Sự tái sinh của nhựa trao đổi ion là gì

Đầu tiên, xử lý tái sinh thông thường
Sau khi nhựa trao đổi ion được sử dụng trong một thời gian, các tạp chất bị hấp phụ gần với trạng thái bão hòa và cần phải tiến hành xử lý tái sinh, các ion và các tạp chất khác được nhựa hấp phụ được rửa giải bằng các tác nhân hóa học để khôi phục thành phần và tính chất ban đầu. Trong ứng dụng thực tế, để giảm chi phí tái sinh, cần kiểm soát hợp lý lượng chất tái sinh, để hiệu suất của nhựa có thể được khôi phục ở mức tái sinh tiết kiệm và hợp lý nhất, thường là mức độ thu hồi của kiểm soát. hiệu suất là 70 đến 80%. Nếu đạt được mức tái sinh cao hơn, liều tái sinh sẽ tăng lên rất nhiều và tốc độ sử dụng chất tái sinh sẽ giảm.
Việc tái sinh nhựa phải dựa trên loại nhựa, đặc tính, cũng như tính kinh tế khi vận hành, việc lựa chọn chất tái sinh thích hợp và điều kiện làm việc.
Đặc tính tái sinh của nhựa có liên quan chặt chẽ đến loại và cấu trúc của nó. Việc tái sinh axit mạnh và nhựa bazơ mạnh là khó khăn và liều tái sinh cao hơn nhiều so với giá trị lý thuyết. Axit yếu hoặc nhựa cơ bản yếu dễ tái sinh hơn và liều tái sinh chỉ cao hơn một chút so với giá trị lý thuyết. Ngoài ra, nhựa có độ xốp lớn và mức độ liên kết ngang thấp dễ tái sinh, trong khi nhựa có loại gel và mức độ liên kết ngang cao có thời gian phản ứng tái sinh lâu hơn.
Loại chất tái sinh nên được lựa chọn theo loại ion của nhựa và nên chọn loại axit, bazơ hoặc muối có giá thấp hơn một cách thích hợp. Ví dụ, nhựa dương tính axit mạnh loại natri có thể được tái sinh bằng dung dịch NaCl 10% và lượng thuốc gấp đôi khả năng trao đổi (nhựa 117g/l với NaCl); Nhựa axit mạnh loại hydro được tái sinh bằng axit mạnh và canxi được nhựa hấp phụ phải ngăn không cho phản ứng với axit sunfuric để tạo thành kết tủa canxi sunfat. Để đạt được mục đích này, trước tiên nên chuyển 1-2% lượng axit sunfuric loãng tái sinh.
Nhựa kiềm mạnh loại clo chủ yếu được tái sinh bằng dung dịch NaCl nhưng thêm một lượng nhỏ kiềm giúp hòa tan và rửa trôi các chất màu và chất hữu cơ bị nhựa hấp phụ. Vì vậy, dung dịch muối kiềm chứa 10%NaCl + 0.2%NaOH thường được sử dụng để tái sinh. Liều lượng thông thường là 150-200g NaCl trên một lít nhựa và 3-4g NaOH. Nhựa âm tính kiềm mạnh loại OH được tái sinh bằng dung dịch NaOH 4%.
Phản ứng hóa học tái sinh nhựa là phản ứng ngược của quá trình hấp phụ trao đổi ban đầu của nhựa. Theo nguyên lý cân bằng phản ứng hóa học, việc tăng nồng độ của một chất trong phản ứng hóa học có thể thúc đẩy phản ứng sang phía bên kia, do đó việc tăng nồng độ chất lỏng tái sinh có thể đẩy nhanh phản ứng tái sinh và đạt được mức độ tái sinh cao hơn.
Để đẩy nhanh phản ứng hóa học tái sinh, chất lỏng tái sinh thường được làm nóng đến 70 ~ 80 độ C trước tiên. Tốc độ dòng chảy của nó qua nhựa thường là 1 ~ 2 BV/h. Nó cũng có thể được sử dụng trước tiên là phương pháp nhanh và sau đó là phương pháp chậm để phát huy tối đa hiệu quả của chất tái sinh. Thời gian tái sinh là khoảng một giờ. Sau đó rửa nhựa bằng nước mềm khoảng một giờ (lượng nước khoảng 4BV), sau khi xả hết nước rửa thì rửa lại bằng nước cho đến khi nước rửa không màu và không còn đục.
Sau khi tái sinh và rửa ngược, cần điều chỉnh giá trị pH của một số loại nhựa. Do chất lỏng tái sinh thường chứa chất kiềm nên nhựa thường có tính kiềm sau khi tái sinh ngay cả sau khi rửa. Một số loại nhựa khử màu (đặc biệt là nhựa có tính kiềm yếu) nên hoạt động trong điều kiện có tính axit nhẹ. Tại thời điểm này, axit clohydric loãng có thể được truyền qua để giảm giá trị pH của nhựa xuống khoảng 6, sau đó rửa bằng nước, rửa ngược mỗi lần.
Sau khi nhựa được sử dụng trong một thời gian dài, một số tạp chất (đặc biệt là các chất keo hữu cơ cao phân tử) được nó hấp thụ không dễ bị rửa giải bằng phương pháp xử lý tái sinh thông thường, dần dần tích tụ và gây ô nhiễm cho nhựa, làm giảm hiệu quả của nhựa. Điều này nên được xử lý theo một cách đặc biệt. Ví dụ, nhựa cation bị ô nhiễm bởi các hợp chất lưỡng tính có chứa nitơ, có thể được xử lý bằng dung dịch NaOH 4% để hòa tan và thải ra; Nhựa anion bị ô nhiễm bởi chất hữu cơ và nồng độ NaOH trong dung dịch muối kiềm có thể tăng lên 0,5 ~ 1.0% để hòa tan chất hữu cơ.
Thứ hai, điều trị tái sinh đặc biệt
Các loại nhựa bị ô nhiễm nghiêm trọng hơn có thể được xử lý nhiều lần bằng dung dịch muối axit hoặc kiềm, chẳng hạn như sử dụng dung dịch muối kiềm 10%NaCl +1%NaOH để hòa tan chất hữu cơ, sau đó sử dụng 4%HCl hoặc 10%NaOH và 1%HCl tương ứng để hòa tan chất vô cơ, sau đó sử dụng phương pháp xử lý 10%NaCl +1%NaOH. Thực hiện ở nhiệt độ khoảng 70 độ C.
Nếu hiệu quả xử lý trên không đạt yêu cầu có thể xử lý bằng phương pháp oxy hóa. Nghĩa là, sau khi rửa nhựa bằng nước, dung dịch natri hypoclorit có nồng độ 0,5% được bơm vào, tốc độ dòng chảy được kiểm soát từ 2 đến 4BV/h, lượng từ 10 đến 20BV được truyền qua, sau đó rửa sạch bằng nước và xử lý bằng nước muối. Cần lưu ý rằng xử lý oxy hóa có thể oxy hóa các liên kết liên kết của các đại phân tử trong cấu trúc của nhựa, dẫn đến sự xuống cấp của nhựa, độ giãn nở tăng lên và dễ bị gãy nên không thích hợp để sử dụng thông thường. Thông thường 50 chu kỳ được sử dụng trước một lần xử lý oxy hóa. Do nhựa clo có khả năng chống oxy hóa mạnh nên nhựa được xử lý bằng nước muối trước khi xử lý oxy hóa để trở thành clo, điều này cũng có thể tránh được sự thay đổi giá trị pH trong quá trình xử lý và làm cho quá trình oxy hóa ổn định hơn.
Thứ ba, xử lý chất thải tái chế
Khử màu nhựa nhà máy đường, chất thải tái sinh nhựa chứa nhiều sắc tố và chất hữu cơ, màu rất đậm. Khi đường thô được sử dụng để sản xuất đường tinh luyện, lượng chất thải tái chế trên 100 tấn đường là khoảng 6 ~ 9m3. Cũng rất khó để xử lý nó trước khi nó được thải ra (hoặc tái chế).