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A-21s樹脂在鹽酸除鐵凈化中的生產(chǎn)應(yīng)用

2021-12-28 11:57:01  951次瀏覽 次瀏覽
價(jià) 格:300

工業(yè)鹽酸一般是將氯氣和氫氣在合成爐中燃燒生成氯化氫氣體,經(jīng)水吸收而成。合成爐溫度很高,氯氣和鋼鐵爐壁接觸而反應(yīng),導(dǎo)致生成的氯化氫氣體中混有三氯化鐵蒸汽;這種氣體在管道輸送中也會(huì)引進(jìn)雜質(zhì)鐵,鐵的存在使鹽酸發(fā)黃。試劑鹽酸的鐵含量有嚴(yán)格的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),故鹽酸除鐵在鹽酸生產(chǎn)中具有重要意義。生產(chǎn)試劑鹽酸一般是以工業(yè)鹽酸為原料在玻璃釜中蒸出氯化氫氣體,或由合成爐生產(chǎn)的氯化氫氣體直接凈化除雜。
采用A-21S離子交換樹脂除鐵,具有除鐵效率高、操作費(fèi)用低、設(shè)備投資小、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn),工業(yè)裝置運(yùn)行良好。該工藝可用于低含鐵純鹽酸和試劑鹽酸的工業(yè)生產(chǎn),鐵含量可達(dá)分析純?cè)噭?biāo)準(zhǔn)。

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A-21S樹脂離子交換技術(shù)除鐵原理

在濃鹽酸中,金屬離子主要以配合陰離子的形式存在,A-21S離子交換樹脂可以有效地除去濃鹽酸中的鐵離子,還可以不同程度地除去其它金屬離子。

含有雜質(zhì)的濃鹽酸通過特種離子交換樹脂時(shí),交換過程以鐵為例反應(yīng)如下:

A-21S離子交換樹脂對(duì)鐵離子的吸附達(dá)飽和后,可用去離子水(蒸餾水)進(jìn)行再生處理,由于鹽酸濃度的降低,進(jìn)行以下再生過程:

離子交換樹脂經(jīng)再生處理后,恢復(fù)原狀,可反復(fù)進(jìn)行交換、再生過程。

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小試裝置與工藝流程

小試裝置可采用固定床式離子交換生產(chǎn)工藝,工藝流程見圖:

工藝裝置:

設(shè)備材質(zhì)可選優(yōu)質(zhì)聚氯乙烯、聚乙烯等耐鹽酸腐蝕材料,管道、閥門可用聚氯乙烯或玻璃材料。

試驗(yàn)樣品:A-21S樹脂;

離子交換柱測(cè)試注意事項(xiàng):

注意事項(xiàng)

①考慮確定具體樹脂體積,并且選用合適的交換柱;

②運(yùn)行前應(yīng)先進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆聪矗?/p>

③按照試驗(yàn)要求考慮樹脂的狀態(tài)環(huán)境等;

④樹脂床的高度應(yīng)該是1000mm 到1200mm;

⑤高位槽應(yīng)該在交換柱上至少2000mm 以達(dá)到預(yù)期的流速;

⑥樹脂柱出水直接進(jìn)入有體積標(biāo)志的容器中;

⑦工作流速仔細(xì)考慮,注意出水的研究;

⑧采樣樣品定期分析繪制圖線,填寫適當(dāng)?shù)挠涗洷恚?/p>

⑨進(jìn)水應(yīng)該不渾濁并且沒有明顯的顆粒物。

再生機(jī)理:

A-21S陰離子交換樹脂吸附飽和后,可用去離子水進(jìn)行洗脫, 將鐵離子洗脫下去,樹脂轉(zhuǎn)換并恢復(fù)原組成形式,獲得再生。

3

離子交換樹脂的使用

離子交換法除鐵設(shè)備投資小、工藝過程簡(jiǎn)單,可以使鹽酸的雜質(zhì)含量(含鐵)由ppm數(shù)量級(jí)躍升到ppb數(shù)量級(jí)。

樹脂處理

本工藝選用進(jìn)口樹脂品牌Tulsimer? A-21S 特種離子交換樹脂。樹脂出廠時(shí)一般為氯型,使用前須去離子水浸泡和沖洗,并除去機(jī)械雜質(zhì)及懸浮物。

裝柱

將處理過的樹脂和水一齊充入交換柱中(柱下閥門應(yīng)關(guān)閉),填充至規(guī)定高度止,填充時(shí)應(yīng)注意避免氣泡夾帶進(jìn)去。裝柱過程中調(diào)整廢液排出閥,使液面高于樹脂層5cm為宜。

交換除鐵

將待處理的鹽酸泵入樹脂柱中,打開進(jìn)酸閥及出酸閥門,并關(guān)閉其它閥門,調(diào)整出酸閥開啟量,控制流速在每小時(shí)5-10BV(BV為樹脂床體積倍數(shù))。開始出酸時(shí),酸的濃度較低,而后逐漸升高,用比重計(jì)不斷測(cè)量酸的濃度,達(dá)規(guī)定要求時(shí),即為成品酸開始包裝。未達(dá)濃度要求的稀酸應(yīng)單獨(dú)存放,以返回作氯化氫吸收液。交換過程中,應(yīng)定時(shí)取樣分析鹽酸中鐵的含量,鐵含量超出標(biāo)準(zhǔn)時(shí),應(yīng)停止交換而進(jìn)行樹脂再生操作。

再生

用去離子水采用逆流方式對(duì)樹脂進(jìn)行沖洗,流速控制在每小時(shí)4BV。排出液為含大量三氯化鐵的廢液,需另行處理。沖洗時(shí),需不斷檢驗(yàn)流出液中鐵的含量,至無鐵時(shí)沖洗結(jié)束。此時(shí)樹脂再生操作完畢,可重新進(jìn)行交換過程。

設(shè)備圖片

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注意事項(xiàng)

(1)處理酸濃度≥31%,不低于28%;

(2)該過程是低溫物理吸附,鹽酸溫度在20℃~30℃之間;

(3)運(yùn)行時(shí)間與原料含鐵有關(guān)。通過計(jì)算與實(shí)踐確定適宜的運(yùn)行周期,以確保處理鹽酸含鐵合格;

(4)樹脂投入使用后要注意設(shè)備運(yùn)行的連續(xù)性,如果長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)要做清洗再生。

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