1、,第九章 传质 定义：物质通过相界面（或一相内）的转移过程称质量传递(传质)。 原理：靠物质在两相间亲和性方面的差异（或相内浓度差异），实现转移。 应用：均相物系的分离，如干燥、吸收、吸附、精馏等。第一节 质量传递原理 一、传质概述 1、传质与扩散混合物系中两点间存在某组分浓度差时，该组分就由高浓区向低浓区扩散；或当互不平衡的两相接触时，由于分子间的作用，使某组分从一相进入到另一相中，称为传质过程。传质是自然界的一种普遍现象，传质速率 = 系数推动力。工业上进行的传质过程，表现为两相间的物质转移，称相际传质。它是利用平衡时某组分在两相中组成互不相等的原理促使该组分转移，其极限为平衡。相平衡关系
2、和传质速率是传质过程的两个基本问题，前者由热力学定律决定,后者与两相的接触状况、推动力、阻力等有关。,传质的发生是通过物质的微观和宏观扩散运动进行，方式分为： 分子扩散依靠分子的微观热运动使组分由高浓处向低浓处的扩散； 对流扩散依靠流体质点的宏观运动使组分由高浓处向低浓处扩散。因而，扩散是一种运动过程，传质则是扩散的结果。 2、传质过程的分类直接和非直接接触传质（膜过程传质）；稳态和非稳态传质过程；梯级式和连续接触传质过程；并流、逆流、错流传质过程。 二、分子扩散 1、Fick扩散定律 当流体内部存在某组分的浓度（分压）差时，靠分子的微观热运动使该组分从高浓处向低浓处扩散转移的过程称为分子扩散
3、。为微观运动的一种宏观表现，发生在静止流体或扩散方向与流动方向垂直的层流中。进行的快慢程度用扩散通量（kmol/m2 s）表示，由Fick扩散定律描述：,2、气相中的稳态分子扩散 （1）等摩尔反方向扩散 P 在P、T相同的两容器中分别盛浓度不同的A、 P T 1 P T 2 pA1 pB1 B两种气体混合物，pA1pA2 ，pB1pB2 ， pA1 pA2 连通后进行等摩尔反方向扩散。 pB1 z pB2 pB2 pA2 0 z因此A的传递速率 ：,（2）一组分通过另一停滞组分的扩散 若在两容器中间有一膜，只允许A通过而 pB2 不允许B通过，扩散过程包括： pA1 因 pA1pA2 ，A进行
4、分子扩散JA并进入液相； JA pA2 因P1 P2 ，A+B向右作总体流动N（宏观）； N 因pB1pB2 ，B向左进行分子扩散JB。 JB对B组分借总体流动移向右，而以分子扩散 0 z 移向左，净结果为零，故称为A组分通过B停滞组分的扩散。 对B组分：对A组分：,其中pBm 称为B组分的对数平均分压；称为漂流因数，其值大于1，反映总体流动对A组分传递速率的影响。 3、液相中的稳态分子扩散 液相中的扩散多为A组分通过S组分的扩散，仿照气相中的稳态分子扩散：4、分子扩散系数D或D 为物质物性参数之一，反映一种物质在另一种物质中的扩散能力，单位m2/s，其值由实验测定，查手册或用经验公式计算。
5、三、对流传质实际传质过程在湍流下进行，借质点的脉动和混合作用 使组分从高浓处向低浓处扩散转移的过程，称为涡流扩散：而湍流中也存在分子扩散，两者 之和称为对流扩散，传质速率方程为：,该方程不能用于实际计算，通过建立扩散模型，将对流扩散过程简化为通过厚度为ZG 、ZL 的有效层流膜层的分子扩散过程，组分A的对流传质速率表示为： 界面pA ZLNApAi cAiZG cA 四、对流传质速率方程式 1、气相一侧传质速率方程式令气相传质系数： 传质速率方程式：当气相组成以摩尔分率y表示时， 相应的气相一侧传质速率方程式：,2、液相一侧传质速率方程式令液相传质系数： 传质速率方程式：当液相组成以摩尔分率y
6、表示时，相应的液相一侧传质速率方程式：五、对流传质系数的关联式常用的准数：Reynold准数 反映流体流动湍动程度的准数；Sherwood准数 反映传质过程难易程度的准数；Schmidt准数 反映流体物性对传质过程综合影响的准数。,各种传质过程的准数关联式： 1、流体流过平板传质时的准数关联式： （1）层流（2）湍流2、流体流过圆管内传质时的准数关联式： （1）层流（2）湍流3、流体流过球体传质时的准数关联式：六、三传类比以层流时流体的动量、热量、质量传递公式的对比说明三者间的类比。 1、动量传递动量通量= 动量扩散系数动量浓度梯度,2、热量传递热量通量= 热量扩散系数热量浓度梯度 3、质量传
7、递质量通量= 质量扩散系数质量浓度梯度传递通用方程式： 通量= （扩散系数浓度梯度） 七、两相间的质量传递组分穿过相界面进入到另一相中，形成两相间的质量传递，过程包括组分从气相主体传到气液界面气相一侧；然后穿过界面进入液相；最后从界面传到液相主体。其质量传递模型可用双膜理论描述，其要点是： （1）相互接触的两相间存在一稳定的相界面，界面两侧各有一个有效层流膜层，组分以分子扩散的方式通过该两膜层。,（2）在界面上，两相达到平衡。 气相 气膜 界面 液膜 液相pAG cAipAi cAL （3）膜层以外的两相主体中不存在传质阻力。 zG zL 第二节 气体吸收 利用混合气中各组分在某溶剂中溶解度的
8、差异而分离气体混合物的单元操作。 应用：制备液体产品；净化气体或回收有价值物质；环保的要求。 在吸收操作中，溶解的组分称溶质（A），不溶组分称惰性组分或载体（B），加入的溶剂称吸收剂（S），吸收后的溶液称吸收液（ S+A）。 吸收操作按被吸收组分数分单组分和多组分吸收；按过程有无化学反应分物理吸收和化学吸收；按过程有无温度变化分等温吸收和非等温吸收。 一、吸收过程的气液平衡关系T、P一定时若气相与液体接触，A不断进入液相，称溶解即吸收；同时A也重新回到气相，称解吸。当A的溶解速率和解吸速率相等时，A在两相中的浓度不因接触而变化，其状态称气液两相平衡。对应A在液相的浓度称平衡浓度（xA 或 cA
9、 ），A在气相中的分压称平衡分压 ，称为相平衡关系。,1、相平衡方程式Henry定律HHenry系数，kPa，与物系、温度有关，H随T的升高而增大。 2、Henry定律的其它形式 （1） m溶解度系数，kPam3/kmol m随T的升高而增大。（2） E溶解度系数，无因次 ，E随T的升高增大，随P增加减小。 （3） 由方程知降低T，提高P对吸收有利。3、相平衡与吸收过程的关系 （1）判断过程进行的方向：当 或 时过程为吸收；（2）指明过程进行的极限：当 或 时过程达平衡；（3）计算过程的推动力： 或,二、吸收速率方程式 1、气膜吸收速率方程式2、液膜吸收速率方程式3、总吸收速率方程式 （已知气
10、、液相主体浓度pAG 和 cAL ） （1）以 为推动力的总吸收速率方程式 称为以 为推动力的气相总吸收系数； 称为总阻力。,对易溶气体的吸收， ，过程阻力主要集中在气相中，称为气膜控制吸收过程。 提高吸收速率关键是提高气相一侧的速率。 （2）以 为推动力的总吸收速率方程式称为以 为推动力的液相总吸收系数； 称为总阻力。对难溶气体的吸收， ，过程阻力主要集中在液相中，称为液膜控制吸收过程。 提高吸收速率关键是提高液相一侧的速率。,（3）以 为推动力的总吸收速率方程式称以 为推动力的气相总吸收系数； 称总阻力。 对易溶气体的吸收， ，过程阻力主要集中在气相中，称为气膜控制吸收过程。 提高吸收速率
11、关键是提高气相一侧的速率。 （4）以 为推动力的总吸收速率方程式,称以 为推动力的液相总吸收系数； 称总阻力。对难溶气体的吸收， ，过程阻力主要集中在液相中，称为液膜控制吸收过程。 提高吸收速率关键是提高液相一侧的速率。 小结：方程式形式一样，应用时注意： 吸收系数要与推动力对应，吸收速率单位： kmol/（m2s） ； 吸收系数的单位为：kmol/（m2s单位推动力）； 实际计算时，吸收速率不断变化，因而吸收系数取平均值。,三、吸收过程的计算以填料塔（内装填料，构成复杂通道，使气液两相分散，增加接触面积、时间和机会，达到充分湍动）为例，采用逆流（液体依靠重力自上而下流动，气体在压强差推动下自
12、下而上通过）进行稳态吸收操作。计算内容：吸收量或吸收率；吸收剂用量；填料层高度。 1、吸收量或吸收率的计算 V Y2 L X2V通过吸收塔的载体流量，kmol（B）/h；L通过吸收塔的纯溶剂流量，kmol（S）/h； V YY1 、Y2 为进出塔气体中A的摩尔比；X1 、X2 为出进塔液体中A的摩尔比。 L X 对全塔进行A组分的物料衡算：V Y1 +L X2 = V Y2 + L X1得A的吸收量： G = V（Y1 Y2）= L（X1 X2） V Y1 L X1 生产中通常已知 V 、Y1 ，选定 X2 ，规定 Y2 或吸收率 Y1 B则： ，L和X1确定其一，计算另一量。 若对塔内任一截
13、面到塔底作A组分的物料衡算： Y2 AV Y +L X1 = V Y1 + L X 得操作线方程式： X2 X1,2、吸收剂用量的确定在Y2 、X2 一定时，A点确定，B点因L的变化 Y1 B B B 在Y=Y1的水平线上移动。L对吸收过程影响分析：L，L/V，B点，推动力Y=Y-Y*， X1；极限：L/V=，AB为垂线。L，L/V，B点，推动力Y=Y-Y*， Y2 A X1；极限：当L/V减小到使得操作线AB与平衡 线相交（或相切）时， Y=Y-Y*=0，实际吸收 X2 X1 X1 X1* 过程已经不能进行，对应L/V称为最小液气比（L/V）min ，吸收剂用量L=Lmin 。在设计中考虑到
14、L大小对吸收进行的难易程度，操作费用，设备费用等的影响，一般选取：,3、填料层高度的计算 Y2 X2 由于气液浓度、吸收速率沿塔高不断变化，选dh高度的 微元填料层讨论：塔截面积A，有效传质面积 av（m2/m3）， Y X dh高度的微元填料层有效传质面积Aavdh，传质速率NA ，气 液两相浓度变化dX和dY，则： h dhY+dY X+dX 即：Y1 X1稳定吸收过程，L、V、A、av 不随截面位置变化；在低浓度吸收时，KY 、KX变化不大可取为常数； av 与填料类型、尺寸、填充状况、操作条件等有关，通常将KY av 或KX av 视作一个物理量，称为气相或液相总体积吸收系数，表征单位
15、时间、单位推动力、单位体积填料吸收的溶质量（kmol/m3 s）。因此得填料层高度的基本计算方程式：,（1）传质单元高度和传质单元数定义：方程式中 的单位是m，即由过程条件决定的某中单元高度，称为气相总传质单元高度，表示为： 而 只代表一个数值，称为气相总传质单元数，表示为：物理意义：若（YY*）可用平均值Ym 表示时，则：即一个传质单元表示气相组成变化（YnYm）=Ym ，完成吸收过程（Y1Y2）需NOG个传质单元，故将其称为气相总传质单元数；而HOG表示完成一个传质单元需要的填料层高度（一般为0.41m）。所以填料层总高度 ：,工程意义：引入HOG ，NOG 的目的将吸收过程分为过程条件和
16、过程要求 两个方面影响填料层高度的大小。 决定于处理的气体量（V/A）和传质过程阻力1/KYav，该两者与操作条件和设备的性能有关，故HOG 的大小反映吸收设备在一定操作条件下传质效能的优劣程度。 与过程推动力（YY*）和分离要求（Y1 Y2）有关，当吸收率（Y2）一定时， （YY*）越大，过程进行越容易， NOG 越小；当（YY*）一定时，要求吸收 率越大（Y2越小） ，过程进行越难， NOG 越大。因此NOG 的大小反映吸收过程进行的难易程度，其值决定于吸收率和推动力。 如此划分为吸收过程的强化指明了方向 （2） NOG 或NOL 的计算 对数平均推动力法：当平衡线和操作线均为直线时，,解
17、析法：当平衡线和操作线均为直线时采用图解积分法与数值计算法：当平衡线为曲线时采用Y2 Y1,4、解吸塔的计算 L X2 V Y2 解吸操作与吸收相同，但传质方向由液相向气相。 溶液从塔顶进入，惰性气体（一般过热水蒸气，冷凝 后可与溶质分离）从塔底通入，气液两相在填料层中 逆流接触。推动力为（Y*Y）或（XX*），操作线 L X1 V Y1 在平衡线的下方，操作方程式：Y2*Y2 B 计算内容： Y1 A （1）解吸量 X1 X2（2）惰性气体用量（3）填料层高度,四、填料塔 1、填料塔及其填料由塔体、填料、塔内件（支撑板、液体分布器、进出口等）组成。 2、填料及其填料塔特性 （1）填料特性 比
18、表面积 at ：m2/m3 ，具有良好的润湿性能，利于液体均匀分布。 空隙率： m3/m3 ，越大越好，要求流动阻力小，生产能力大。 填料因子：= at /3 ，1/m ，流动阻力小，可提高操作气速。 （2）填料塔内持液量 塔内积存液体量与气液流量有关，影响传质效率。 （3）空塔气速 uG ：m/s ，用于计算塔径。 （4）压降 p ：Pa/m ，越小越好。 3、填料塔内的流体力学性能 （1）液体在填料表面呈膜状流动受填料结构的分散作用，液体借重力一般在填料表面作膜状流动，而且此膜不断更新。正常操作时，液体为分散相，气体为连续相。,（2）气体在填料内呈湍流流动 lg p L2 L1uGp关系如
19、图，L=0时表示气体通过干填料层的 B B 压降变化，p uG1.82 ，为湍流状态，气体压降用于克 L=0 服形体阻力，低气速时即可达到湍流。 A AL0时，液膜占据了一定空间， uG相同时实际气速增 加，p增加；而且L越大，液膜越厚，p增加越大。 （3）气液两相的交互作用 lg uGL0，uG小时膜厚随气速变化不大对p影响不明显， uGp曲线基本同L=0；uG大时膜厚对p影响显著， uGp曲线变陡甚至为垂直线。A线表示不同L下，气液两相交互影响明显，液体在填料层内开始积累，A点称“载点” ；此后气液两相的交互作用强烈，到 B点使得液体不能下流引起液泛，B点称“泛点”。这时气体为分散相，液体
20、为连续相， uG操作的极限。 （4）泛点气速和压降的关联填料塔的正常操作范围在载点和泛点之间，一般取uG =（0.60.85) uf 作为正常操作的气体速度。因而需确定uf ，见图920。采用Eckert关联图：根据横标值，在泛点线上确定uf （为计算填料塔直径的依据）；将实际气体速度uG代入纵坐标中，求得一定条件下气体通过填料层的压降p（检验塔的设计是否合理）。,第三节 吸附用多孔性固粒（吸附剂）将流体中某些组分（吸附质）吸引积聚到其表面或内部，与其它组分实现分离的单元操作过程称为吸附。应用：食品物料的精制、分离、催化反应等。 一、吸附的基本概念和原理 1、吸附现象吸附是由于固体表面外向存在
21、剩余的作用力，对流体分子产生吸引的现象，起因于吸附剂对吸附质间的吸附力。当吸附力是因分子间力相互吸引而形成的吸附，称物理吸附（吸附热小，过程可逆，吸附和解吸快，低温时发生）；若被吸附分子与吸附剂表面的原子发生化学反应形成的吸附称化学吸附（吸附热大，过程不可逆，吸附和解吸慢，高温时发生）。 2、吸附剂要求：选择性和吸附能力高，稳定性好，比表面积大，价廉易再生。 （1）活性炭：粒状非极性表面，比表面积5001500m2/g，具有疏水性和亲 有机物性，用于脱色。 （2）硅胶：无定型水合二氧化硅，SiO2nH2O ，比表面积300800m2/g，具有亲水性，用于吸湿和干燥。,（3）活性白土：粉状非极性
22、表面，用于植物油脱色。 （4）合成沸石（分子筛）：人工合成的结晶硅酸盐多水化合物，Me（AlO2）（SiO2）nH2O ，吸水性强，选择性好，用于脱色。 3、吸附分离理论 （1）吸附平衡 当吸附质在液固相中的浓度不再变化时称为吸附平衡 ，平衡时吸附质在固相中的吸附量与其在液相中浓度的关系称为吸附等温式。常用Freundlich方程：m、n与温度有关的常数，一般n=1020时吸附易进行，n0.5时非常困难。 （2）吸附速率NA：kg/m3s，过程分外扩散；内扩散；吸附。 外部扩散速率 q*c 内部扩散速率 qici 总吸附速率 当平衡关系为 q* = mc 时 qc*吸附剂 液相,二、吸附分离过
23、程与设备吸附分离过程包括：吸附、分离、解吸，按照液体与吸附剂的接触方式分为： 1、接触过滤法吸附分离 （1）一次接触吸附 设：溶液量 V （m3），吸附前后浓度 c0 、c（kg/m3）；吸附剂量 L（kg），吸附前后吸附量q0 、q（kg/kg）。 则吸附量：g = V（c0 c）= L（qq0） 操作方程式：若吸附达到平衡，对应溶液 c1（kg/m3）， 吸附量q1（kg/kg），而且q0 = 0 。 则： 吸附剂量 ：,（2）多次接触吸附 平流操作 溶液依次通过各级混合槽 L1 q1 L2 q2与新鲜吸附剂进行接触的操作过程。 V c0 1 V c1 2 V c2 第一级： g1 = V
24、（c0 c1）= L（q1q0） L1 q0 L2 q0q1 第二级：g2 = V（c1 c2）= L（q2q0）q2q0c2 c1 c0 若平衡关系符合 而且q0 = 0 ，则总吸附剂用量：吸附剂用量最小时的中间浓度c1： 采用图925计算。,逆流操作 溶液与吸附剂流向相反进行多次接触的操作过程。 第一级： g1 = V（c0 c1）= L（q1q2） L q1 L q2 L q01 2V c0 V c1 V c2第二级：g2 = V（c1 c2）= L（q2q0）q1总吸附量： q2g=g1+g2 = V（c0 c2）= L（q1q0）q0 总操作线方程式： c2 c1 c0注意：同样条件
25、下，逆流接触吸附剂用量要小于平流操作的吸附剂用量。,2、固定床吸附分离进料 气体A 吸附 B 再生 吸附质气体产品（1）吸附过程对床层某一平面，进料后流出液浓度c随 c/c0 完全吸附 吸附不完全 完全不吸附 时间变化，开始完全吸附 c=0，然后吸附不完 1 e 全 c0，最后达到饱和 c=c0 ，常以 c/c0t 表 示吸附透过液的曲线。b 点称为透过点，对应 透过时间tb ；e点称为流干点，te为有效吸附时 b 间，超过此吸附剂无吸附能力。 0 tb te t固定床中，吸附区在不断下移，为非稳态操作过程。,（2）稳态吸附操作过程模拟 V c0 L q0对固定床的非稳态操作过程，模拟一个稳态
26、过程。设溶液向下流动时吸附剂向上移动，其速度等于吸附区 移速，保持相对流速不变则吸附区在塔内位置不变（EB）， cE E 饱和区、吸附区、未饱和区始终不变，为稳态操作过程。 ha c q设溶液流量V（m3/s），c0 ；吸附剂流量L（kg/s）， B 进塔q= 0，出塔q0 与c0平衡；吸附区高度ha ，cB =0，cE c0 cB 操作方程式全塔吸附质： V c0 = L q0 c=0 q=0吸附区任意处： V （c0c） = L（ q0 q） 则过程操作方程式： q = q0 c/c0 q0 吸附区高度ha qE 对吸附区内微元高度dh：V dc = Ldq = Klav（cc*）Adh
27、qqB0 c* cB c cE c0,移动床移动速度（吸附剂移动速度）（3）固定床吸附区的移动速度和高度固定床吸附时，uS实际上就是床层中吸附区的反向移动速度，区别是吸附区每向下移动一段距离，其后增加一段饱和层，因此在物料衡算时需计入该饱和层空隙中溶液所含的溶质量。Vc0= uSASq0 +uS Ac0吸附区的移动速度：吸附区的高度：,3、移动床吸附分离将吸附塔分成吸附段和解吸段，固体吸附剂在吸附段和解吸段间循环。实现了连续稳态操作，但技术上比较困难，吸附剂破损严重， 4、模拟移动床吸附分离将吸附塔分成若干段，与相关管路连接，分别进行吸附和解吸，固体吸附剂不动采用旋转阀或计算机程序控制实现接口
28、位置的移动。整个过程连续稳态操作，但对某一段而言是非稳态操作。出液进液蒸汽出蒸汽进,第四节 离子交换利用离子交换剂（进行离子交换的特殊吸附剂）中可解离的离子，与溶液中某种离子发生交换反应而去除该离子的过程，称为离子交换。应用：水处理，提纯精制，分离。 一、离子交换的基本概念和原理 1、离子交换过程离子交换过程是采用离子交换剂实现分离的技术，离子交换剂是一种网状结构的多孔性固体，由一个固定的极大带电基团（R）和可置换的离子组成。 典型的阳离子交换反应为： Ca2+ + Na2R CaR + 2 Na+ 典型的阴离子交换反应为： SO 42- + RCl2 RSO4 + 2 Cl-离子交换过程实质
29、是固液两相接触时，溶液中的电解质和不溶性电解质间进行的一种复分解反应，离子交换过程包括离子交换反应和离子的扩散过程。 2、离子交换过程的特征 （1）离子交换过程是等电量进行的； （2）离子交换过程是可逆过程（离子交换剂可再生）； （3）离子交换具有选择性。,3、离子交换剂 （1）离子交换剂的分类无机类沸石、铝硅酸盐等（基本不用）有机合成离子交换剂称为离子交换树脂：本体骨架（高分子化合物和交联剂组成的共聚物，成网状结构）活性基团（联在骨架上的官能团，如RSO3H，RN（CH3）3Cl） 离子交换树脂按照活性基团的性质分为： 阳离子交换树脂：活性基团是酸性基团，反离子为阳离子，可与溶液中的阳离子发
30、生反应。分强酸性（ SO3H ）、弱酸性（COOH）阳离子交换树脂等。 阴离子交换树脂：活性基团是碱性基团，反离子为阴离子，可与溶液中的阴离子发生反应。分强碱性（ N（CH3）3 Cl ）、弱碱性（NH2）阴离子交换树脂。离子交换树脂的命名方法：分类名称+骨架（或基团）名称+基本名称例：001，表示强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂。商品树脂常为中性盐的型式（Na+、Cl-），便于储藏，使用时将其处理成需要的型式，阳离子树脂用10%HCl，阴离子树脂用10%NaOH处理成H+或OH-型式。,（2）离子交换树脂的性能离子交换树脂是透明的物质，球状，有凝胶型和大孔型，其性能主要有： 粒度：一般0.31.
31、2mm，与交换速度，流动阻力，流速分布等有关； 交联度:大时空隙率小，含水率高，密度大，选择性好，交换速度慢容量小； 含水率；充分溶胀沥干后的含水量，一般40%75%； 密度：湿真密度约11001300kg/m3，湿松密度约600850kg/m3； 交换容量：mol（H+或OH-）/mol干（或湿）树脂 全交换容量树脂活性基团中所有可交换离子全部被交换时的交换容量Q0（理论值）； 工作交换容量树脂在操作状态下时的交换容量Q（实际值）； 4、离子交换平衡方程式离子交换过程可表示为：A+ + BR = B+ +AR当达到平衡时，其平衡常数：,得离子交换平衡方程式： 1y KX= 5Kx=1Kx称为
32、选择性系数， Kx越大，树脂对A+的选 择性越强； Kx =1，树脂对A+ 、B+无选择性。 0 1 5、离子交换速率离子交换过程包括：离子A+从溶液扩散到树脂表面； A+从树脂表面扩散到活性基团上； A+在活性基团上与B+发生交换反应； B+从树脂内扩散到表面； B+从树脂外表面扩散到溶液主体。 通常 交换反应很快，和 外扩散速率相同，和 内扩散速率也相同。一般稀溶液中交换为外扩散控制，浓溶液中交换为内扩散控制。 （1）外部扩散速率,（2）内部扩散速率（3）总传质方程式（y = mx）：二、离子交换过程与设备 1、间歇釜式离子交换过程及设备 2、固定床离子交换过程及设备 （1）固定床离子交换
33、装置 （2）固定床离子交换操作 单床：用于除去溶液中的某种（类）离子，内部填阳 （阴）离子交换树脂，操作过程：交换、反洗、再生、正洗。 复合床：用于水的除盐纯化，由阳离子交换树脂床层,和阴离子交换树脂床层串联组成。操作时含盐水先通过阳离子交换树脂层，Ca2+、Mg2+等离子交换到阳离子交换树脂中；流出的酸性水再进入阴离子交换树脂层，Cl- 、SO42-等离子交换到阴离子交换树脂中；置换下来的OH-与水中的H+结合成水，得到脱盐的中性水。 混合床：用于水的除盐纯化，由阳离子、阴离子交换树脂混合装填。 （3）固定床离子交换操作的计算利用离子交换制取纯水，对水中可溶性离子的去除效果较好。 工作交换容
34、量透过饱和容量QS（交换达透过点时床层可利用的离子交换量，QQSQ0，由实验测定为已知值）设：QS = qA0 + qB0 ，由 ri=qi/q0i xi =qi/Q ，Q=qA +qB ， 所以：交换柱的大小 u交换柱中的空床流速，取2.78.510-3m/s，计算出直径后，选用较近的定型交换柱即可。交换柱的高度为树脂层高度H1和反洗膨胀增加的高度H2之和，多为1.83m。,再生液用量：操作周期：交换时间 再生时间所以操作周期 ，设计基本数据见表9-2。 3、移动床离子交换系统由交换柱、再生柱和清洗柱组成，离子交换树脂在交换柱、再生柱和清洗柱中定期移动，交换、再生和清洗操作分别在三柱内同时连续进行，但树脂移动时交换停止，过程为半连续。 4、固定床离子交换采用交换塔和再生塔构成双塔循环，离子交换树脂、原液、再生液完全连续流动。交换、再生和和清洗操作分别在系统内不同位置同时进行，过程连续。,图交 再换 生柱 柱 清洗柱,
