一 : 什么离子交换树脂能吸附AL

什么离子交换树脂能吸附AL

什么离子交换树脂能吸附AL的参考答案

您指的应该是铝离子.

若这样,可用酸性阳离子交换树脂：

1强酸性阳离子树脂：

这类树脂含有大量的强酸性基团,如磺酸基－SO3H,容易在溶液中离解出H+,故呈强酸性.树脂离解后,本体所含的负电基团,如SO3－,能吸附结合溶液中的其他阳离子.这两个 离子交换树脂

反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换.强酸性树脂的离解能力很强,在酸性或碱性溶液中。犇嫑。均能离解和产生离子交换作用；

2弱酸性阳离子树脂：

这类树脂含弱酸性基团,如羧基－COOH,能在水中离解出H+ 而呈酸性.树脂离解后余下的负电基团,如R-COO－(R为碳氢基团),能与溶液中的其他阳离子吸附结合,从而产生阳离子交换作用.这种树脂的酸性即离解性较弱,在低pH下难以离解和进行离子交换,只能在碱性、中性或微酸性溶液中(如pH5～14)起作用.这类树脂亦是用酸进行再生(比强酸性树脂较易再生).

二 : 离子交换器如何装填树脂

新建电厂化学水处理离子交换器树脂的装填,谈谈我自己的看法。阴阳床设备安装完毕，需要装树脂，有的新电厂，由于技术水平的原因，走了不少弯路，根据我多年的经验，列出装树脂的步骤。1、新树脂到厂，要注意防冻，应放在室内，确保气温不低于5度。树脂分类堆放，千万不要搞错掉。前几年，浙江有个垃圾电厂，就是将强酸树脂混到了强碱树脂中，阴床出水就是不合格，害我搞了3天，才找出了问题所在。2、新树脂不必进行预处理。以前的教科书、老的水处理工作者，都要强调把新树脂用酸、碱预处理。这个做法在15年前，也许是对的，因为那时候合成树脂的技术、工艺水平不是太高，树脂里含有不少低分子聚（www.61k.com］合物、生产设备的腐蚀产物等等，而现在随着质量管理的提高，这些东西已经很少了。同时，因为如果要将新树指预处理，且不说其效果，就劳动强度十分大。近年来，我亲自经手有几十台离子交换器，从没有对树脂预处理，而对出水水质一点影响也没有。同时，不对树脂预处理，还有1个好处，新建电厂，启动时没有除盐水再生，如树脂预处理后，第一星期期用生水再生，还不能合格，一般还要进行2、三个周期再生，才能达到要求。未预处理，第一星期期出水至少是软水，一般第二周期出水就合格了。3、装树脂前，对水处理系统进行一次水压试验，合格后，再打开离子交换器的上、下人孔，检查交换器内部结构，检查水帽、法兰、网套等，特别是法兰，要进行进水观察，确保法兰之间不漏水。有的无下水帽的，要检查出水装置，看龟板是否平整，是否固定好。4、需要装石英砂填料层的，按粒径从大到小往上排列，确保最上面石英砂粒径在0.5-1.0美眉,填层250美眉以上。有的人还要将石英砂填料层酸、碱侵泡，我认为也是不必要的，大量的实践表明，这纯粹是多此一举。装完石英砂填料层，关闭上、下人孔，做水压试验，合格后，再打开上人孔，加树脂。若不做水压试验，万一装好了树脂，下人孔漏，就会出大问题了，因为树脂随水一起流出来，你很难将下人孔紧到不漏水的。弄的不好，还要将树脂挖出后从新装。5、从上人孔装树脂，要注意的是，一不要将树脂混错，二不要将包装材料落到床内，我曾碰到有个厂，在装的过程中，有好几只蛇皮袋落在里面，这东西10年也不会坏的，直到有一天，它们到了最底层，影响到了出力，查了1个月，才查出的。树脂装填高度一般要高于规定的100美眉。6、关好上人孔，做水压试验。直接即可制水了，在除盐水箱里存放起来。新电厂如果锅炉要做水压试验，可以用此水，还可以用此水冲洗管道。用这水来第一次再生，实践经验得出，阴床出水电导率可以小于10的。对于装填树脂，还有很多具体的实际问题，不一一嚕苏了。

三 : 离子交换树脂催化剂的应用及发展趋势

离子交换树脂催化剂的应用及发展趋势

赵欢

生命科学与化学学院2009级 化学班 学号2009061407

摘要：对离子交换树脂的应用优势、市场发展现状进行了详尽分析, 并对未来市场消费情况作了分析和预测。 关键词：离子交换树脂; 优点; 现状; 发展趋势

Application and development trends of ion exchange resin

catalyst

Abstract:The current status and the problems to be solved for ion exchange resin catalyst in China are introduced. The development trends of ion exchange resin catalyst are analyzed in the end.

Key word: ion exchange resin ; feature ;current status ;development trends

离子交换树脂催化剂是一种典型的有机固体催化剂。与无机固体催化剂相比，虽然其化学组成、物理性质和使用方法均有很大不同，但在催化反应方面也有许多共同的地方，例如，他们都可用于石油裂解、酯化、烷基化、异构化、加成、聚合等反应。近年来，随着离子交换树脂的进一步开发，其作为固体酸碱催化剂在醚化和醚键裂解反应、水合反应、酯化反应、缩合和环化反应等领域中的应用也得到不断地发展。 1 离子交换树脂催化剂的催化性能

离子交换树脂催化剂作为固体酸、碱催化剂与均相溶液中的硫酸、盐酸、氢氧化钠（钾）这些常规的酸、碱催化剂的作用是一样的。树脂固载的酸碱催化剂与用硅胶、氧化铝、硅铝酸盐或沸石这些无机载物与催化活性部位接近，有利的微环境甚至可以用假均相的反应体系来处理；而后者在液相或气相反应中，则是真正的非均相体系。因此，在某种意义上说，离子交换树脂的催化性能介于低分子量的酸、碱均相体系和无机固体酸、碱催化体系之间。目前我国主要离子交换树脂催化剂的用途和催化效率见表1。

表1 部分化工产品生产工艺使用的离子交换树脂催化剂及催化效率

2 离子交换树脂催化剂的优点

2. 1 催化活性可调

离子交换树脂能根据不同的应用场合制成不同形状、结构和负载容量的树脂催化剂。大孔树脂的活性基团一般处于大孔的表面上，容易为反应物所接触。在需要降低负载容量时可用酸碱滴定法使一些酸基团部分中和，或者通过部分离子交换法引入一些具有助催化作用的金属离子或基团，从而提高催化剂的活性或者选择性。

2. 2 适用于气／液相反应，也可用于非水体系

离子交换树脂的颗粒状和多孔结构使其适用于气相和液相反应，也可用于非水体系。由于树脂催化剂具有这种物理性质，因此反应完成后，催化剂可以通过简单的过滤方法从反应混合物中分离出来，免除了常规酸、碱催化剂使用后需要进行中和、洗涤、干燥、蒸馏等后处理程序，同时避免了废酸、碱液体对环境的污染。此外，也避免了使用硫酸时，由于其强的氧化性，脱水性和磺化性引起的不必要的副反应。

2. 3 可实现生产连续化

大孔的离子交换树脂由于具有固定的结构，其体积受溶剂作用的影响很小。因此，适用于填充柱操作，实现生产连续化。在较低的压力下可以达到较高的流速，并可使用极性差别很大的反应溶剂。

2. 4 节省建设投资

酸性树脂催化剂与低分子酸催化剂相比，酸部位处于树脂的内部，消除了酸与反应器壁的接触，避免了酸对反应器壁腐蚀的麻烦。因此，所用的设备和装置不必选用高度防腐的昂贵材料，从而可以节省建设投资。

3 离子交换树脂催化剂的应用现状

3. 1 醚化和醚键裂解反应领域

目前，我国离子交换树脂催化剂应用较多的领域主要是醚化和醚键裂解反应领域、水合反应领域、酯化反应领域、缩合和环化反应领域等。目前大量使用的强酸离子交换树脂催化剂，主要应用于工业上由低分子量的醇 （一般为甲醇）与C4～C5的叔碳烯烃 （一般为异丁烯）反应生成高辛烷值的汽油添加剂甲基叔丁基醚 (MTBE)。

2010年我国 MTBE的产能大约为558万t／a，预计到2013 年，MTBE的产能将达到 992 万t／a。2006年我国汽油 MTBE添加剂合成领域醚化树脂催化剂的消费量为1448ｔ，2010年增长到了3454t。随着下游 MTBE产量的迅速增长，醚化树脂催化剂的市场需求量也将迅速增长，预计到2015年市场需求量将增长到1.55万t。2006～2015年我国汽油产量及MTBE添加率、需求量和醚化树脂需求量见表2。

表2 我国醚化树脂需求量与汽油、MTBE需求量增长趋势[1]

注：根据目前我国MTBE生产工艺每生产1000 t MTBE大约需要醚化树脂催化剂1 t。

除了高辛烷值汽油的添加剂MTBE需要大量使用强酸离子交换树脂催化剂外，未来轻汽油醚化领域对

醚化树脂催化剂的需求将上升到更加重要的地位。随着国家质量监督检验检疫局和国家标准化管理委员会于2011年5月12日联合发布并实施的新的车用汽油国家标准《车用汽油(GB1790－2011)》 ，替代原有的 《车用汽油》(GB17930－2006)标准，2014年1月强制执行车用汽油 (IV)技术要求，轻汽油醚化领域市场空间即将打开。未来我国生产的汽油中大约有40%需要通过醚化树脂催化剂进行醚化加工。若我国2011～2015年汽油产量增长速度与2008～2010年汽油产量复合增长率9.21%保持一致，到2014年我国汽油产量将增长到1.092亿t。强制执行上述标准后，2014年轻汽油醚化领域对醚化树脂催化剂的需求量为

1.747万t，到2020年需求量将有望达到2.964万t。

另外磺酸树脂对醚的裂解反应也有良好的催化作用。如磺酸树脂在一定的MTBE浓度下会出现最大的反应活性，这主要来自MTBE对甲醇和烯的竞争性共吸附作用。2010年我国MTBE裂解领域需要的离子交换树脂催化剂达到了1180 t，预计到2015年需求量将增长到1790 t。

3. 2 水合反应领域

在强酸离子交换树脂催化下烯烃可直接与水发生加成反应生成醇。丙烯水合制异丙醇用酸树脂催化比用无机酸催化能在更为温和的条件下进行反应。近年来，C4和C5的烯烃异构体树脂催化水合制酮类、仲醇、叔醇的研究有许多报道。如正丁烯水合制备甲乙酮，丙烯水合制备异丙醇，异丁烯水合制叔丁醇1－丁烯和2－丁烯水合得到2－丁醇等。近年来，我国甲乙酮、异丙醇、叔丁醇等生产领域对水合树脂催化剂的需求情况见表3。

表3 2006～2015年各领域水合树脂催化剂需求量增长趋势及预测

3. 3 酯化反应领域

强酸树脂不但能直接催化羧酸与醇在有或没有脱水剂存在下进行酯化反应，而且能催化烯类化合物与羧酸直接加成生成酯。强酸树脂催化的酸与醇的酯化反应是可以在液相也可在气相中进行，但绝大多数的酯化反应是在液相中进行的，因为在液相中反应条件比较温和，尤其对热不太稳定的酸是有利的。在液相酯化反应中一般加入脱水剂，如无水硫酸镁、硫酸钠、硫酸钙，也可用溶剂，如环乙烷、苯、甲苯，与水共沸回流法脱水，这样有利于提高酯化的产率。如乙酸与正丁醇、异丙醇、异戊醇、环己醇、乙二醇单醚、甘油进行酯化反应时，生成相应的乙酸酯。

目前我国酯化树脂催化剂在脂肪酸酯化制取生物柴油，醋酸乙酯的制取，丙烯酸酯及其衍生物的制取等领域应用比较广泛，未来几年内潜在市场空间应在2万～3万t左右。酯化反应领域对酯化树脂催化剂的需求及预测见表4。

表4 酯化反应领域对酯化树脂催化剂的需求及预测

注：1．酯化树脂催化剂在丙烯酸生产领域的使用仍处于起步阶段，市场正在不断开拓。

2．酯化树脂催化剂在醋酸乙酯生产领域的也处于起步阶段，对传统催化剂的替代需要一定的过渡期。

3. 4 缩合和环化反应领域

用强酸离子交换树脂催化法由苯酚与丙酮缩合合成双酚A，可以避免常法使用硫酸和氯化氢催化法对设备的强腐蚀和污水对环境的污染。尽管树脂催化法是新近开发出来的生产技术，在国外，最近有许多专利对这种技术进行了改进。如在投入运行前，在100～130℃下用酚处理 KU－2强酸树脂8～12h，可以增加稳定运行时间，酚和丙酮同时或交替地与强酸树脂和脱水剂接触，由于除去了水分，从而提高了催化剂的活性。用2－氨基乙硫醇中和20%强酸树脂可提高催化剂的活性和选择性；但也有报道称，2－氨基乙硫醇部分中和的树脂对苯酚和丙酮缩合反应的催化活性无明显影响。其他用强酸离子交换树脂催化法的有己二酮缩合为2,5－二甲基呋喃，甲醇与甲醛进行缩醛化反应制取甲缩醛，甲醇气相缩合制二甲醚等。另外强酸阳离子交换树脂催化环化制备环化合物也是其广泛应用的领域之一，如1,4－丁二醇脱水环化制四氢呋喃，在树脂催化剂存在的条件下，带烯键的醇可直接环化成四氢呋喃和四氢呋喃化合物。在缩合和环化反应这两个领域，由于目前我国此类生产工艺繁多，采用的催化剂较为零乱，品种较多，产量较小，离子交换树脂催化剂的市场应用发展较为缓慢，导致目前市场需求有限，预计未来几年潜在市场空间至少可扩充到年需求量达万吨以上。

4 发展趋势

随着我国离子交换树脂行业的不断快速发展，离子交换树脂催化剂的开发应用已取得较大的进展，许多特定用途的树脂催化剂已经商品化。作为一种高效环保的新型催化剂，逐步替代了部分传统催化剂，其发展和应用得到越来越多地关注和重视，许多传统催化剂的生产工艺正在被新型树脂催化剂工艺逐步取代。目前，开发和研制具有高的热稳定性和化学稳定性的产品成为树脂催化剂的研究发展方向。除了改变树脂的成分及改进树脂的结构特性外，对树脂进行各种改性处理也是改善树脂催化性能、扩大其应用范围的重要途径。另外，离子交换树脂负载的高分子复合催化剂也是目前研究的热点。

现在树脂催化剂已经可以广泛应用于炼油、化工等行业的许多生产工艺中。随着研究工作的不断深入和生产技术水平的不断提高，树脂催化剂的产品种类不断增加、质量性能不断提升，其应用范围也会越来越广泛，市场前景将非常广阔。

参考文献

[1]松文 . 甲基叔丁基醚生产与发展趋势 [J]．精细化工原料及中间体 , 2011 , (2) : 33－34.

[2]米多 . 甲基叔丁基醚全球市场分析及预测 [J]．精细与专用化学品 , 2009, 17(3) : 32－35.

呼伦贝尔学院生命科学与化学学院 催化剂与催化工艺学结课论文

年级专业：2009级 化学 学 号：2009061407

姓 名：赵欢

论文题目：离子交换树脂催化剂的应用及发展趋势

本文标题：离子交换树脂-什么离子交换树脂能吸附AL
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