离子交换树脂在PS版废酸液中的应用

摘要

在PS版生产线中，对废酸液的处理方法是间歇排放法，即铝离子和酸的浓度不断增加，达到一定的指标后将槽液直接排放，重新配槽液进入槽内。这样既浪费大量酸液，又造成生产间断，更为严重的是铝离子、盐酸、硫酸属于高污染产物，直接排放造成环境的污染严重。本文采用离子交换技术对某PS版厂的电解工段废盐酸进行了研究，以解决铝离子不断累积造成的酸液浪费，生产效率低的缺点。
　　采用001×7型离子交换树脂对电解废盐酸进行了处理，展开了静态吸附实验、静态再生试验、动态吸附试验和动态再生试验，从吸附和再生两个方面进行了详细的探索，并得出了最佳的动静态工艺条件。
　　静态条件下，001×7型离子交换树脂吸附Al3+的行为为液膜扩散控制过程，解吸Al3+的行为颗粒内扩散控制过程;最佳吸附时间为10min，最佳解吸时间为15min;搅拌速率为400r/min，温度为室温;可用90g树脂处理100mL电解废酸，铝的去除率为86.72％，树脂交换容量为0.164mmol/g;可选用质量分数20％左右的盐酸50mL，去再生处理过100mL电解废酸的30g树脂，电解废酸与再生液的体积比为2∶1，铝的解吸率可达到65％左右。
　　动态条件下，考虑较大的流速，这样能提高提高单位时间净化的废酸量，能提高设备和树脂床的工作能力，取进料流量为0.2mL/s;当树脂床高度大于300mm时，吸附铝的量变化不大，树脂利用率增加缓慢，选择树脂床高径比为10∶1;此时树脂床的接触时间为42min，吸附铝的质量为1895.4mg，树脂的利用率为53.91％。动态再生方式为逆流再生，流速为0.1mL/s;用200mL再生液再生吸附过400mL废酸的树脂柱，树脂床的高径比为10∶1，此时树脂床的再生时间为34min，铝的解吸率可达到85.33％。

目录

摘要

符号说明

前言

1 文献综述

1．1 PS版简介

1．1．1 PS版的合金组成

1．1．2 PS版的表面

1．1．3 PS版的力学性能

1．1．4 PS版生产工艺简介

1．1．5 PS版的制造工序

1．1．6 酸性含铝废水研究现状

1．2 离子交换树脂简介

1．2．1 离子交换树脂的化学组成

1．2．2 离子交换树脂的物理组成

1．2．3 离子交换树脂的分类

1．2．4 离子交换树脂的功能

1．3 离子交换原理

1．3．1 离子交换反应方程

1．3．2 离子选择性顺序

1．3．3 离子交换反应

1．4 离子交换树脂的选择

1．4．1 树脂种类的选择

1．4．2 离子型式的选用

1．4．3 树脂交联度的选择

1．5 离子交换树脂的预处理

1．6 论文的研究内容和思路

2 静态试验

2．1 离子交换知识

2．1．1．离子交换速率

2．1．2．树脂的交换容量

2．1．3 基本概念

2．2 离子交换静态吸附法除铝研究

2．2．1 实验试剂与仪器

2．2．2 试验方法

2．2．3 实验分析与结果

2．3 树脂的静态再生法研究

2．3．1 再生剂选用

2．3．2 再生工艺条件实验

2．4 本章小结

3 动态试验

3．1 动态法基本概念

3．1．1 流出曲线

3．1．2 贯穿函数

3．1．3 交换等温线

3．1．4 交换过程的工艺参数

3．1．5 洗脱曲线

3．2 离子交换动态法除铝研究

3．2．1 实验试剂和仪器

3．2．2 试验方法

3．2．3 铝离子等温交换曲线

3．2．4 试验分析和结果

3．3 树脂的动态再生法研究

3．3．1 再生方法

3．3．2 再生方式的确定

3．3．3 试验分析和结果

3．4 本章小结

结论

参考文献

致谢

攻读硕士期间主要研究成果

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