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离子交换 离子交换原理 二一级除盐系统 混合型离子交换器 四影响离子交换器运行的因素  一离子交换原理 树脂的离子交换是一种可逆反应,反应式可表示为 RA+B E RB+A 与任何化学平衡一样,上述反应遵循质量作用定律,它的逆反应就是A型树脂的 再生。平衡常数表达式 KBA=[RB [Al/([RA(BI) 水中A的比例 K日41树脂对B的亲和力大于对A的亲和力, 图中曲线c 丑 K1树脂对B的亲和力小于对A的亲和力 图中曲线a KBA=1树脂对A的亲和力等于对B的亲和力 图中曲线b 水中B的比例 称KB4为树脂的选择性系数,在浓度很稀时 只与温度有关,温度一定时即为常数。 图1离子交换等温曲线  图2就是以A型树脂处理含B离子水时, 选水 树脂交换层的工作状况 在实际运行时,交换树脂分为几个区域, 上层全部转为B型树脂,是失效层。 失效层的下一个区域为工作层, 水经过工作层时,离子交换反应就在这一层进行, 在这一层中的树脂是A型和B型的混合物, 随着交换的进行,工作层树脂被B离子饱和, 图2树脂层交换层工作状况 也就是说工作层变成了失效层,工作层又下移到下 1—失效层; 区域,可见交换柱中的工作层是自上而下不断 3.作层; 移动的 工作层的下一个区域是尚未工作的A型树脂层,在离子交换进行过程中,这三层实际上无 时不在变化,所以不可能找出明显的分界线,图中的分界线是为说明问题而大致划分的。 在交换过程中,工作层不断下移,当下移到交换柱底部最后一层时,此时出水中就有B离 子,也就说B离子开始穿透,交换柱开始失效了。所以最后一层离子交换容量未能充分发 挥,只起保证出水质量的作用,为保护层 如果保护层厚度大,则交换柱的工作交换容量就小;反之,交换柱的工作交换容量就大。  二一级除盐系统 级化学除盐系统由阳离子交换器、除碳器和阴离子交换 器所组成,其组合方式分为单元制和母管制 单元制 母管制 OH 图3一级复床除盐系 1—阳床水泵 oh 强酸性H型阳离子交换器 3—除碳器; 4—中间水箱 5—中间水泵 强碱性OH型阴离子交换器  1.阳离子交换器 进入一级除盐系统的水是经预处理、预脱盐的水,水中只含有少 量的溶解性杂质。溶解性杂质包括阳离子、阴离子、少量胶体硅等。其 中水中的阳离子主要由Ca2+M2+m++ 3+ K、Na和极少量的A Fe离子组成,阴离子主要由HcO3、SO4、C1和少量的 NO3、HSiO3离子组成。 当水通过强酸性H型阳交换器时,水中所有的阳离 子都被强酸性H型树脂吸收,活性基团上的H被置换到 水中,与水中的阴离子组合生成酸。其反应式:  强酸性阳离子交换树脂交换反应: 1/2Ca(1/2S0 1/2Ca 1/2H04 1/2Mg(JNo3+RH→R丿1/2Mg+HNO HCI HCO 1/2H, CO 阳离子交换器的出水是酸性水。但当交换器运行失效时,其出水中就会 有其它阳离子的泄漏,而在诸多的阳离子中,首先漏出的阳离子是Na+ 故习惯上称之为漏钠。当出水中的Na+超过一个给定的极限值时,阳离子交换 器被判失效,需停运再生后才能投入运行。 为什么阳交换器失效时,首先发生漏钠,而不是漏Ca2或Mg2离子?这是因为水 中各种阳离子与树脂中H发生交换反应时,因树脂对各种阳离子的吸收有选择性 故被树脂吸收的离子在交换器内有分层现象,根据树脂对被吸收离子的选择性顺 序,最上层是最易被吸收的Ca2+,次层以Mg为主,下层就是Na+。强酸性阳树 脂的选择性顺序为 FeAl+CaMg tkNHNa  阳离子交换器结构 进水装置 进水装置的作用是均匀分布进水于 交换器的进水截面上。另一个作用 是均匀收集反洗排水。 反洗空间 压脂层的作用过滤掉水中的悬浮物 及机械杂质;使进水通过压脂层均 压脂层 匀作用于树脂层表面;防止树脂在 mn 逆流再生中乱层。 中间排液装置 中间排液装置的作用:中间排液装 置对逆流再生离子交换器运行效果 有较大影响,其作用是均匀排出再 树脂层 1600mm 生液,防止树脂乱层、流失外,还 应有足够的强度,安装时应保证在 排水装置 交换器内呈水平状态, 排水装置的作用是均匀收集处理好 的水;另一个作用是均匀分配反洗 进水。 逆流再生阳离子交换器结构图  运行时的交换情况 当交换器不断进水,随离子交换的不断进行,由于 水中的Ca2比Mg2+、Na2与树脂的亲合力更大,更 易被树脂吸收,所以水中的Ca2+离子可和已吸收了 Mg2的树脂进行交换反应,使Ca型树脂层向下扩展, 而被置