离子交换树脂在有机合成中作为催化剂的应用越来越***,目前在以下方面都有成功工业应用:
1作为加成反应催化剂应用
烯烃与醇类的加成生成醚的反应是树脂催化剂应用**多的领域。其中甲醇与混合碳四中的异丁烯反应合成甲基叔丁基醚(MTBE)是树脂催化剂使用**早也是用量**多的领域,目前国内的MTBE产能在1800 万t/a,年消耗树脂催化剂近5000t。此外调整该工艺可实现混合碳四中的异丁烯和正丁烯的有效分离,是生产丁烯-1的有效方法。
近几年来随着汽油升级提质的要求轻汽油醚化的装置建设数量增加较快。轻汽油醚化主要是将汽油组份中的碳五、碳六叔碳烯烃与甲醇进行反应得到相应的醚化产物,从而达到降低汽油的烯烃含量、提供辛烷值的双重目的。此外树脂催化剂在异丁烯与乙醇反应生成乙基叔丁基醚(ETBE),异戊烯与甲醇反应生成甲基叔戊基醚(TAME)、异丁烯与乙二醇反应生成乙二醇单叔丁基醚等反应中均得到***应用。
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5、AMBERLITE IRA900 CL:大孔型强碱苯乙烯系阴树脂,含水量58~64%,密度 700g/L,粒径0.65~0.82mm,比较大转型膨胀率25%,可除去所有的阴离子,如二氧化硅,大颗粒有机质分子,较好的抗渗透冲击能力,抗有机物污染的特性。适合纯水系统,废水处理。 ◇DUOLITE通用軟化树脂 1、Amberlite SR1L Na:食品级软化树脂,凝胶型强酸苯乙烯系阳树脂 ,含水量45~50%,密度770~870g/L,粒径0.60~0.80mm,比较大转型膨胀率10%,适合用于软化(钠离子型)在顺向再生纯化系统,具较好的物理、化学及热稳定性,良好的离子交换能力与高交换容量性。 北京专业MB20树脂多少钱MB20树脂上海纯超环保质量保证。
三、离子交换的分类
根据离子交换树脂的孔径,可分为凝胶型和大孔型。凝胶型交换容量大,但孔径小,易堵塞污染;大孔型具有抗有机物污染的能力。目前,我国生产的离子交换树脂以凝胶型为主。
根据合成离子交换树脂单体的不同,可分为苯乙烯系、丙烯酸系、环氧系、酚醛系及脲醛系等。其中生产数量**多、应用**为广的为苯乙烯系离子交换树脂。
根据离子交换树脂所带活性基团的性质,可分为强酸阳离子、弱酸阳离子、强碱阴离子、弱碱阴离子、鳌合性、两性及氧化还原树脂。从世界树脂的生产情况看,强酸性树脂占总产量的50%~60%,强碱性树脂占25%~30%。而我国离子交换树脂的生产情况则是强酸性树脂占有更大的比重,约占总产量的80%,而强碱性树脂只占总产量的15%左右。
(4) 膨胀度
离子交换树脂含有大量亲水基团,与水接触即吸水膨胀。当树脂中的离子变换时,如阳离子树脂由H+转为Na+,阴树脂由Cl-转为OH-,都因离子直径增大而发生膨胀,增大树脂的体积。通常,交联度低的树脂的膨胀度较大。在设计离子交换装置时,必须考虑树脂的膨胀度,以适应生产运行时树脂中的离子转换发生的树脂体积变化。
(5) 耐用性
树脂颗粒使用时有转移、磨擦、膨胀和收缩等变化,长期使用后会有少量损耗和破碎,故树脂要有较高的机械强度和耐磨性。通常,交联度低的树脂较易碎裂,但树脂的耐用性更主要地决定于交联结构的均匀程度及其强度。如大孔树脂,具有较高的交联度者,结构稳定,能耐反复再生 。 MB20树脂上海纯超环保欢迎比价。
1、总交换容量,表示每单位数量(重量或体积)树脂能进行离子交换反应的化学基团的总量。
2、工作交换容量,表示树脂在某一定条件下的离子交换能力,它与树脂种类和总交换容量,以及具体工作条件如溶液的组成、流速、温度等因素有关。
3、再生交换容量,表示在一定的再生剂量条件下所取得的再生树脂的交换容量,表明树脂中原有化学基团再生复原的程度。
通常,再生交换容量为总交换容量的50~90%(一般控制70~80%),而工作交换容量为再生交换容量的30~90%(对再生树脂而言),后一比率亦称为树脂的利用率。
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四、交换原理
离子交换树脂是通过其可交换的活性离子A+与溶液中的自由离子B+交换完成对B+去除的。
4.1 离子交换过程
离子交换过程包含五个步骤:1B+自溶液扩散至树脂表面;2B+自树脂表面进入树脂内部的活性中心;3B+与RA在活性中心上发生复分解反应;4A+离子自树脂内部扩散到树脂表面;5A+离子从树脂表面扩散至溶液中。如图所示:
4.2 影响因素
影响交换速度的因素主要有以下几方面:
1)颗粒大小:颗粒越小,有利于提高交换速度
2)交联度:交联度越低树脂越易膨胀,在树脂内部扩散就越容易
3)离子化合价:离子在树脂中扩散时,和树脂骨架间存在库伦引力。离子化合价越高,这种引力越大,因此扩散速率就越小。
4)离子的大小:小离子的交换速度比较快,大分子会和树脂骨架碰撞,速度较慢
5)搅拌速率:当液膜控制时,增加搅拌速率会使交换速度增加。但增大到一定程度后再继续增加转速,对交换速度影响就比较小。
6)溶液浓度: 北京专业MB20树脂多少钱
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