交換容量

離子交換樹脂進(jìn)行離子交換反應(yīng)的性能，表現(xiàn)在它的“離子交換容量”，即每克干樹脂或每毫升濕樹脂所能交換的離子的毫克當(dāng)量數(shù)，meq/g（干）或 meq/mL（濕）；當(dāng)離子為一價(jià)時(shí)，毫克當(dāng)量數(shù)即是毫克分子數(shù)（對二價(jià)或多價(jià)離子，前者為后者乘離子價(jià)數(shù)）。它又有“總交換容量”、“工作交換容量”和“再生交換容量”等三種表示方式。1、總交換容量，表示每單位數(shù)量（重量或體積)樹脂能進(jìn)行離子交換反應(yīng)的化學(xué)基團(tuán)的總量。離子交換樹脂塔2、工作交換容量，表示樹脂在某一定條件下的離子交換能力，它與樹脂種類和總交換容量，以及具體工作條件如溶液的組成、流速、溫度等因素有關(guān)。3、再生交換容量，表示在一定的再生劑量條件下所取得的再生樹脂的交換容量，表明樹脂中原有化學(xué)基團(tuán)再生復(fù)原的程度。通常，再生交換容量為總交換容量的50～90%（一般控制70～80%），而工作交換容量為再生交換容量的30～90%（對再生樹脂而言），后一比率亦稱為樹脂的利用率。在實(shí)際使用中，離子交換樹脂的交換容量包括了吸附容量，但后者所占的比例因樹脂結(jié)構(gòu)不同而異。現(xiàn)仍未能分別進(jìn)行計(jì)算，在具體設(shè)計(jì)中，需憑經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，并在實(shí)際運(yùn)行時(shí)復(fù)核之。離子樹脂交換容量的測定一般以無機(jī)離子進(jìn)行。這些離子尺寸較小，能自由擴(kuò)散到樹脂體內(nèi)，與它內(nèi)部的全部交換基團(tuán)起反應(yīng)。離子交換樹脂方法線邊處理電鍍廢水有下列優(yōu)缺點(diǎn):優(yōu)點(diǎn)：1)電鍍生產(chǎn)線(車間)的線邊處理采用離子交換樹脂方法處理電鍍廢水可以得到極高的水回用率。而在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，溶液中常含有高分子有機(jī)物，它們的尺寸較大，難以進(jìn)入樹脂的顯微孔中，因而實(shí)際的交換容量會(huì)低于用無機(jī)離子測出的數(shù)值。這種情況與樹脂的類型、孔的結(jié)構(gòu)尺寸及所處理的物質(zhì)有關(guān)。

離子交換樹脂在發(fā)酵工業(yè)中的應(yīng)用

　近年來，離子交換技術(shù)發(fā)展很快，在發(fā)酵工業(yè)中的應(yīng)用越來越普遍。如有機(jī)發(fā)酵中，用離子交換樹脂法提取檸檬酸（用701樹脂吸附，732樹脂轉(zhuǎn)型，再用脫色樹脂脫色與除雜）；酶制劑生產(chǎn)中，用離子交換樹脂濃縮，提取葡萄糖與氧化酶，淀粉酶等；氨基酸，淀粉酶生產(chǎn)中，用以提取谷氨酸，賴氨酸等，提取、分離、 純化、分析各種核苷酸等；開始反洗時(shí)，流量應(yīng)小，待樹脂層內(nèi)氣泡被排出，樹脂開始浮動(dòng)后，再加大反洗流量。酶法生產(chǎn)葡萄糖中，除去金屬離子與脫色；釀造上，用樹脂進(jìn)行酒精脫臭，用湘中732樹脂脫水制造無水酒精，用樹脂除去酒中金屬離子，以提高啤酒葡萄酒的穩(wěn)定性等；用離子交換樹脂凈化工藝用水等。

離子交換樹脂再生方法

特殊的再生處理 　　

污染較嚴(yán)重的樹脂，可用酸或堿性食1鹽溶液反復(fù)處理，如先用10%NaCl 1%NaOH堿鹽溶液溶解有機(jī)物，再用4%HCl 或分別用10%NaOH 及1%HCl 溶解無機(jī)物，隨后再用10%NaCl 1%NaOH處理，在約70℃下進(jìn)行?！　?

如果上述處理的效果未達(dá)要求，可用氧化法處理。即用水洗滌樹脂后，通入濃度為0.5%的次氯1酸鈉溶液，控制流速2～4BV/h，通過量10～20BV，隨即用水洗滌，再用鹽水處理。應(yīng)當(dāng)注意，氧化處理可能將樹脂結(jié)構(gòu)中的大分子的連接鍵氧化，造成樹脂的降解，膨脹度增大，容易碎裂，故不宜常用。通常使用50周期后才進(jìn)行一次氧化處理。6)離子交換樹脂處理電鍍廢水機(jī)組也可用于電鍍后工件漂洗水中貴重金屬離子的回收。由于氯型樹脂有較強(qiáng)的耐氧化性，故樹脂在氧化處理前應(yīng)用鹽水處理，變?yōu)槁刃?，這還可避免處理過程中的pH值變化，并使氧化作用比較穩(wěn)定。