離子交換設備是一種傳統的、工藝成熟的脫鹽處理設備，其原理是在一定條件下，依靠離子交換劑（樹脂）所具有的某種離子和預處理水中同電性的離子相互交換而達到軟化、除鹼、除鹽等功能。
基本介紹
- 公司名稱：湖南奧凱離子交換設備有限公司
- 總部地點：湖南
- 經營範圍：離子交換設備
- 公司類型：有限公司
發展歷程,原理,
發展歷程
用於深度脫鹽處理，產水電阻率動態可達到18MΩ·cm。
原理
當原水通過離子交換柱時，水中的陽離子和水中的陰離子（HCO-等離子）與交換柱中的陽樹脂的H+離子和陰樹脂的OH-離子進行交換，從而達到脫鹽的目的。陽、陰混柱的不同組合可使水質達到更高的要求。
工業純水製取系統 ;交換機理;以胺基酸為例，胺基酸是兩性電解質，它含有可被離子交換的陽離子(-NH3+)和陰離子(-COOH),利用陽離子交換樹脂從谷氨酸發酵液中分離谷氨酸是選擇性吸附。將發酵液中殘糖及其聚合物、色素、蛋白質等非離子雜質得以分離，經洗脫濃縮，在等電條件下獲取谷氨酸。一般認為離子交換過程是按化學摩爾質量關係進行的，且交換過程是可逆的，最後達到平衡，平衡狀態和過程的方向無關。因此，離子交換過程可以看作可逆多相化學反應。但和一般的多相化學反應不同，當發生交換時，樹脂體積常發生改變，因而引起溶劑分子的轉移。設有一粒樹脂放在溶液中，發生下列交換反應： A++RB=RA+B+
1.不論溶液的運動情況如何，在樹脂表面上始終存在著一層薄膜，交換離子借於分子擴散通過薄膜，顯然，溶液流運愈劇烈，薄膜的厚度愈小，則液體主體的濃度愈均勻一致。一般說來，樹脂的交換容量和顆粒大小無關。因此在樹脂表面和內部都具有交換作用,發酵液中谷氨酸在通過陽離子交換柱時，先向樹脂表面擴散，再穿過樹脂表面向樹脂內部擴散，谷氨酸中的一NH3+與樹脂交換基團一SO3-H+的H+進行交換，交換下來的H+從樹脂內部向表面擴散，由於H+擴散到溶液中，所以發酵液流經交換柱的流出液；其pH會下降。 A++RB=RA+B+
離子交換過程包括5個步驟：
①A+自溶液中擴散到樹脂表面。
②A+從樹脂表面再擴散到樹脂內部的活性中心。
③A+在活性離子交換過程中心發生交換反應。
④解吸離子B+自樹脂內部的活性中心擴散到樹脂表面。
⑤B+從樹脂表面擴散到溶液中。 其交換速度受最慢的一步所控制。根據電荷中性原則，步驟①和⑤同時發生且速度相等。即有lmolA+經薄膜擴散到達顆粒表面，同時必有lmol的B+以相反方向從顆粒表面擴散到液體中，同樣②和④同時發生，方向相反，速度相等。因此離子交換過程實際上只有三步：外部擴散、內部擴散和交換反應。離子間的交換反應速度一般很快，甚至難以測定，大多情況下交換反應不是控制步驟，而內外擴散則是控制步驟。通常液相速度愈快，濃度愈小，顆粒愈大，吸附愈弱，愈是趨向於內擴散控制。相反，液體流速慢，濃度大，顆粒小，吸附強，愈是趨向於外擴散控制。交換層次發酵液
2．離子交換速度方程 當外擴散控制時，可推得離子交換速度方程為：ln（1-F）=-K·t 式中 K——外擴散速度常數，K=3De/r0δг；De——液相中的擴散係數；r0——樹脂顆粒半徑;г——吸附常數，達到平衡時，固相濃度與液相濃度之比。稀溶液中，г為一定值；F——時間為t時，樹脂的飽和度，即樹脂上的吸附量與平衡吸附量之比。
3．影響交換速度的因素,減小顆粒無論對內擴散控制或外擴散控制都有利於交換速度的提高，交聯度越低、樹脂越易膨脹，則樹脂內部的擴散就越容易。所以當內擴散控制時，降低樹脂交聯度，可提高交換速度；溫度高時，擴散係數大，則交換速度快；離子在樹脂中擴散時，離子與樹脂骨架間存在庫侖引力。離子化合價越高，這種引力越大，則擴散速度就愈小；另外，小離子的擴散速率比較快，而大分子由於和樹脂骨架碰撞，使骨架變形，則擴散速度慢。工業上可利用大分子和小分子在某種樹脂上的交換速度不同而達到分離的目的，這種樹脂稱為分子篩。
4．離子交換的規律性 ,當溶液中同時存在著很多種離子時，樹脂則對離子有選擇吸附作用。一般來說，離子和樹脂間親和力越大，就越容易吸附，對無機離子而言，離子水合半徑越小，這種親和力越大，也就容易被吸附，這是因為離子在水溶液中都要和水分子發生水合作用形成水化離子；在常溫下的稀溶液中，離子交換的選擇性與化合價呈現明顯的規律性：離子的化合價越高，就越容易被吸附；離子交換反應受溶液的pH影響很大。對強酸、強鹼樹脂來說，任何pH下都可進行交換反應，而弱酸、弱鹼樹脂的交換反應則分別在偏鹼性、偏酸性或中性溶液中進行，對凝膠型樹脂來說，交聯度大，結構緊密，膨脹度小，促進吸附量增加；相反，交聯度小，結構鬆弛，膨脹度大，吸附量減小；
