阴离子交换树脂

阴离子交换树脂是分子中含有碱性基团的离子交换树脂，原理是此碱性基团吸附工作环境溶液中的阴离子，产生阴离子交换作用，用途于废水中有害阴离子的除去、稀有元素的提取，及氨基酸、维生素丙、柠檬酸的分离等，使用过程中要掌握其预处理、洗脱、再生等方法。
         

一、阴离子交换树脂类型、型号及特性
   阴离子交换树脂是导入了活性基团氨基的离子交换树脂，可与Cl^-及SO4^2-等阴离子进行交换，根据活性基团氨基的碱性强弱，可分为强碱性阴离子交换树脂和弱碱性阴离子交换树脂2种类型。
   含有季铵胺基的离子交换树脂能与NaOH、KOH等强碱离解表现出强碱性，称之为强碱型阴离子交换树脂。201×7强碱性阴离子交换树脂，全称凝胶强碱性苯乙烯系氯型717阴离子交换树脂（所以也称氯型阴离子交换树脂），是在苯乙烯二乙烯苯交联共聚物基体上引入季铵基[-N（CH₃）₃OH]，使其成为凝胶型717阴离子交换树脂，其碱性相当于强碱，具有机械强度好、耐热性能高等特性，常用于制作高纯度软化水。
         
   D301弱碱性阴离子交换树脂(简称大孔弱碱树脂)，是在大孔结构的苯乙烯二乙烯苯共聚体上接枝叔胺基[-N（CH₃）₂]的阴离子交换树脂，其碱性较弱，无法在碱性溶液中分离，没有离子交换能力，但能在酸性、近中性介质中有效地交换无机酸，并能吸附分子尺寸较大的阴离子以及在非水溶液中使用，具有再生效率高、交换容量大，抗污染能力强、机械强度好等特性，主要用于水处理、医药及食品提纯。
         
   注：由于弱碱性阴离子交换树脂具有弱碱性，其特点是很容易进行再生，使用Na₂CO₃及NH₃等也可进行再生，进行再生反应时，使用比理论化学当量略多的再生剂即可，所以非常经济。

二、阴离子交换树脂原理：
   其原理是离子交换树脂把溶液中的盐分脱离出来的过程：水溶液中的阴离子(Cl^-、HCO^3-等)与阴离子交换树脂（含有季胺基[-N（CH₃）3OH]、胺基（—NH₂）或亚胺基（—NH₂）等碱性基团，在水中易生成OH^-离子）上的OH^-进行交换，水中阴离子被转移到树脂上，而树脂上的OH^-交换到水中，其原理图如下：
       

二、用途：
   阴离子交换树脂应用于食品发酵行业、水处理、半导体、电子工业、制药行业、环境保护、工业废水处理、药品纯化、饮用水的软化、食品和饮料的加工、工业软化水处理、处理各种疏水和锅炉补给水、凝结水精处理、冷凝水抛光、混床水处理设备、工业软化水脱盐等领域。

三、国外对应牌号
   美国：AmberliteIRA-400； 
   日本：Diaion SA-10A；
   德国：LewatitM500

四、理化性能及指标标准（国标：GB13660-92）、DL519-93、JTD2605.06-1997 Q/JN105-2002

五、阴离子交换树脂使用和再生指标：
   1、PH范围：1-14                    
   2、最高使用温度：氢氧型≤40℃ 氯型≤80℃
   3、转型膨胀率：（Cl→OH）18-22%    
   4、工业用树脂层高度：1.5m以上
   5、再生液浓度：NaOH:3-5%           
   6、再生液用量：体积：树脂体积=3-5：1
   7、再生液流速： 4-6 m/h            
   8、再生接触时间：45-60 min
   9、正洗流速： 15-25 m/h            
   10、正洗时间： 30 min
   11、运行流速： 15-25 m/h           
   12、工作交换容量：≥400mol/m3

六、阴离子交换树脂的预处理
   阴离子交换树脂的工业产品中，常含有少量低聚物和未参加反应的单体，还含有铁、铅、铜等无机杂质。当树脂与水、酸、碱或其它溶液接触时，上述物质就会转入溶液中，影响出水质量。因此，新树脂在使用前必须进行预处理。一般先用水使树脂膨胀，然后，对其中的无机杂质（主要是铁的化合物）可用4-5%的稀盐酸除去，有机杂质可用2-4%稀氢氧化钠溶液除去洗到近中性即可。

七、阴离子交换树脂洗脱
   阴离子交换树脂在使用一段时间后，上层树脂的与水中离子交换的能力已完全失效了，下层树脂却还能继续使用。中间树脂部分失效。这部分称为“边界层”。当边界层达到一定水平时，水中的离子会某种程度地泄漏，并且一部分未交换的树脂保留在树脂层中，这时使用洗脱液洗脱树脂，把未失效的阴离子交换树脂洗脱出来，方便对已经失效的阴离子交换树脂进行再生。
  当阴离子交换树脂过滤完毕之后，通常用蒸馏水洗涤剩余的液体，然后用合适的洗脱液洗脱阴离子交换树脂。在洗脱过程中，首先洗脱上层中交换的离子，当它们穿过下层中未交换的树脂时，它们会再次交换。因此，初始洗脱液中的交换离子浓度将为零。随着洗脱的进行，洗脱液离子浓度逐渐增加，达到最大值，然后再逐渐降低。洗脱完成后，洗脱离子浓度将降低。它将再次等于零。
   对于阴离子交换树脂，通常将NaCl或NaOH溶液用作洗脱液，然后将树脂转换为氯或氢氧化物类型。因此，洗脱的树脂可以再生，用蒸馏水洗涤，然后再使用。
   阴离子交换树洗脱顺序取决于与树脂的亲和力，主要是静电吸引，然后是疏水相互作用。例如，氨基酸和阳离子交换树脂之间的吸引力主要是碱性氨基酸大于中性且大于酸性。因此，洗脱顺序是酸性氨基酸先洗脱。疏水相互作用也有作用。阴离子交换树脂的洗脱顺序是使阴离子交换树脂的再生顺利进行。

八、阴离子交换树脂再生
   阴离子交换树脂用强碱（如NaOH）进行再生，步骤是：
    ​​​​​​①、配碱，比重≥5，将阴床内水放空；
    ②、打开进碱阀、上排阀，其他阀门全部关闭，然后开启碱泵；
    ③、待碱液液面超过树脂500px后，开启下排，下排流量与进碱流量一致，此时流量控制在600-1000L/h，进碱时间不得少于60min，进碱完毕后放空阴床内碱液。
   阴床清洗时需打开中间水箱泵、风机，防止碱液倒流至中间水箱槽，然后将进碱管道内残碱冲洗到碱槽内及即可以开始阴床清洗；同阳床清洗一样，清洗到下排排出水PH值约为7（中性），测试电导率小于5即可。

九、包装及贮运
         
   阴离子交换树脂用内衬塑料袋的编织袋包装，每袋25kg，也可根据需求用塑料桶或其它容器包装；
   阴离子交换树脂为非危险品，贮运温度5-40℃，严禁脱水、曝晒。

十、价格：
   阴离子交换树脂价格：12000-14500元/吨 

十一、相关产品：阳离子交换树脂