苯乙烯系凝胶树脂的粒径及粒径范围对其性能的影响研究

摘要

苯乙烯系凝胶树脂具有物理化学稳定性良好、机械强度大、交换容量高等优异性能，被广泛应用于水处理、冶金工业、食品行业、医学行业和原子能工业等领域。国产的苯乙烯系凝胶树脂是采用传统的悬浮聚合法制备的白球功能化得到的，白球粒径均一性差导致树脂粒径分布宽，在装填过程中，小粒径树脂填充于大粒径树脂空隙之间会增大水流阻力，影响树脂交换能力的发挥，且存在树脂抗渗透压能力差、使用寿命短等问题。本文针对传统悬浮聚合法生产的国产离子交换树脂分布宽问题，采用筛分方法将苯乙烯系凝胶树脂分级，研究树脂的粒径及粒径范围对其理化性能、工作性能和混合床水处理的影响。
　　论文第一部分研究了粒径及粒径范围分别对001×7和201×7树脂的理化性能的影响。结果表明:(1)0.50～0.71mm001×7树脂的质量交换容量、磨后圆球率、渗磨强度和强渗磨强度等理化性能较好;(2)0.45～0.60mm201×7树脂的质量交换容量、磨后圆球率和渗磨强度、强渗磨强度等理化性能较好。
　　论文第二部分研究了粒径及粒径范围分别对001×7和201×7树脂的工作性能的影响。并考察了温度、运行流速分别对0.50～0.71mm001×7树脂和0.45～0.60mm201×7树脂实际工作交换容量的影响。结果表明:(1)0.50～0.71mm001×7和0.45～0.60mm201×7树脂的工作性能较好;(2)随着流速的增大，0.50～0.71mm001×7树脂的实际工作交换容量缓慢降低，0.45～0.60mm201×7树脂的实际工作交换容量也缓慢降低;(3)随着温度的升高，0.50～0.71mm001×7树脂的实际工作交换容量缓慢增大，0.45～0.60mm201×7树脂的实际工作交换容量也缓慢增大。
　　论文第三部分研究了粒径及粒径范围对001×7和201×7树脂的混合床水处理的影响。并考察了树脂比例、流量和进水水质对树脂混合床水处理的影响。结果表明:(1)0.50～0.71mm001×7阳树脂和0.45～0.60mm201×7阴树脂组成的混合床树脂的水处理能力较强;(2)提高阳阴树脂比例，有利于树脂混合床水处理;(3)流量过高或过低，进水中总离子含量过高，都使树脂混合床水处理能力变差。

目录

声明

摘要

1．1 离子交换树脂概述

1．1．1 离子交换树脂的研究进展

1．1．2 离子交换树脂的主要性能

1．1．3 离子交换树脂的工作原理

1．1．4 离子交换树脂的粒径对应用的影响研究

1．2 苯乙烯系凝胶树脂简介

1．2．1 苯乙烯系凝胶树脂的命名与分类

1．2．2 苯乙烯系凝胶树脂的制备路线

1．3 混合床水处理工艺

1．4 课题研究目的及内容

第二章 苯乙烯系凝胶树脂的粒径及粒径范围对其理化性能的影响研究

2．1 前言

2．2 实验部分

2．2．1 主要原料及仪器

2．2．2 树脂的筛分

2．2．3 湿态树脂有效粒径与均一系数的测定

2．2．4 树脂含水量及质量交换容量的测定

2．2．5 树脂湿真密度、湿视密度与装载密度的测定

2．2．6 树脂磨后圆球率、渗磨圆球率与强渗磨强度的测定

2．2．7 树脂转型膨胀率的测定

2．2．8 流量对树脂反洗展开率的影响研究

2．3 结果与讨论

2．3．1 树脂粒度、有效粒径和均一系数的测定结果

2．3．2 树脂粒径范围对含水量及质量交换容量的影响

2．3．3 树脂粒径范围对湿真密度、湿视密度及装载密度的影响

2．3．4 树脂粒径范围对磨后圆球率、渗磨圆球率与强渗磨强度的影响

2．3．5 树脂粒径范围对转型膨胀率的影响

2．3．6 流量对树脂反洗展开率的影响

2．4 本章小结

第三章 苯乙烯系凝胶树脂的粒径及粒径范围对其工作性能的影响研究

3．1 前言

3．2 实验部分

3．2．2 实验工作溶液的配制

3．2．3 阳离子交换树脂工作交换容量的测定

3．2．4 阴离子交换树脂工作交换容量的测定

3．3 结果与讨论

3．3．1 阳离子交换树脂粒径范围对工作交换容量的影响

3．3．2 阴离子交换树脂粒径范围对工作交换容量的影响

3．3．3 流速对阳离子交换树脂实际工作交换容量的影响

3．3．4 流速对阴离子交换树脂实际工作交换容量的影响

3．3．5 温度对阳离子交换树脂实际工作交换容量的影响

3．3．6 温度对阴离子交换树脂实际工作交换容量的影响

3．4 本章小结

第四章 苯乙烯系凝胶树脂的混合床水处理的研究

4．1 前言

4．2 实验部分

4．2．1 主要原料及仪器

4．2．2 树脂的混合床水处理实验

4．3 结果与结论

4．3．1 树脂比例对混合床水处理的影响

4．3．2 运行流量对混合床水处理的影响

4．3．3 进水水质对混合床水处理的影响

4．4 本章小结

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的科研成果