离子交换软化实验报告.doc

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-优选
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实验目的
熟悉顺流再生固定床运行操作过程；
加深对钠离子交换根本理论的理解。
实验原理
当含有钙离子或镁离子是造成水硬度的主为成分。当含有钙离子或镁离子的水通过装有阳离子交换树脂的交换器时，水中的Ca2+及Mg2+便与树脂中的可交换离子〔钠型树脂中的Na+,氢型树脂中的H+〕交换，使水中的Ca2+和Mg2+含量降低或根本上全部去除，这个过程叫做离子交换树脂对水的软化。钠离子交换用食盐〔NaCl〕再生，氢离子交换用盐酸或硫酸再生。根本反响式如下:
〔1〕钠离子交换
软化
再生
〔2〕氢离子交换
交换
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-优选
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再生
钠离子交换的最大优点是不出酸性水，但不能脱碱；氢离子交换能去除碱度，但出酸性水。本实验采用钠离子交换。
实验内容
实验设备与试剂
表3-1 实验中所用试剂及说明
仪器〔试剂〕
数量或说明
软化装置
1 套
100 mL量筒
1 个
秒表
1 块
2000 mm钢卷尺
1 个
测硬度所需用品
假设干
食盐
1000 g
实验装置
实验装置如图3-1所示。
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图 3-1 离子树脂交换装置
1—软化柱；2—阳离子交换树脂；3—转子流量计；4—软化水箱；5—定量投再生液瓶；
6—反洗进水管；7—反洗排水管；8—清洗排水管；9—排气管
实验步骤
熟悉实验装置，搞清楚每条管路、每个阀门的作用；
测原水硬度，测量交换柱内径及树脂层高度；
用100 mL吸管移取三份水样，分别加 5mL NH3-NH4Cl缓冲溶液，2~3滴铬黑T 指示剂，用 EDTA 标准溶液滴定，溶液由酒红色变为纯蓝色即为终点。
将交换柱内树脂反洗数分钟，反洗流速采用15 m/h，以去除树脂层的气泡；
软化：运行流速采用15 m/h，每隔10 min测一次水硬度，测两次并进展比拟；
改变运行流速：流速分别取20、25、30 m/h，每个流速下运行5 min，测出水硬度；
反洗：冲洗水用自来水，反洗完毕将水放到水面高于树脂外表10 cm左右。
根据软化装置再生钠离子工作交换容量〔mol/L〕，树脂体积〔L〕，顺流再生钠离子交换
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