树脂吸附分离技术教学课件PPT.ppt

吸附分离技术和理论, 活性炭：憎水性，脱色、脱臭、废气处理。 多孔树脂：聚苯乙烯，聚丙烯酸树脂。 硅胶、氧化铝等吸附剂。 分子筛：筛分作用，除水，混合物分离。 生物大分子层析专用：纤维素凝胶，琼脂糖凝 胶，葡聚糖凝胶，聚丙烯酰胺凝胶和羟基磷灰石。,1 吸附分离介质,1.1 吸附剂（adsorbent）,活性炭是工业上普遍使用的吸附剂，常用于脱色和除臭。,吸附树脂,苯乙烯,聚苯乙烯树脂,聚苯乙烯,二乙烯苯,骨架,交联剂,+,吸附树脂特性,吸附树脂与活性炭相比：吸附选择性高，易于解吸。 适用于从水溶液中分离低极性或非极性化合物。,吸附树脂预处理,1、水浸泡4-6 h，清洗 2、乙醇浸泡，清洗 3、酸浸泡（4%hcl），清洗 4、碱浸泡（4%naoh），清洗,阳离子交换反应： rso3-h+ + na+ rso3-na+ + h+ 阴离子交换反应： rn(ch3)3+oh- + cl- rn(ch3)3+ cl- + oh-,1.2 离子交换树脂,表 1 主要离子交换基团及其结构,磺酸基,羧甲基,三甲氨基（季铵盐）,二乙氨基乙基 （deae) （伯、仲、叔胺）,so3-,coo-,n+(ch)3,吸附与离子交换树脂,d001 d152 2014 307 x-5 ab-8 sp207 amberlite ir 120 na amberlite ira 958c1,离子交换树脂的命名,d 0 0 1 7,交换剂的百分含量,连接号,顺序号,骨架名称,酸碱性,大孔型,d指大孔型树脂，没有d指凝胶型树脂。,离子交换树脂的命名,离子交换剂性能的评价,交换容量：mmol/g干树脂，或mmol/ml湿 树脂，3.6-4.5mmol/g干树脂。 交联度：与孔隙、机械强度有关。 溶胀度：一般，强酸性阳离子交换树脂由na转变成h型，强碱性阴离子交换树脂由cl型转变成oh型，其体积均增加约5%，近70弱丙烯酸系。,离子交换树脂的预处理,1、水浸泡4-6 h，清洗 2、酸浸泡（4%hcl），清洗 3、碱浸泡（4%naoh），清洗 4、转型,2 吸附平衡理论,低浓度：亨利henry：qmc 浓度较高时： langmuir方程：qqmc/(kd+c) freudlich方程：qkc 0.11,2.1 吸附等温线,c0=1mg/ml,5mg/ml,10mg/ml,50mg/ml,100mg/ml,3 常用操作方式,2) 固定床操作法： 动态操作法,1) 分批操作法： 静态操作法,4 固定床吸附操作,图6.14 固定床吸附操作,图6.15 穿透曲线,穿透点,vb,qb=covb, cov,qe=qb+1/2(cove-covb),0.9,填料的特性：交换容量、比表面大小 装填情况： 操作条件：流速,影响柱交换容量的因素,去离子水的制备,自来水,r-so3h柱,去离子水,rn(ch3)3oh柱,rn(ch3)3oh柱,过滤,混合柱,树脂一般采用强酸型阳离子交换树脂如0017和强碱型阴离子交换树脂如2017 ； 由于交换容量不同，实验中通常采用一根阳离子交换柱和二根阴离子交换柱。混合柱也应按等交换容量比例混合； 混合柱的作用：由于离子交换是可逆反应，经过阳离子交换柱和阴离子交换柱处理的去离子水，还存在着微量未交换的离子。若让它再通过混合柱，由于两种交换过程同时进行，离子交换后生成的h+和oh结合成水而除去，进一步提高了水的质量。实验室精制去离子水可采用 5cm100cm混合柱处理一次去离子水。,阳离子交换柱和阴离子交换柱分别逆流通过5%hcl和5%naoh； 混合柱应先“比重1.2盐水浮选”分离，然后在分别再生。,树脂再生,固定床吸附特点,效率较高，无返混； 再生周