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2025-03-05 17:32本頁面
【正文】 聚苯乙烯型、聚苯烯酸型、酚醛樹脂。 ? 特點(diǎn)：樹脂無毒性、可反復(fù)再生使用，成本低 ,但操作周期長， pH變化范圍大，有時(shí)會影響產(chǎn)品質(zhì)量。樹脂的最大粒徑 dm=，最小粒徑 dx=，平均粒徑 dp=，靜止時(shí)的空隙率，濕樹脂密度 ρ s=1140kg/m3，溶液密度ρ =1000kg/m3 ，黏度 μ =。第十章 離子交換分離原理與設(shè)備 講授內(nèi)容： 第一節(jié) 離子交換樹脂 第二節(jié) 離子交換分離原理 第三節(jié) 離子交換設(shè)備 第四節(jié) 離子交換設(shè)備計(jì)算 ? 目的與要求 ：了解常用的離子交換樹脂，掌握離子交換的原理、設(shè)備及設(shè)備計(jì)算方法。 ? 重點(diǎn)與難點(diǎn) ：離子交換設(shè)備及計(jì)算 思考題 解釋概念： 樹脂的含水量、 交換罐負(fù)荷 交聯(lián)度 空塔流速 動態(tài)交換設(shè)備的分類？ 交換設(shè)備放大的原則 ? 按設(shè)備的結(jié)構(gòu)離子交換設(shè)備的種類？ 計(jì)算題： 用弱酸型樹脂吸附某發(fā)酵液， q1=2m3/h，樹脂床高 H1=， D1=1m。若將流量放大 2倍，m=2，計(jì)算放大后的交換罐中樹脂床的高度及直徑，正吸附時(shí)發(fā)酵液通過樹脂床的壓力降（按交換負(fù)荷相等的原則放大） 第一節(jié) 離子交換樹脂 ? 離子交換方法：以離子交換樹脂作為吸附劑，吸附溶液中需要分離的離子，進(jìn)行等當(dāng)量交換 。 一、離子交換樹脂結(jié)構(gòu)： ? 多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)高分子化合物組成，不溶于水、酸、堿、有機(jī)溶劑。 ? 合成的聚合反應(yīng) ：共聚型、縮聚型樹脂 。 ? 活性離子： 陽離子交換樹脂（強(qiáng)酸性、弱酸性） 陰離子交換樹脂（強(qiáng)堿性、弱堿性） 強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂 ： ? 活性基團(tuán)是 SO3H和 CH2SO3H，強(qiáng)酸性，在 pH1~14范圍交換，交換反應(yīng)： RSO3H+NaCl → RSO 3Na+HCl 對金屬離子親和力： Fe+3＞ Al+3＞ Ca+2＞ Mg+2＞ K+＞ NH4+＞ Na+＞ H+ ?再生不易，耗酸量大。 pH＞ 7 ? pH越高交換能力越強(qiáng)。 對金屬離子親和力： H+ ＞ Fe+3＞ Al+3＞ Ca+2＞ Mg+2＞ K+＞ NH4+＞ Na+ 強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂 ： ? 強(qiáng)堿 Ⅰ 型： 含三甲胺基團(tuán)； 強(qiáng)堿 Ⅱ 型： 二甲基 β羥基 乙基胺基團(tuán) 。氯型比羥型穩(wěn)定。再生耗堿量大。 ? 電離度小，再生成羥型容易，耗堿量小。 pH越小，交換能力越大。 ? 特點(diǎn)： 樹脂結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，性能好 。伴有低分子的產(chǎn)生。 ? 交換容量 ：交換能力參數(shù)。 工作交換容量 ： 在一定應(yīng)用條件下表現(xiàn)出的交換容量。（ ~1）交換容量 . 樹脂的利用率 ： 工作交換容量與再生交換容量之比 機(jī)械強(qiáng)度 ：要求大于 90%。 含水量和密度 含水量 ： 指每克干樹脂吸收水分?jǐn)?shù)。 第二節(jié) 離子交換分離原理 反應(yīng)過程可分 5步： +由溶液到樹脂表面； +從表面擴(kuò)散到樹脂內(nèi)部的活性中心； 3. A+在活性中心交換； 4 H+自內(nèi)部活性中心擴(kuò)散到樹脂表面； 5. H+ 從表面擴(kuò)散到溶液中。 A++RH RA+H+ H+ 外擴(kuò)散、內(nèi)擴(kuò)散、離子交換 二、交換速度方程 ? 外擴(kuò)散控制 ：交換方程 ln（ 1F） =－ K －外擴(kuò)散速度常數(shù) 3oDeKr ??? F －時(shí)間 t時(shí)，樹脂的飽和度 De－液相擴(kuò)散系數(shù) ro－ 樹脂顆粒半徑
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