離子交換柱工作原理說明

        離子交換柱主要是利用離子交換樹脂中的離子同原水（液體）中的某些離子進行交換而將其除去，使水（液體）凈化的方法。他已廣泛應用于化工、電子、醫藥、紡織、電鍍行業的制取純水、硬水軟化、藥物和食品的脫色和提取、重要化工原料的回收以及污水處理等。

1、陽離子交換樹脂：R—H+Na+→R-Na+H+  

2、陰離子交換樹脂：R—OH+CL-→R-CL+OH+  

陽、陰離子交換樹脂總的反應式即可寫成：  

RH+ROH+NaCL—RNa+RCL+H2O  

由此可看出，水中的Nacl已分別被樹脂上的H+和OH-所取代，而反應生成物只有H2O，故達到了去除水中鹽的作用。 離子交換柱是指用來進行離子交換反應的柱狀壓力容器，是管柱法離子交換的交換設備。采用圓筒形交換柱，溶液從柱的一端通入，與柱內呈密實狀態的固定離子交換樹脂層或流動狀態離子交換樹脂床充分接觸，進行離子交換。若交換后的溶液已達到預定要求，或離子交換樹脂已呈“飽和狀態”，就從線上切斷柱交換，在同一柱中或其他柱內用解吸液解吸，離子交換樹脂再生后用于下次交換。采用離子交換柱，相當于將柱內離子交換樹脂分多批次與溶液進行交換反應，交換后的溶液及時和離子交換樹脂分離。流過離子交換樹脂床的溶液成分隨時間和床高度變化。此種方法效率高，廣泛應用于。

離子交換柱在使用范圍上可分為實驗室用離子交換柱、工業用離子交換柱。

實驗室用交換柱：一般用玻璃制造，柱長度和柱直徑之比（L/D）大約為10~30，柱上端一般裝塞子，下端是用燒結的玻璃砂板，也可以用玻璃毛、帶孔的瓷板、不銹鋼板，耐腐蝕的塑料網、布、玻璃布等作為離子交換柱的支座。工業用交換柱：除主體設備外，還包括存放酸、堿及產品的貯槽、管道閥門、流量計、流速計及各種測定儀表等輔助設備。

襯膠離子交換柱：國外糖廠離子交換柱的有效容積(裝載樹脂量)一般為3～10m3，直徑2.3～3.3m，高3.3～4m，樹脂床的高度0.6～2m。樹脂柱為立式圓筒形結構，兩端密封，能承受一定的工作壓力。它通常用鋼板焊接制成，內壁整體襯上耐酸、堿的橡膠層，小型樹脂柱可全用不銹鋼制造。 樹脂柱總高度約為樹脂層的兩倍，以備樹脂工作時體積膨脹和防止反洗時樹脂被沖走。如果樹脂的粒度較大，對通過液體的阻力較小，樹脂層可較高，并相應縮小柱體的直徑。但如樹脂粒度較細，對液體的阻力較大，則樹脂層不宜高，以免影響液體的通過，降低它的能力。有些裝載細顆粒樹脂的柱，樹脂層的高度只約0.8m，但它的工作周期時間亦較短。