Свойства на обменните смоли i; уникален

Въведение

обменните
На тази страница ще разгледаме - с няколко примера - следните характеристики на йонообменна смола:
  • Гранулометрия
  • Капацитет
  • Влажност
  • Сух материал
  • Насипна маса гранули
  • Привидна плътност
  • Компресионен ефект
  • Оптичен външен вид
  • Изменение на обема
  • Стабилност
  • Структура и селективност

Структурата (скелет и функционална група) на смолите е на друга страница на английски език, а подробностите за взаимозаменяемостта са на допълнителна страница.

Йонната форма е много важна

и това също може да повлияе малко на размера на зърното. Например смолата Amberjet 4400 има общ капацитет от около 1,5 eq/L в Cl-форма, но само 1,2 eq/L в OH-форма. Тази разлика се дължи на промяна на силата на звука на смолата: набъбва до 30%, преминавайки от Cl - форма към OH - форма. Ясно е, че броят на активните групи в пробата от смола не се променя в процеса, така че когато смолата набъбне, плътността на тези групи в структурата на смолата спада на единица обем и капацитетът е точно мярката за това плътност на функционалните групи.

Пример: анализ на нова партида смола

Смола тип Amberlite IRA96
Обособена позиция 6210AA55
Капацитет по обем [безплатна базова форма] 1,36 екв/л
Капацитет по тегло [безплатна основа] 5,16 екв/кг
Сухо вещество [свободна основа] 264 g/L
Силна способност 8,6%
Задържане на влага [безплатна основа] 61,8%
Перфектни топки 98%
Цели топки 99%
По обем [безплатна основа] 1.04
Гранулометрия
Среден размер 0.68 мм
Коефициент на еднородност 1.34
Среден хармоничен размер 0.67 мм
Ефективен размер 0,53 мм
Фини топчета 1,18 мм 0,2%

Гранулометрия

Днес гранулометричното разпределение се измерва с устройства, преброяващи частиците, свързани с компютър, който изчислява всички параметри на разпределението, които са:

  • Среден диаметър
  • Коефициент на еднородност
  • Ефективен размер
  • Среден хармоничен размер
  • Брой фини топки
  • Количество груби топки
Нека разгледаме всяка от тези характеристики.
Гранулометрично измерване

mm% над% до
1.25 0.8 99.2
1.00 2.0 97.2
0,80 14.9 82.3
0,63 33.2 49.1
0,50 32.5 16.6
0,40 14.1 2.5
0,315 2.0 0,5
Най-доброто 0,5
100%

Стойностите "между ситата" се нанасят на крива с логаритмична х-ос (размер на окото). Теоретично и повече или по-малко практически също така разпределението на частиците по размер на смолата, получена в реактори с разбъркване, е "нормално" или "гаусово". Тук сме насложили „гауссов звънец“ върху експерименталната графика.

Дефиниции
  • The среден диаметър съответства на теоретичния отвор на ситото, през който преминават точно 50% от пробата смола. Обикновено се представя с "d50"
  • The ефективен размер съответства на ситото, през което преминават 10% от пробата. Съкращение d10.
  • The коефициент на еднородност се дефинира като CU = d60/d10
    Този коефициент измерва степента на разпределение и съответства на ширината на гауссовата крива. Ако всички смолисти топки бяха идентични, CU щеше да има стойност 1.00. Смолите Amberjet ™ имат CU от 1,05 до 1,20, Ambersep ™ и Amberlite ™ SB 1,15 до 1,30, RF 1,20 до 1,50 и смоли със стандартен клас 1,3 до 1,7. Вижте двете малки изображения по-горе.
  • The хармоничен среден размер съкратено HMS е математически израз, изчислен от функцията за разпределение. Вижте формулата му вдясно. Хармоничното средно служи за теоретични съображения относно хидравличните свойства и кинетиката на смолата. На практика той е близо до средния диаметър, но е малко по-малък. Тези две стойности са почти идентични в смолите за равномерно разпределение.
На графика, нарисувана на хартия гаусо-логаритмично, нормалното разпределение е представено с линия. В миналото този тип графика се използваше за изчисляване на средния диаметър, ефективния размер и коефициента на еднородност от лабораторните резултати. В примера вдясно сме начертали резултатите от анализа на партидата по-горе и съответната гауссова крива. Експерименталните точки не са точно подравнени по линия, поради неточността на процеса на пресяване, но и поради факта, че реалното разпределение не е напълно нормално. Характерните стойности на този пример са:
Среден диаметър0,640 мм
Коефициент на еднородност1.53
Ефективен размер0,449 мм
Хармонична средна стойност (HMS)0.616 мм

При смоли с еднаква гранулометрия средният диаметър, ефективният размер и хармоничната средна стойност са съседи; те биха били идентични с абсолютно еднородна смола, т.е. чийто коефициент на еднородност би бил 1,00. Вижте кривата на Гаус и гаусово-логаритмичната графика на смола с CU от 1.10.

Каква е ползата от гранулометрията?

Гранулометрията е важна

  • със смесени легла
  • със стратифицирани легла
  • с опаковани колони за легло (Amberpack TM и подобни)
  • за регулиране на потока на обратното измиване
  • в хроматографски процеси
  • фините смоли имат по-добра кинетика на обмен