【2017年整理】水处理工艺——离子交换处理.ppt

1. 离子交换树脂的结构及合成 离子交换树脂是由高聚物骨架和连结在骨架上的可交换基团（简称功能团）组成的。骨架具有庞大的空间网络结构，它是有许多低分子化合物（称为单体）聚合而形成的不溶于水的高分了化合物，高分子链上有各种可交换功能基团。根据单体的的种类树脂可分为苯乙烯系、丙烯酸系和酚醛系等。下面以苯乙烯系树酯为例讨论。 苯乙烯系树脂的制备： 树脂制备过程可分为高分子聚合物骨架的制备和在高分子聚合物骨架上引入可交换的基团的两个反应阶段。苯乙烯系树脂是以苯乙烯和二乙烯苯为单体共聚而合成的高分子聚合物骨架。 聚苯乙烯就是苯乙烯系树脂的高分子骨架，也称白球。 二乙烯苯在高聚物中起的是空间架桥作用，使聚合物形成网状交联，聚合物中二乙烯苯的含量愈多，白球的网状结构就愈坚固。我们通常把聚合物中二乙烯苯的质量百分数叫做交联度。如交联度为7，就是指白球中二乙烯苯的质量占7%。白球制备出来以后，再将白球通过磺化反应、氯甲基反应和胺化反应，即可分别得到阴、阳离子交换树脂。下面就分别介绍。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 二乙烯苯 苯乙烯 CH=CH2 n —CH－CH2— …—CH—CH2— CH—… 聚苯乙烯 —CH—CH2— CH—… + 过氧化苯甲酰 CH=CH2 CH=CH2 m 苯乙烯树脂的制备 苯乙烯阳树脂的制备磺化反应： —CH—CH2— CH—… …—CH—CH2—CH— CH2—… SO3H SO3H —CH—CH2— CH—… …—CH—CH2—CH— CH2—… +H2SO4 聚苯乙烯 苯乙烯系磺酸型阳树脂 100℃，Ag2SO4 聚苯乙烯高分子骨架的制备： Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 苯乙烯阴树脂的制备氯甲基化反应： 氨化反应： ……—CH－CH2—…… 氯球 CH2CI 三甲基胺 + (CH3)3 ? N → ……—CH－CH2—…… CI CH2N? (CH3)3 苯乙烯季胺盐阴树脂 CH2CI ……—CH－CH2—…… 聚苯乙烯 +CH2OCH2CI→ 氯甲醚 ……—CH－CH2—…… +CH3OH 氯甲基聚苯乙烯（氯球） Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 2 离子交换树脂的命名 离子交换树脂产品型号是根据国家标准GBl631—79《离子交换树脂产品分类、命名及型号》而制定的。 离子交换树脂的全名称由分类名称、骨架（或基团）名称、基本名称依次排列组成。基本名称为离子交换树脂。大孔型树脂在全名称前加“大孔”两字。分类属酸性的，在基本名称前加“阳”字；分类属碱性的，在基本名称前加“阴”字。 离子交换树脂产品的型号以三位阿拉伯数字组成。第一位数字代表产品分类，第二位数字代表产品骨架组成，第三位数字为顺序号，用以区别功能基或交联剂的差异。代号数字的意义见表3.5.1和3.5.2 。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 代号 功能基 0 强酸性 1 弱酸性 2 强碱性 3 弱碱性 4 螯合性 5 两性 6 氧化还原 表3.5.1 分类代号 表3.5.1 骨架代号 代号 骨架类型 0 苯乙烯系 1 丙烯酸系 2 酚醛系 3 环氧系 4 乙烯吡啶系 5 脲醛系 6 氯乙烯系 例如：001×7——(凝胶型)苯乙烯系强酸阳离子交换树脂，交联度为7 。 110×4——(凝胶型)丙烯酸系弱酸性阳离子交换树脂，交联度为4。 D201——大孔型苯乙稀系强碱性阴离子交换树脂。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004