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          直飲水設備中離子交換樹(shù)脂的物理性質(zhì)

          2020/5/30 11:25:38點(diǎn)擊:

          軟化水設備中離子交換樹(shù)脂的顆粒尺寸和有關(guān)的物理性質(zhì)對它的工作和性能有很大影響。

          樹(shù)脂顆粒尺寸
          離子交換樹(shù)脂通常制成珠狀的小顆粒,它的尺寸也很重要。樹(shù)脂顆粒較細者,反應速度較大,但細顆粒對液體通過(guò)的阻力較大,需要較高的工作壓力;特別是濃糖液粘度高,這種影響更顯著(zhù)。因此,樹(shù)脂顆粒的大小應選擇適當。如果樹(shù)脂粒徑在0.2mm(約為70目)以下,會(huì )明顯增大流體通過(guò)的阻力,降低流量和生產(chǎn)能力。

          樹(shù)脂顆粒大小的測定通常用濕篩法,將樹(shù)脂在充分吸水膨脹后進(jìn)行篩分,累計其在20、30、40、50……目篩網(wǎng)上的留存量,以90%粒子可以通過(guò)其相對應的篩孔直徑,稱(chēng)為樹(shù)脂的“有效粒徑”。多數通用的樹(shù)脂產(chǎn)品的有效粒徑在0.4~0.6mm之間。

          樹(shù)脂顆粒是否均勻以均勻系數表示。它是在測定樹(shù)脂的“有效粒徑”坐標圖上取累計留存量為40%粒子,相對應的篩孔直徑與有效粒徑的比例。如一種樹(shù)脂(IR-120)的有效粒徑為0.4~0.6mm,它在20目篩、30目篩及40目篩上留存粒子分別為:18.3%、41.1%、及31.3%,則計算得均勻系數為2.0。

          樹(shù)脂的密度
          樹(shù)脂在干燥時(shí)的密度稱(chēng)為真密度。濕樹(shù)脂ÿ單λ體積(連顆粒間空隙)的重量稱(chēng)為視密度。樹(shù)脂的密度與它的交聯(lián)度和交換基團的性質(zhì)有關(guān)。通常,交聯(lián)度高的樹(shù)脂的密度較高,強酸性或強堿性樹(shù)脂的密度高于弱酸或弱堿性者,而大孔型樹(shù)脂的密度則較低。例如,苯乙烯系凝膠型強酸陽(yáng)離子樹(shù)脂的真密度為1.26g/mL,視密度為0.85g/mL;而丙烯酸系凝膠型弱酸陽(yáng)離子樹(shù)脂的真密度為1.19g/mL,視密度為0.75g/mL。

          樹(shù)脂的溶解性
          離子交換樹(shù)脂應為不溶性物質(zhì)。但樹(shù)脂在合成過(guò)程中夾雜的聚合度較低的物質(zhì),及樹(shù)脂分解生成的物質(zhì),會(huì )在工作運行時(shí)溶解出來(lái)。交聯(lián)度較低和含活性基團多的樹(shù)脂,溶解傾向較大 。
           
          樹(shù)脂的膨脹度
          離子交換樹(shù)脂含有大量親水基團,與水接觸即吸水膨脹。當樹(shù)脂中的離子變換時(shí),如陽(yáng)離子樹(shù)脂由H+轉為Na+,陰樹(shù)脂由Cl-轉為OH-,都因離子直徑增大而發(fā)生膨脹,增大樹(shù)脂的體積。通常,交聯(lián)度低的樹(shù)脂的膨脹度較大。在設計離子交換裝置時(shí),必須考慮樹(shù)脂的膨脹度,以適應生產(chǎn)運行時(shí)樹(shù)脂中的離子轉換發(fā)生的樹(shù)脂體積變化。

          樹(shù)脂的耐用性
          樹(shù)脂顆粒使用時(shí)有轉移、磨擦、膨脹和收縮等變化,長(cháng)期使用后會(huì )有少量損耗和破碎,故樹(shù)脂要有較高的機械強度和耐磨性。通常,交聯(lián)度低的樹(shù)脂較易碎裂,但樹(shù)脂的耐用性更主要地決定于交聯(lián)結構的均勻程度及其強度。如大孔樹(shù)脂,具有較高的交聯(lián)度者,結構穩定,能耐反復再生 。

           



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