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除硼树脂在饮用水及半导体行业超纯水制备中的应用

发布时间:2024-02-27 59次浏览

D870B是一种带N-甲基葡糖胺基(N-glucamine)的络合离子交换树脂,由于其特殊的功能基团,非常适合用于去除各种水溶液以及其他溶液中的硼酸或硼酸盐。饮用水及半导体行业中的超纯水等要求极低的硼含量,硼酸可以用传统的离子交换树脂去除,但选择性很差,没有实际应用价值。D870B对硼酸具有高度的选择性,硼酸的吸附量基本上不受溶液中其他的离子的影响。D870所具有的特殊功能集团,即N—甲基葡糖胺,其结构类似于单糖,可以与硼酸形成非常稳定的配合物,而对其他阴离子呈惰性。

D870B用于去除水溶液中的硼酸或硼酸盐时,硼酸或硼酸盐在任何pH条件下基本是不电离的,在pH小于10时,硼酸或硼酸盐主要是以不电离的分子硼酸存在,水溶液中的硼酸或硼酸盐能与D870B上的特殊基团络合,从而达到去除的目的,而水中的钙离子、钠离子、氯离子对硼的去除没有干扰。

D870B树脂对硼酸的交换容量与进水浓度有关,浓度越高,交换容量也越高。使用参考指标如下:

参考指标数据
树脂层高 mm≥600
运行流速 m/h≤5
运行流速 BV/h≤30
运行温度 ℃≤80
适用pH范围≤10

注:BV为树脂体积的倍量

运行操作方案操作溶液流速(BV/h)用量(BV)反洗清水2.0~4.01.0~2.0洗脱1N H2SO4溶液1.0~1.51.5~2.0慢洗清水1.0~2.01.0~1.5快洗清水10~152.0~4.0中和1N NaOH溶液1.0~1.51.5~2.0慢洗清水1.0~2.01.0~1.5快洗清水10~152.0~4.0盐处理1N NaCl溶液1.0~1.51.5~2.0慢洗清水1.0~2.01.0~1.5快洗清水10~152.0~4.0运行进水0~30.0---             注:具体再生操作方案还得根据实际应用为准。 应用变化曲线1.  进水硼酸浓度为30ppm时,不同运行流速下吸附容量变化曲线2. 运行流速为4m/h时,不同进水硼酸溶度条件下D870B对硼酸吸附容量的变化曲3. 在进水硼酸浓度为30ppm,运行流速为4m/h,D870B运行出水硼酸浓度变化曲线。应用说明1. 饮用水世界各国与各个组织对饮用水中的硼的上限没有统一的规定,一般建议在0.2-1 mg/L。以欧盟指令98/93EC为例,饮用水中硼的浓度上限为1 mg/L。
  2. 农业灌溉用水微量硼元素可以促进植物的生长,较高浓度的硼元素会对农业作物有致命的副作用,这一浓度范围很窄,一般情况下,农业灌溉用水的硼元素控制在1mg/L。
   3. 超纯水半导体的制造过程中,硼元素作为掺杂剂使用,因此生产过程中的废水含有不同浓度的硼元素。但是一些半导体制造工艺用水对硼有非常严格的限定。D870B可将硼的浓度降至ng/L(ppt)水平。4. 液净化硼元素可用于陶瓷与搪瓷工业的装饰,D870B可以去除废液中的硼元素。5. MgCl溶液精制氯化镁卤水电解制备金属镁过程中,硼对后期电解镁影响最大,严重影响电解过程和产品质量及能耗,所以必须将卤水中的硼除去。卤水中硼含量需从100mg/L以上降至10mg/L以下。 树脂的储存1. 未使用的树脂应保持外包装袋的完整,避免其破裂而使树脂直接暴露于空气中,并存放于0~40℃的环境中。2.使用中暂停运行的树脂应避免下述情况:⑴脱水  设备内应充水,如必须将水排去,则设备须密闭以防树脂水分散去。⑵冰冻  如遇零下温度,设备内必须充入盐水浸泡树脂。⑶细菌滋长  微生物如藻类及细菌等能在长时间停用的离交设备内繁殖,造成树脂不可逆污染,预防的措施即是在树脂失效后彻底反洗,除去运行中积聚的悬浮杂质和残余的被处理液,洗净后以盐水浸泡。


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