陰陽(yáng)混合拋光樹(shù)脂的反應(yīng)與再生問(wèn)題剖析

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目前國(guó)內(nèi)高、超純水用戶(hù)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(shù)脂，而國(guó)內(nèi)部分小樹(shù)脂生產(chǎn)企業(yè)，為了獲得，以不合格的低價(jià)的產(chǎn)品參與市場(chǎng)惡性低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)，也導(dǎo)致了部分用戶(hù)對(duì)國(guó)產(chǎn)拋光樹(shù)脂的不認(rèn)可，希望通過(guò)交流，讓廣大終端用戶(hù)了解產(chǎn)品的理化性能和應(yīng)用方法。

什么是拋光樹(shù)脂？

人們常說(shuō)的拋光樹(shù)脂一般用于超純水處理系統(tǒng)末端，來(lái)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(shù)脂出廠(chǎng)的離子型態(tài)都是H、OH型，裝填后即可使用無(wú)需再生。

拋光樹(shù)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(xiàn)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(yáng)能生產(chǎn)線(xiàn)用水（不包含多晶硅生產(chǎn)）等行業(yè)應(yīng)用！

拋光樹(shù)脂注意事項(xiàng)

1.拋光樹(shù)脂(是由高度純化、轉(zhuǎn)型的H型陽(yáng)樹(shù)脂和OH型陰樹(shù)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(shù)脂開(kāi)封后長(zhǎng)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540℃為宜。

3.在運(yùn)輸、儲(chǔ)存和裝填過(guò)程中，任何無(wú)機(jī)或有機(jī)物質(zhì)的接觸都會(huì)使樹(shù)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(shù)脂。所有與樹(shù)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(shù)脂的設(shè)備或器具都要在使用前經(jīng)過(guò)高純水清洗。

4.如為換裝樹(shù)脂，設(shè)備中原有的舊樹(shù)脂必須從樹(shù)脂容器中移去，樹(shù)脂容器內(nèi)部清潔無(wú)雜質(zhì)。

混床拋光樹(shù)脂儲(chǔ)存及使用說(shuō)明

1.使用前須知:1.1??樹(shù)脂開(kāi)封后長(zhǎng)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530℃為宜。

?1.2.?在運(yùn)輸、儲(chǔ)存和裝填過(guò)程中，任何無(wú)機(jī)或有機(jī)物質(zhì)的接觸都會(huì)使樹(shù)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(shù)脂。所有與樹(shù)脂接觸的水都必須使用純水，所有接觸樹(shù)脂的設(shè)備或器具都要在使用前經(jīng)過(guò)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(shù)脂，設(shè)備中原有的舊樹(shù)脂必須從樹(shù)脂容器中移去，樹(shù)脂容器內(nèi)部清潔無(wú)雜質(zhì)。

2.裝填程序：

2.1?樹(shù)脂裝填量?：樹(shù)脂罐有效容積的的70左右，樹(shù)脂層高度應(yīng)大于或等于700mm。

2.2??向樹(shù)脂罐中裝填樹(shù)脂后緩慢加水,水面高度高于樹(shù)脂高速300mm以上后,靜止浸泡10小時(shí)以上,以利于派出樹(shù)脂層中的空氣)但如果設(shè)備尺寸較小而擬采用樹(shù)脂以漿水混合的方式填裝也可。

2.3??將樹(shù)脂裝入樹(shù)脂罐，可以直接將樹(shù)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(shù)脂容器。

裝填過(guò)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(shù)脂，許多類(lèi)型的泵都會(huì)對(duì)樹(shù)脂造成損害或帶來(lái)一些污染。

2.3.2??樹(shù)脂裝填過(guò)程中，不要同時(shí)打開(kāi)兩袋以上的樹(shù)脂。以減少樹(shù)脂接觸空氣的時(shí)間，也使外來(lái)雜質(zhì)污染樹(shù)脂的可能性降低。

2.3.3??裝填過(guò)程中隨著裝填料位的增加，樹(shù)脂層面以上的水也會(huì)逐漸增加，如果水位高度高于樹(shù)脂層面50mm以上，必須將多余的水抽出或排掉，以避免樹(shù)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(shù)脂層中形成氣栓而影響出水。???

樹(shù)脂裝填到位后，注入純水使罐內(nèi)充滿(mǎn)。后封裝上蓋，并將管線(xiàn)連接到位。

2.4?樹(shù)脂裝填完成后，應(yīng)浸泡在水中少4小時(shí)。如果可能的話(huà)，好浸泡過(guò)夜。

2.5.?后檢查各部件及管線(xiàn)連接無(wú)誤后，即可開(kāi)啟閥門(mén)采水。新裝填的樹(shù)脂在投運(yùn)初期有一個(gè)沖洗過(guò)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(guò)20US/cm。

3.2制水流速：10BV20BV（樹(shù)脂體積的10倍到20倍/小時(shí)）。

3.3開(kāi)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(shù)脂經(jīng)23次停機(jī)開(kāi)機(jī)運(yùn)行后，達(dá)到佳出水效果。

4.停機(jī)，開(kāi)機(jī)步驟：

4.1關(guān)閉進(jìn)水閥

4.2關(guān)閉出水閥，保持樹(shù)脂罐內(nèi)水不流失，使樹(shù)脂內(nèi)部不失水。

4.3再次使用時(shí)，先緩慢開(kāi)啟出水閥。

4.4開(kāi)啟進(jìn)水閥，閥門(mén)開(kāi)度同出水閥大致相同，

4.5當(dāng)正常出水運(yùn)行后，逐步開(kāi)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(shù)脂罐到裝填樹(shù)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(shù)脂擊傳失效.喪失制水能力。

5.2?樹(shù)脂上層應(yīng)保持一定水位,以進(jìn)水不激起樹(shù)脂涌動(dòng)為原則.保持樹(shù)脂層的靜止?fàn)顟B(tài)。

5.3?使用中切忌樹(shù)脂層缺水,造成樹(shù)脂層進(jìn)入空氣。

5.4?使用過(guò)程中,禁止從樹(shù)脂層底部進(jìn)空氣或進(jìn)水,造成樹(shù)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。

陰陽(yáng)混合拋光樹(shù)脂的反應(yīng)與再生問(wèn)題剖析

一、交換能力

氫型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂在水中可解離出氫離子(H+)，當(dāng)遇到金屬離子或其它陽(yáng)離子，就發(fā)生互相交換作用，但交換后的樹(shù)脂，就不再是氫型樹(shù)脂了。例如，當(dāng)水中的陽(yáng)離子如鈣離子、鎂離子的濃度相當(dāng)大時(shí)，磺酸型的陽(yáng)離子交換樹(shù)脂中的氫離子，可和鈣、鎂離子進(jìn)行交換，而形成鈣型或鎂型的陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，如下式：2RSO3H+Ca2+→(RSO3)2Ca+2H+(鈣型強(qiáng)酸性陽(yáng)離子樹(shù)脂)2RSO3H+Mg2+→(RSO3)2Mg+2H+(鎂型強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂)氫型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的交換能力與被交換的陽(yáng)離子的價(jià)數(shù)有密切關(guān)系。在常溫下，低濃度水溶液中，交換能力隨離子價(jià)數(shù)增加而增加，即價(jià)數(shù)越高的陽(yáng)離子被交換的傾向越大。此外，若價(jià)數(shù)相同，離子半徑越大的陽(yáng)離子被交換的傾向也越大。如果以自來(lái)水中經(jīng)常出現(xiàn)陽(yáng)離子列為參考對(duì)象。離子交換樹(shù)脂

二、交換容量

離子交換樹(shù)脂進(jìn)行離子的交換反應(yīng)的性能，主要由交換容量表現(xiàn)出來(lái)。所謂交換容量是指每克干樹(shù)脂所能交換離子的毫克當(dāng)量數(shù)，以mol/g為單位。當(dāng)離子為一價(jià)時(shí)(如K+)，其毫克當(dāng)量數(shù)即為其毫克分子數(shù)，對(duì)于二價(jià)(如Ca2+)或更多價(jià)離子(如Fe3+)，其毫克當(dāng)量數(shù)即為其毫克分子數(shù)乘以其離子價(jià)數(shù)。交換容量又分為總交換容量、操作交換容量和再生容量等三種表示方法。總交換容量表示每克干樹(shù)脂所能進(jìn)行離子交換反應(yīng)的化學(xué)基總量，屬于理論性計(jì)量。操作交換容量表示每克干樹(shù)脂在某一定條件下的離子交換能力，屬于操作性計(jì)量，它與樹(shù)脂種類(lèi)、總交換容量，以及具體操作條件(如接觸時(shí)間、溫度)等因素有關(guān)，可用于顯示操作效率。再生容量表示每克干樹(shù)脂在一定的再生劑量條件下，所取得的再生樹(shù)脂之交換容量，可用于顯示樹(shù)脂再生效率。

由于樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)不同(主要是活性基數(shù)目不同)，強(qiáng)酸性與弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的交換容量也不相同。一般而言，弱酸性的活性基數(shù)目通常多于于強(qiáng)酸性，故總交換容量較高約7.0~10.5mol/g，相形之下，強(qiáng)酸性?xún)H約3.2~4.5mol/g而已，但在實(shí)際應(yīng)用中，弱酸性的操作交換容量卻不一定高于強(qiáng)酸性，例如，pH值低于5時(shí)，弱酸性的操作交換容量為零，根本無(wú)交換作用。在pH值為6.5時(shí)，兩者的操作交換容量相似；但在堿性溶液中，弱酸性遠(yuǎn)高于強(qiáng)酸性。在再生容量方面，弱酸性則通常高于強(qiáng)酸性，故弱酸性的使用壽命會(huì)更長(zhǎng)一些。離子交換樹(shù)脂

三、再生

離子相對(duì)濃度高低對(duì)樹(shù)脂的交換性質(zhì)會(huì)產(chǎn)生很大的影響。當(dāng)水溶液中氫離子的濃度相當(dāng)大時(shí)，鈣型或鎂型的陽(yáng)離子交換樹(shù)脂中的鈣離子或鎂離子，可與氫離子進(jìn)行交換，重新成為氫型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。換言之，交換反應(yīng)也可以反方向進(jìn)行。由于離子交換過(guò)程是可逆的，因此當(dāng)交換樹(shù)脂交換了一定量的離子后，可用相對(duì)濃度較高的氫離子再取代下來(lái)，使之一再重復(fù)被循環(huán)使用，這種作用稱(chēng)為再生。其反應(yīng)式如下：(RSO3)2Ca+2H+→2RSO3H+Ca2+(RCOO)2Ca+2H+→2RCOOH+Ca2+當(dāng)氫型樹(shù)脂中的氫離子，都被其它硬度離子交換后，這些樹(shù)脂就沒(méi)有軟化水質(zhì)作用，此時(shí)之狀態(tài)稱(chēng)為飽和狀態(tài)。再生操作主要目的就是將已經(jīng)達(dá)到飽和狀態(tài)的樹(shù)脂，利用再生劑洗出所交換來(lái)的陽(yáng)離子，讓樹(shù)脂重新再回復(fù)到原有的交換容量，或所期望的容量程度，或原有的樹(shù)脂型態(tài)等。無(wú)論是強(qiáng)酸性或弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，都可以使用稀硫酸或稀鹽酸作為再生劑，但一般認(rèn)為以稀硫酸作為再生劑，效果可能會(huì)好一些。因?yàn)闃?shù)脂若吸附有機(jī)物的話(huà)，稀硫酸較稀鹽酸更能解析出有機(jī)物，所以一般工藝多采用稀硫酸為再生劑。不過(guò)實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可能因?yàn)榱蛩岬娜〉幂^為困難，所以多使用鹽酸作為再生劑居多。離子交換樹(shù)脂

四、影響再生特性的主要因素

氫型樹(shù)脂的再生特性與它的類(lèi)型和結(jié)構(gòu)有密切關(guān)系，強(qiáng)酸性氫型樹(shù)脂的再生比較困難，需要的再生酸液的劑量比理論值高許多，而且必須較長(zhǎng)的接觸時(shí)間。相形之下，弱酸性氫型樹(shù)脂的再生則比較容易，需要的再生酸液的劑量?jī)H比理論值高一些，也不需要長(zhǎng)的接觸時(shí)間。一般認(rèn)為，在硫酸或鹽酸的用量為其總交換容量的二倍時(shí)，每次再生樹(shù)脂與再生酸液浸泡接觸時(shí)間是：強(qiáng)酸性約30~60分；弱酸性約30~45分。此外，氫型樹(shù)脂的再生特性也與它們的「交聯(lián)度」有關(guān)。所謂交聯(lián)度乃是定量樹(shù)脂中所含的交聯(lián)劑(如苯乙烯)的質(zhì)量百分率。通常交聯(lián)度低的樹(shù)脂，其特征是聚合密度較低，內(nèi)部空隙較多，網(wǎng)孔大，對(duì)水的溶脹性好，但對(duì)離子選擇較弱，交換反應(yīng)速度快，較易再生，因此每次再生樹(shù)脂與再生酸液浸泡接觸時(shí)間較短。反之，交聯(lián)度高的樹(shù)脂，則需要較長(zhǎng)再生酸液與樹(shù)脂接觸的時(shí)間。無(wú)論強(qiáng)酸性或弱酸性氫型樹(shù)脂的「交聯(lián)度」均可以在制造時(shí)控制。由于氫型樹(shù)脂的網(wǎng)孔不僅提供了良好的離子交換條件，而且也像活性