疏水性从水中分离乳化油分子和溶解油分子，并可在线及时排出。在除油设备内设置树脂床，利用高温树脂的亲油疏水性从水中分离乳化油分子和溶解油分子，并自行进行“破乳”、“捕捉”、“富集”，及时将凝结水中油分子收集在树脂表面上。当吸附在树脂上的油分子达到饱和状态后，受水的流动冲击，富集的油以大油滴的形式自动分离，分离后的大油滴进人油水分离器自行分离。脱油后的树脂重新开始自行进行“破乳”、“捕捉”、“富集”过程。
除油树脂是一种亲油性的树脂，这种经过特殊处理的离子交换树脂是苯乙烯和二乙烯苯的共聚物，它具有很高的除油交换容量和的动力学性能。它亦不溶于酸碱和所有普通溶剂，但是长时间暴露于游离氯和其他强氧化剂，聚合结构会遭到破坏，造成树脂的含水量增加。具体理化特性请见下表：
出厂离子形态 Na+
聚合物骨架 凝胶型聚苯乙烯-二乙烯苯共聚物
功能基 磺酸基
形态和外观 球状颗粒
总交换容量（Na+） 2.0eq/L min.
含水量（Na+） 44-48%
装载密度（典型值） 850kg/m³
湿真密度（H+型） 1.24
均一系数 1.7
平均直径 0.6-0.85mm
转型膨胀率 Na+→H+ 5%
高使用温度 120℃
pH 0-12
流速 8-12m/h
原水中悬浮物 ＜5ppm


二、除油设备


树脂凝集油：从亲油树脂层上解除的油滴是毫米级大小，而进入树脂层水中的油滴为直径小于100微米的机械分散油滴。
步骤：凝集
亲油树脂亲油基团吸引水中的分散油滴，在油及亲油树脂间的低表面张力，使油在树脂球粒上凝集。
第二步骤：分离
为利用油的浮力，处理水水流为自下而上，亲油树脂需要固定不被水流冲起，并在单位树脂床中，树脂表面积须达到大值，这可将亲油树脂置于两个筛网间，当水经过树脂床时，分散油滴集合在树脂表面形成薄膜。随着油在树脂上连续吸附，膜的厚度达到临界值。被处理水水流的冲力，油与水比重的差异可将油膜从树脂表面上撕下，这形成除油的第二步骤：分离，当油膜从树脂表面去除后，分离过程就开始，这时脱出的油滴比凝结水进水中油滴尺寸大得多。被处理水水流将释出油滴通过树脂层及上部树脂护网，按照物质平衡，凝集器在稳态下运行，进入树脂层的油量与从树脂层释出的油量平衡。进入树脂层的油滴尺寸一般在10~130微米之间，从树脂层释出的油滴一般大于150微米。
带着油滴的处理水经过漏斗形出口（漏斗形出口流速快，产生吸力，有利于带走树脂层表面吸附的油滴）进入分离区，这时处理水水流速度降低，水流方向也改变，油滴将从处理水流中由于油水比重不大及油滴尺寸增大而分离，这些油滴是分散颗粒，按照STOKE定律有一个上升速率，经过分离区的凝结水速率须受限制不使夹带这些已增大尺寸的油滴，精心设计的分离区将使油滴收集在容器的顶冠部分，集结的油基本上是纯油，水分含量不超过0.5%。
在凝集器顶冠部分收集的油量是进水中含油量的函数，如被处理水含油量1mg/L，流速为100m3/h，每天大收集油量为2.5升。在正常情况下，凝集器回收的油量是不大的，如炼油厂加热装置泄漏，将使大量的油进入凝结水，这时凝结水含油量将达100 mg/L，每天收集油的体积将达到0.25 m3。
处理后的凝结水含油量一般可低于1mg/L（以红外分光光度计测定），如被处理水进水含油量小于100mg/L，则出水含油量与进水含油量无关。平均出水含油量都能维持在0.3~0.5 mg/L。
为了保护除油凝集器的内部装置，须监测树脂床的压差，如压差比洁净树脂床时的压差超过0.35kg/cm2（5磅/平方英寸），就通过自动报警装置报警。这时自上而下冲洗10~30分钟，可很快将压差恢复至正常值。冲洗频率随凝结水中悬浮杂质含量而定，按照运行经验，约为7至40天。冲洗所耗水仅占处理水总量的0.1~0.3%。悬浮物一般为腐蚀产物，主要为氧化铁，这些氧化铁的粒径范围，一部分通过树脂层，而另一部分则留在树脂层内。亲油树脂有可能被铁污染，要尽量避免。
三、技术优势：
1、不受含油量和含油种类的限制，大含油量可达到1000mg/L，涵盖蒸汽凝结水、石化企业循环水、冶金行业萃取剂、油田污水等各种工况。
2、吸附和解析过程连续进行，周而复始，无需人工操作。
3、树脂一次性投入无需再生。
4、进水温度≤120℃时，运行时间5～10年。
5、处理效果好(≤0.3mg/L)，能满足工业锅炉进水要求。
6、高温凝结水不需要降温，节能节水效益明显。
注：树脂要基本装满，运行流速为5~8BV！