天津争光强碱阴离子交换树脂,离子交换树脂厂家

1、混床的作用：除盐水往往不能满足高压以上的锅炉补给水的质量要求，对除盐水做进一步的处理。混床的出水电导率可达0.2us/cm以下，SiO2可以小于20ug/l，pH值在6.5-7.5之间。混床可以确保除盐在监督不及时出现水质的瞬间变坏情况下的正常供水。
2、混床的除盐原理：
由于阴、阳树脂是相互混合在一起，相当于众多的阴、阳床排列在一起运行，并且阴、阳离子的交换是同时进行的，据推算，一台混床约包含1000-2000组的复床。它与复床不同，复床除盐的阳床出水都是将原水中的盐，交换为相应的酸，而酸电离出的H+离子会影响与水中的阳离子的交换，并且还对树脂上残留的RNa型离子进行交换，使出水中含有一定的Na+。泄漏的Na+经过阴床后又会使出水含NaOH，同样电离出的OH-离子又对阴树脂再生残留的HSiO3型树脂进行再生，从而使阴床的出水总含有一定的SiO2。而混床则不一样，阳床置换出的H+离子和阴床置换出的OH-离子迅速发生中和反应，使反应进行的非常完全，故出水水质很好。反应式如下：
RH+ROH+NaCl→RNa+RCl+H2O
3、混床树脂的选用和配比：
在选用混床树脂时，既要考虑失效后的树脂分层，又要考虑到再生后的树脂混合。容易分层的树脂，不易混合；容易混合的树脂，往往又不好分层；因此，在树脂选型时，要综合考虑两方面的因素，不能片面追求某一个方面。目前，有各种行业的混床树脂要求标准。
对于锅炉补给水处理混床，通常采用的阴、阳树脂体积比均为2:1。即阳为0.5米，阴为1.0米；但是，对于直径≥2.5米的混床，为减少死角，树脂的比例建议阴为1.2米，阳为0.6米较为适宜。
混床一般采用的是凝胶型的树脂，但是随着使用年限的增加，凝胶型树脂的色差越来越接近，分层面不易看清。建议采用大孔型的混床树脂，其阴为白色，阳为灰褐色，分层面清楚，利于操作。加上大孔型树脂的强度远好于凝胶型树脂，其破碎球很少，运行的压差也较小。
4、混床的操作步骤：（自失效时开始）
4.1、反洗分层：先以约10-15m/h的流速将树脂松动分层，控制的反洗膨胀率，直到反洗出水清澈、并且树脂分层面明显止；让树脂自然沉降稳定；
4.2、预喷射：开启碱、酸阀，以约3-4m/h的流速进行预喷射（碱流量应稍微大于酸流量，以防乱层！），观察树脂层、流量正常后，方可进再生液。
4.3、进酸碱：开启碱、酸阀，并控制碱浓度在3.0-4.0%之间，酸浓度在3.0-4.0%之间；
4.4、置换：通完碱、酸后，只需关闭酸、碱阀，继续以同样的流量对树脂进行置换，直到中排的出水电导率≤20us/cm止；
4.5、排水：将水位降到距树脂层面约20cm的地方，准备混脂；
4.6、混脂：通入约0.2-0.3Mpa的压缩空气，时间约2分钟（具体看视镜的混脂效果）。
4.7、正洗：快速关闭气阀，迅速打开正洗阀，让树脂快速落床稳定，以防再次分层！约30秒后，开启进水阀，关闭正洗阀，将床体充满水，进行大正洗，直到正洗出水合格后，投入运行。说明：混床再生分同步和分步法再生两种。上面是同步法的再生步骤。分步再生法耗时又耗水，基本用的很少。
5、混床常见的故障见下表：

序号 现象 产生原因 处理方法
1 混床出水电导率，二氧化硅不合格 a、除盐水不合格，影响混床出水；
b、分层不好，影响再生效果；
c、阀门不严，相互串漏；
d、树脂被污染；
e、气压、气量不足，混脂不好 a、重新新生，并控制除盐水质量；
b、按规章重新分层再生；
c、检查各阀门情况；
d、复苏树脂或更换；
e、确保气压、气量、重新混脂
2 出水pH值偏低 a、反洗操作不当 a、复苏或更换树脂
3 阴、阳树脂反洗分层不明显 a、反洗操作不当；
b、阴、阳树脂粒度、比重不符合规范；
c、树脂未失效，比重差小；
d、树脂被污染，比重发生变化 a、重新按照规程操作；
b、更换树脂
c、碱液、林夕后重新反洗分层
d、缺点污染源，复苏或更换
除了上表使用中常见的问题外，还有如下两种情况需说明一下，因为它们都是在正常使用前发生的问题：
5.1、混床树脂的装填高度:阴、阳树脂的装填高度不恰当是混床出水不合格的常见的问题之一。由于混床内的中排位置在阴、阳树脂的分层处，所以如何准确将阳树脂的高度控制在中排的位置，尤其重要。一般新床的调试都会出现偏差，原因是所供新的强酸树脂按标准是Na型，当转成H型时，有约10%的膨胀率，而设计提供的树脂高度都是指再生态的高度。另外，经过酸、碱预处理，树脂有一个不可逆的膨胀过程，也会使树脂的体积增大，两种膨胀致使阳树脂超过中排的高度，造成再生时阳树脂受碱液污染，从而影响出水水质。因此根据经验，混床树脂装填时，要适当少装填阳树脂，一般凝胶型的阳树脂少装11%左右，大孔型的阳树脂少装7%左右较为适宜；混床阴树脂同样存在同样的问题，由于它在阳树脂的上面，只要阳树脂装填合适，它也就不会出现交叉污染。但是，它的树脂层面也要控制恰当，不要超过中视镜的中部。以方便观察操作现象。
5.2、混床设备制作上的缺陷：
5.2.1、视镜设置：现场发现多个用户的设备故障有视镜的位置设置不准，与中排的高度不相匹配。我们在重庆某电厂就发现混床下视镜的高度居然完全在中排的下方，结果，根本看不到树脂的分层面和分层情况，给操作带来很大的麻烦。因此，建议用户在设备的正式制作前，一定要严把图纸的审查关，否则，一旦设备定型，将无法更改。
5.2.2、混床反洗空间的预留：我们知道，树脂分层的好坏，直接决定再生的成功与否；而分层的好坏，则又由反洗膨胀空间的大小来决定。那么，膨胀空间的大小到底多少为合适呢？目前的设计手册对混床的要求也模糊不清，没有一个明确的标准。但在行业上对混床的反洗空间都有约定俗成的要求，即混床的反洗预留空间在100-150%之间，不可低于！四川某单位的混床树脂反洗展开空间70%，结果由于展开率不够，凹陷在下视镜的树脂不能搅动，看不清树脂的分层面，给操作带来很大的麻烦和不便。
6、水中的有机物对混床出水水质的影响
有机物对混床造成的影响，主要表现为混床的出水电导率升高，PH值下降（＜7）；水中有机物的含量会影响混床的出水纯度。比如在25℃时，要使混床的出水电导率＜0.1us/cm时，只有在混床的进水中不含有机物时才能达到。而有机物的来源主要是由于复床的强碱阴树脂被有机物污染后，泄露较多的有机物进入混床，然后再从混床中释放出所致。
混床出水中COD和电导率之间的关系
COD（高锰酸钾法）mg/L 0.6 0.34 0.24 0.12 0.08
电导率（25℃）（us/cm） 0.3 0.27 0.24 0.17 0.16

因此，当混床的电导率偏高、PH值偏低时，在排除其他人为因素后，要注意混床树脂进、出口的有机物量。
7、阳床树脂被氧化后对混床出水水质的影响
当除盐的阳床受到水中的氧化物氧化后，其骨架链将断裂，并释放出磺酸类有机酸类物质，这些物质成酸性，并且阴床树脂很难将其截留，而从混床流出，由于混床的电导率较低，当有这些物质溶于水中时，马上表现出混床的PH值偏低，电导率升高的现象。因此，要严格控制阳床进水中氧化物含量，防止阳树脂被氧化。
8、混床树脂的运行周期
补给水处理上的二级除盐系统中的混床树脂，根据一般的经验统计，其运行时间约在10-30天之间，当进水的电导率≤10us/cm、SiO2≤100ug/l时，其树脂的周期制水容量大致为10000-15000m3/m3.R之间。用户可根据装填的树脂量来推算混床的制水时间。
上述的七种床型，是目前水处理上用的较多的离子交换器。除此以外，还有诸如变径床、移动床、提升床、双流床等，由于用户不多和实用价值不大，这里不作介绍。
十、硫酸在阳床上的再生方法
阳床用硫酸作为再生剂时，只适用于酸液向下流的对流再生床或顺流再生固定床，不适宜向的对流再生床。这是因为向的对流再生方式的再生流速都较慢，这样的流速，会使再生废液中CaSO4在未流出体外时，就在床体中析出沉淀，致使树脂受到污染，运行的阻力急剧上升，以致没法运行。所以硫酸作为再生剂时，应在工艺的选择上特别注意。我们就看到无压法逆流再生工艺设计以硫酸作为再生剂，其结果是，树脂被CaSO4沉淀物完全的污染，并且没法运行，树脂只好报废。
10.1、硫酸在顺流再生固定床上的再生方法：
10.1.1、对床体进行反洗，使集中在上层的R2Ca型树脂能较均匀的分布在整个床层中，减少析出CaSO4的概率；
10.1.2、用总酸量（再生剂用量可以取150g/mol估算）的50%配成约0.8%-1%的稀酸溶液，以约10m/h的流速进行步的再生，并且严密观察床体内的压差变化。当有CaSO4析出时，床体内的压差会马上增大，此时，应迅速降低浓度，提高流速，防止大量CaSO4析出。还有一种判断CaSO4析出的方法，就是用三角烧瓶取出口的废液，观察析出CaSO4的时间，若30秒内瓶中没有CaSO4沉淀物析出，则在床体内就不会有沉淀物析出。反之，则要当心床体内析出沉淀的可能。
10.1.3、将另外的50%余酸浓度提高到2-3%，流速降低到4-5m/h。
10.1.4、随后的置换、正洗同盐酸再生方法一样；
循环水弱酸处理的再生方法同上（再生剂用量可以取60g/mol估算）。
用除盐水作进水水源的混床用硫酸作为再生剂和盐酸的操作方法完全相同完，因为混床的进水中没有硬度，故再生时也不存在CaSO4的析出问题。

离子交换树脂在制备硅溶胶中的应用
阳离子交换树脂采用强酸性苯乙烯阳离子交换树脂；阴离子交换树指采用弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂。将模数为3.5的硅酸钠溶液用水稀调整至含SiO24%，Na201.15%；将液通过填装阳离子交换树脂的闪换柱，得含SIO23.6%，NA200.005%，SiO2/Na2O摩尔比703，PH值2.5的硅酸胶稀液。离子交换是一个平衡反应，反应的过程是：当把含有Na+的硅酸溶液通过交换树指时Na+取代了阳离子交换树脂上的H+。于是水玻璃中的Na+已被除去，H+阳离子与硅离子与硅酸钠中的SiO3生成具有活性的硅溶胶稀溶液流出。

硅溶胶的离子交换质量与下列因素有关，树脂再生的程度、平衡性质、树脂的高度、流入深度、离子大小等。把通过阳离子交换柱的硅溶胶稀深再通过弱碱性阴离子树脂交换柱，去除液体中的阴离子CL-，以达到更加稳定的状态。以交换柱流出来的稀硅深胶浓渡很低，需进行浓缩，为了防止浓缩时胶凝，浓缩前迅速加入稳定剂。稳定剂常用的为MOH（M为L,Na,K,Rb,Cs,NH4.NH2等)稳定剂的用量应该恰当，若小于SiO2摩尔数的1%则难于起到稳定作用；若超过5%则将降低制品的纯度。取5kg上述硅溶胶用10%NAOH溶液调PH值至78。取900g调整液注入减压器中进行减压浓缩。并以保持容器内液面恒定为原则，徐徐加入剩余的4100g调整液。浓缩温度保持78℃，后制得900g含SiO2 20%，Na20 0.33%，PH为9.6的硅溶胶，其平均粒径约16mum。离子交换树脂进行离子交换后，已失去交换能力。需用盐酸稀液洗涤，用HCL中的H+取代树脂上的Na+。而使离子交换树脂的活性基团氧化，使树脂再生，恢复交换能力。再生后和离子交换树指用蒸馏水冲洗至规定的PH值为止，备下次使用。

离子交换树脂在饮用水中的系统应用
“争光”生产离子交换树脂、生化分离介质和大孔吸附剂。其中：离子交换树脂包括苯乙烯系、丙烯酸系、酚醛系和环氧系四大系列，强酸、弱酸、强碱、弱碱、两性、螯合和惰性七大类型共300多个品种；生化分离介质包括离子交换层析介质、疏水作用层析介质、亲和层析介质、凝胶层析介质和活化中间体五大类型近百个品种；大孔吸附剂包括非极性吸附剂、中等极性吸附剂和极性吸附剂三大类型数十个品种。注册商标为“争光”和“Hydrolite”。
饮用水是指可以不经处理、直接供给人体饮用的水。也包括通过饮水和食物经口摄入体内，或通过洗漱、洗涤物品、沐浴等生活用水接触皮肤或呼吸摄入人体的生活用水。饮用水与人体健康和生活质量密切相关，其重要性不亚于食品。
“争光”牌饮用水处理树脂系列，能有效地除去饮用水中对人体有害的、溶解性的有机物（DOC）和盐类物质，除去硝酸根、磷酸根、高氯酸根、氟酸根、砷酸根等有毒物质，使饮用水符合没有污染，没有退化（充满生命活力），符合人体生理需要（含有对人体有益的矿质元素）等要求。
一、DQ系列食品级树脂：
“争光”牌DQ系列离子交换树脂是一类经过特殊纯化处理，达到纯度食品级要求的树脂产品，主要用于各种供人食用或者饮用的终产品的生产，并所生产的物品、无害，对人体健康不造成任何急性、亚急性或者慢性危害的要求。

DQ系列食品级离子交换树脂已经过预处理、再生和清洗处理，达到食品级树脂的纯度要求，可直接使用。主要应用于饮水机、咖啡机、养殖、花卉种植用水的软化处理，也可用于家用热水器等淋浴设备用水的软化处理。
“争光”牌DQ系列树脂包括ZG C107DQ、ZG C108DQ、ZG C108DQ-K、和ZG C 108FMDQ树脂等产品。

二、ZG C 258 FD食品级树脂：
“争光”牌ZG C 258FD是在大孔结构的丙烯酸共聚体上带有羧酸基（- COOH）的弱酸性阳离子交换树脂。作为一种大孔型的弱酸阳树脂，它具有交换能力强、交换速度快、交换容量大、机械强度好等特点。
ZG C 258FD树脂特别适合于从水溶液中去除碳酸氢盐、碳酸盐及其它一些碱性盐类。常用于家庭和社区小型离子交换装置，饮用水或生活用水的软化、脱碱处理。

三、去除硝酸根、亚硝酸根、氟酸根、砷酸根树脂：
饮用水中硝酸盐、亚硝酸盐、氟酸根、砷酸根的污染问题在近年来受到越来越多的关注，因为长期低剂量地摄入上述有毒物质，会严重危害人体的健康。
硝酸盐在人体内可还原为亚硝酸盐，与人体血液作用，形成高铁血红蛋白，使血液失去携氧功能，导致缺氧中毒；在人体内与仲胺类作用形成亚硝胺类，是致癌、致畸、致突变的物质。世界卫生组织推荐饮用水中高的硝酸根含量（以NO3-的形式）是 ≤ 50毫克/升。


砷也是致癌、致突变因子，对动物还有致畸作用。长期饮用高砷水，会引起花皮病或皮肤角质化等皮肤病，神经病，血管损伤，以及增加心脏病发病。慢性砷摄入与皮肤癌有密切相关，也可能和肺癌、肝癌、膀胱癌、肾脏癌、大肠癌有关。美国设定饮用水中砷的含量标准为 ≤ 10微克/升。
溶于水中的氟，非常容易被吸收，血中的氟随着循环分布到全身各个组织器官。长期摄入高剂量的氟化物，轻者会造成氟斑牙或氟骨症，重者可能导致癌症、神经疾病以及内分泌系统功能失常。
本系列产品包括去除饮用水中硝酸根、亚硝酸根的ZG D890、去除氟酸根的ZG F 860、去除砷酸根的ZG S 820和能同时去除氟酸根、砷酸根的ZG FS 821树脂等产品。
四、ZG D891去除高氯酸根树脂：
饮用水中的高氯酸盐是一种持久性的有毒化学物质，它通常是以NH4ClO4、KClO4、NaClO4的形式存在。高氯酸盐对人体的影响主要表现为对甲状腺吸收碘的抑制，从而导致甲状腺激素分泌的减少，这就造成对发育系统特别是对大脑发育的影响。过量的摄入高氯酸盐会导致甲状腺激素的分泌不足，而甲状腺激素分泌不足会抑制人体正常的新陈代谢和生长发育，尤其是对儿童的影响。
由于高氯酸根的非挥发性和在水中的高溶解性，不可能用过滤、沉淀等普通物理方法去除；采用离子交换法进行处理无疑是好的方法之一。
ZG D891是在大孔结构的苯乙烯-二乙烯苯共聚体上带有季铵基［-N(CH3)3OH］的阴离子交换树脂。于自来水和饮用水中高氯酸根的去除和净化，对高氯酸根有优良的选择性。
五、ZG C858除铁树脂：
饮用水的铁过多，可引起食欲不振、呕吐、腹泻、胃肠道紊乱、大便失常。据研究证明，人体中铁过多对心脏有影响，甚至比胆固醇更危险。因此，水中含铁量过多，也会造成危害。据测定，当水中含铁量为0.5 mg/L时，色度可达30度以上，达到1.0 mg/L时，不仅色度增加，而且会有明显的金属味。使水的口感很差，国家规定生活饮用水中铁的含量应≤0.3毫克/升。
ZG C858是一种强酸性苯乙烯系薄壳式阳离子交换树脂，具有惰性核心浅度磺化薄壳式结构，是一种的除铁、软化树脂。
六、ZG D870B除硼树脂：
硼是动物和植物生长所必需的微量元素，但是硼的过量摄取或水中硼含量过高会对人体和作物产生危害。世界卫生组织（WHO）建议.成人每天摄入的硼应不超过0.16μg/g，过量的硼的摄入会引起恶心、头痛、腹泻、肝脏损害甚至会死亡。因此，从水源中除硼也是极其必要的。
离子交换法是一种有效的除硼方法，越来越广泛地得到了应用。用ZGD870B树脂吸硼饱和后，可以用5~10%的酸溶液进行洗脱，使树脂再生循环利用。
反应原理如下：
R- C6H11O5NH3+·CL- + BO33- →R- C6H11O5NH3+·BO33- + Cl-
R- C6H11O5NH3+·BO33- + HCl →R- C6H11O5 NH3+·Cl- + H3 BO3
“争光”牌ZG D870B是一种在大孔结构的苯乙烯-二乙烯苯骨架上带有配位胺基团（N-甲基葡糖胺）的高分子聚合物。
八、树脂的使用：
1. 对于普通树脂的装填，应先用纯水冲洗进出水管道及交换器，内部无杂质。

2. 将树脂缓缓倒入交换器中，将树脂装填到规定高度，然后用盖子封住交换器。
3. 树脂在装填过程中，应交换器内无水。
4. 进水以10~30 BV/h流量对树脂进行快速清洗，直至出水水质合格，即可进入使用。

九、树脂的储存：
1. 树脂应密封存放在室内阴凉处，避免阳光照射，远离锅炉、取暖器等加热装置，避免树脂脱水或结冰。
2. 饮用水处理树脂具有的纯度，应严密注意产品包装的密封性，保持包装不破损，避免树脂受空气或其它杂质的污染，影响树脂的使用性能。

3. 树脂在常温环境下储存期一般为6~12个月。应采取即买即用，先买先用的原则，避免普通树脂存放时间过长，影响树脂的使用性能。

“争光”牌饮用水处理树脂及推荐
应用 推荐产品 主要功能及特点
饮用水
软化 ZG C107DQ 常规饮用水处理，可直接使用
ZG C108DQ 常规饮用水处理，可直接使用
ZG C108DQ-K 钾型，适应于肾病、糖尿病患者
ZG C108FMDQ 细颗粒，常规饮用水处理
饮用水
降碱降硬 ZG C 258FD 大孔型弱酸树脂
饮用水
除硝酸根
亚硝酸根 ZG D890 处理后水中NO3-含量达20mg/L
以下
饮用水
除氟 ZG F 860 处理后氟含量达1mg/L以下
饮用水
除砷 ZG S 820 处理后砷含量达10μg/L以下
饮用水除氟、除砷 ZG FS 821 经表面氧化热处理，处理后水中氟含量达1mg/L以下，砷含量达10μg/L以下
饮用水
除高氯酸 ZG D891 对高氯酸根有优良的选择性
饮用水
除铁 ZG C858 处理后水中铁含量达0.3 mg/L以下
饮用水
除硼 ZG D870B 处理后硼含量达0.5mg/L以下

离子交换法在钼酸铵溶液中除钒的应用研究
摘要：本文介绍了采用离子交换法在钼酸铵溶液中除钒，将含钒的钼酸铵溶液用氨水或NaOH调节pH值后，通过强碱性阴离子交换树脂，钒被树脂吸附而钼不被吸附，从而使钼酸铵溶液得到提纯，树脂吸附钒后用氨水或氢氧化钠溶液解吸钒，再用酸溶液将树脂转型。采用离子交换法去除钼酸铵溶液中的钒，树脂用量少，钼回收率高，生产，设备简单，操作方便，生产过程，经济效益好。
关键词：钼 钒 离子交换 吸附容量 洗脱率
1.前言
随着现代工业的飞速发展，钼的用量不断增加，其价格也持续上涨，钼矿资源也越来越少。在各种类型低品位钼矿物和钼系废催化剂中，都含有一定量的钒。在钼矿物的碱法分解及离子交换富集钼的过程中，钒总是与钼结伴而行。钒是钼产品的有害杂质，含少量钒的多钼酸铵，外观是浅黄色，肉眼就可识别，因而需要通过除钒来制备纯化钼化合物。
由于钼钒在水溶液中的性质非常相似，钼钒难以分离。为了得到合格的钼化合物，大家都对钼钒分离进行了大量的研究，并找到的一些钼钒分离的方法。其中包括铵盐沉钒法、溶剂萃取法、电化学离子交换法、电化学还原反萃法、螯合树脂吸附法。铵盐沉钒法和溶剂萃取法对钼钒分离不，后三种方法可使钼酸铵产品中钒含量小于0.0015%，但是电化学离子交换法和电化学还原反萃法操作工艺复杂，而螯合树脂吸附容量低，工业使用不理想。
经研究，采用强碱性离子交换树脂用于钼酸铵溶液除钒，除钒效果好，树脂吸附容量大，工艺简单，操作简便，非常适合实际使用，并已在多家工厂得到应用。
2. 试验部分
2.1试验仪器和试剂
2.1.1 试验树脂 SL231
2.1.2 试验料液 实验料液由钼酸铵、偏钒酸铵试剂和去离子水配制而成。实验料液Mo含量为62.36g/L，V含量为0.52 g/L，调节料液pH为6.5～7.5。
2.1.3 试剂 分析纯盐酸 分析纯氢氧化钠 分析纯钼酸铵 分析纯偏钡酸铵
2.1.4 试验分析仪器
钼的浓度用铜离子催化硫氰酸盐法在722S型分光光度计上测定，钒的含量用硫酸亚铁铵法滴定，氯离子含量测定采用硝酸银滴定法，溶液的pH值由PHS-25数显pH计测定。
2.1.5 试验用交换柱 直径为2.5cm，长为200cm。
2.2 试验过程
新树脂先用去离子水浸泡24小时，让树脂充分溶胀，再用去离子水洗至浸泡水澄清无杂质。对树脂进行预处理，用4%盐酸溶液和4%氢氧化钠溶液交替处理2次，每次用2倍树脂体积的用量浸泡8小时并用去离子洗至中性。后用4倍树脂体积4%的盐酸溶液将树脂处理成氯型，用去离子水洗至中性，备用。
取200ml处理好的SL231树脂装填在交换柱中，在室温条件下，将配制好的料液从上向下通过树脂层，运行流量为200ml/h，每两小时取交换柱流出液检测Mo和V和含量。
运行时，交换柱流出液中V含量达0.02g/L时，停止吸附。这样可确保钼酸铵成品中钒含量小于0.0015%。当树脂吸附饱和后，用4树脂体积5%氨水溶液(或5%氢氧化钠溶液)进行解析，用去离子水洗到pH值为8，再用4倍树脂体积5%盐酸溶液将树脂转成氯型，用去离子水洗至pH值为中性，再进行下一个周期的吸附。
2.3 试验数据
不同周期试验数据见表1，树脂吸附曲线见图1、图2。
表1 三个周期SL231在钼酸铵溶液中除钒流出液中Mo和V含量
处理床层体
积倍数BV 周期 第二周期 第三周期
Mo含量，g/L V含量，g/L Mo含量，g/L V含量，g/L Mo含量，g/L V含量，g/L
2 23.65 0 25.15 0 25.98 0
4 39.78 0 41.34 0 42.13 0
6 54.65 0 55.48 0 55.87 0
8 60.15 0 61.25 0 60.25 0
10 62.45 0 62.43 0 61.35 0
12 61.98 0 61.85 0 61.85 0
14 62.14 0 61.45 0 61.54 0
16 61.18 0 62.34 0 62.14 0
18 62.02 0 60.98 0.002 62.38 0.001
20 61.54 0.005 60.58 0.006 61.87 0.006
22 62.31 0.010 62.31 0.012 62.01 0.011
24 62.12 0.016 62.14 0.019 61.25 0.019
26 61.79 0.020 61.87 0.022 62.12 0.023


图1周期树脂对钒的吸附曲线


图2 第二周期树脂对钒的吸附曲线


图3 第三周期树脂对钒的吸附曲线

表4 三个周期SL231树脂在钼酸铵溶液中除钒的吸附容量、洗脱量和洗脱率

项目
周期数 树脂吸附钒容量g/L-R 洗脱量
g/L-R 洗脱率
%
周期 13.418 13.348 99.48
第二周期 13.398 13.352 99.66
第三周期 13.40 13.297 99.23


2.4 数据分析
图1、图2、图3是SL231树脂钼酸铵溶液中除钒的吸附曲线。从三个图变化曲线可以看出，SL231树脂对料液中的钼和钒都有吸附作用，当流出液为1BV时钼开始穿透，随着运行继续，流出液中钼的浓度迅速上升。当流出液为8BV时，进料液和流出液中钼的浓度基本一样，这时流出液中钒基本检测不出。当流出液为20BV时，流出液中才能检测出微量的钒。若以钒含量大于0.02g/L为失效终点，树脂对钒的吸附容量约为16.0g/L-R，处理料液量为26BV。
从表1和表2三个周期的运行数据来看，三个周期的运行结果基本一样，说明SL231树脂吸附钒的重复性好、洗脱率高。SL231作为一种大孔强碱性阴树脂，具有特殊的孔结构和比表面积，在pH为6.5～7.5时，SL231树脂对钒的吸附选择性大于对钼的吸附选择性。经再生洗脱后，此树脂可重复使用。同时，该树脂抗污染能力强，具有很高的吸附能力、耐温性、稳定性和机械强度，非常适合实际生产。
3 结论
综合SL231树脂在钼酸铵溶液中除钒的运行、吸附和洗脱试验情况，可以得出以下结论：
3.1 采用D SL231树脂可以很好地用于钼中除钒。在pH为6.5～7.5时，SL231树脂对钒的吸附选择性很高，吸附率通常大于99％。SL231树脂吸附钒后，流出液中钒含量很低。用稀氨水（稀碱液）脱附，洗脱率可达99％以上，且脱附峰集中，无残留现象。
3.2 SL231树脂有较高的耐氧化、耐酸碱、耐有机溶剂的性能，机械强度较好，在正常情况下，树脂年损耗率小于5％。
3.3 采用SL231树脂吸附钼酸铵溶液中的钒，工艺简单，分离效果好，不需要特殊设备，技术容易掌握，可实现自动化。

离子交换法提取硫酸粘杆菌素
摘要 研究SL251离子交换树脂对硫酸粘菌素的吸附性能、吸附容量和洗脱性能，并与D113树脂进行了对比试验，结果表明SL251对硫酸粘菌素的吸附能力和解析率都很高，树脂的周期重复率好，应用于实际生产中树脂性能稳定，非常适合实际生产中使用。
关键词 硫酸粘菌素；SL251；吸附容量；吸附率；解析率
前 言
硫酸粘杆菌素的分子式及分子量
COLISTIN Ａ C53H100N16O13 1169
COLISTIN B C52H98N16O13 1155
硫酸粘杆菌素又名硫酸粘菌素、克利斯汀(Colistin)、多粘菌素E(Polymyxin E)、抗敌素等,系由多粘轩菌培养液中获得的碱性琐环状多肽类(po1ypeptide system)抗生素, 是多粘菌素E1和E2的混合物。硫酸粘杆菌素为白色粉末,易溶于水,耐热, 消化道不易吸收, 排泄迅速, 毒性小, , 不易产生耐药菌株, 是安全的畜禽促生长抗生素之一。
硫酸粘菌素是由多种氨基酸和脂肪酸组成的一种碱性多肽类抗生素，它的分离可用吸附法、沉淀法、溶剂萃取法和离子交换法，其中以离子交换法应用广。离子交换法系利用硫酸粘菌素为碱性化合物的性质，可用甲基丙烯酸型羧酸基树脂或丙烯酸羧酸基树脂，后者性能较好，吸附量较高，如交联度选择适当（一般以2-3%DVB较好），吸附量右达20×107u/g.
发酵液中含有大量的胶粘状多糖物质，用稀酸处理使其水解，故发酵液加草酸酸化至pH3.5-4.0，然后再加草酸钠，过滤。同时除去无机（Ca、Fe）和有机阳离子，它们在离子交换吸附时起竞争作用。然后 以氢氧化钠中和，通入离子交换树脂（钠型）柱中进行吸附。
本试验研究离子交换树脂对硫酸粘菌素的吸附性、吸附容量和洗脱性，用D113大孔丙烯酸系弱酸阳离子交换树脂和SL251大孔丙烯酸系弱酸阳离子交换树脂进行提取硫酸粘菌素对比试验。具体试验在浙江康裕制药厂进行。

试验部分
硫酸粘菌素的提纯以离子交换法应用广，通过提取试验，找出适合的离子交换树脂，同时得出离子交换树脂的佳吸附和洗脱条件。



一、小型试验
D113树脂和SL251树脂都得进行预处理。树脂先用清水洗至出水无色无味，用约两倍树脂体积的约4%盐酸溶液浸泡树脂8h，用清水洗到pH为6左右；再用约两倍树脂体积的约4%氢氧化钠溶液浸泡树脂8h，用清水洗到pH为8左右。将预处理好的树脂装于交换柱中，用2倍树脂体积4%氢氧化钠溶液以1BV/h的流速通过树脂层，再用纯水以5BV/h清洗至出水pH为9，将树脂转成钠型，备用。
试验方法：将转成钠型的树脂装于交换柱中，玻璃交换柱直径为4.5cm，树脂装载高度为22cm，树脂体积为350ml，将硫酸粘菌素脱钙液（脱钙液效价为138651u/ml， pH约为7）以10ml/min的流速通过树脂层，每隔三小时取流出尾液，检测流出液的硫酸粘菌素效价（u/ml）。当运行至硫酸粘菌素出液效价至进液效价90%时，树脂即为失效。树脂失效后，用纯水以2BV/h的流速将残留的硫酸粘菌素脱钙液洗出，开始一倍体积的洗出液回用，清洗约五个树脂床层后，用5-6%的硫酸溶液以0.5BV/h进行洗脱，收集洗脱液，每100ml洗脱液检测其硫酸粘菌素效价。不同周期吸附数据见表1，吸附曲线见图1；不同周期洗脱数据结果见表2，解析数据见图2；不同周期的吸附容量、洗脱量和解析率见表3。
9.50
从表1、表2、表3和图1、图2来看，通过吸附和解析对比试验，可以看出SL251排出尾液硫酸粘菌素的效价值更低，在个三小时检测尾液的效价值为0，在同比条件下，后面的每一个检测数据都比D113排出尾液的效价低，说明SL251树脂比D113交换硫酸粘菌素能力更好，SL251树脂对硫酸粘菌素的吸附容量比D113高150%，从吸附容量和吸附能力来看，SL251树脂很适合用来吸附硫酸粘菌素；
另外，通过解析对比试验，数据表明SL251解析液效价值更集中，同等条件下所需的洗脱剂更少，这样所需处理的解析液就少，从生产角度讲有更好经济效益。SL251树脂和D113树脂的解析率都很高，达到90%以上。树脂解析率高，说明树脂的交换能力恢复性好，树脂上残留的杂质少，这样更有利于树脂下一周期的吸附。
综合吸附和解析对比试验，可以得出结论，SL251比D113更适合提取硫酸粘菌素。从三个周期的吸附和解析对比曲线来看，SL251树脂交换硫酸粘菌素周期重复性好，非常适合实际生产上使用。
二、大型试验
通过小型试验结果，浙江康裕制药厂采用杭州争光树脂有限公司的SL251树脂用于提取硫酸粘菌素。实际生产中SL251树脂装于直径为1000mm的衬胶钢体交换柱中，树脂装填高度为3500mm，交换柱内树脂层上空间为1500mm。树脂在交换柱中，先用清水进行反洗至出水澄清无杂质，再用清水正洗至出水澄清，然后进行预处理，预处理方法如下：用约两倍树脂体积的约4%盐酸溶液浸泡树脂8h，用清水洗到pH为6左右；再用约两倍树脂体积的约4%氢氧化钠溶液浸泡树脂8h，用清水洗到pH为8左右。树脂预处理好后，用2倍树脂体积4%氢氧化钠溶液以1BV/h的流速通过树脂层，再用纯水以5BV/h清洗至出水pH为9，将树脂转成钠型，备用。
用料液（硫酸粘菌素效价约为130000 u/ml）用2BV/h的流速运行，通过SL251树脂交换料液中的硫酸粘菌素，每隔三小时取流出尾液，检测流出液的硫酸粘菌素效价（u/ml），当个交换柱的流出尾液的效价达进口料液效价10%时，即串联运行到第二个交换柱，如此重复循环。在个交换柱吸附至流出尾液的效价达进口料液效价90%时，个交换柱吸附饱和。当交换柱吸附饱和后，先用纯水以2BV/h的流速将残留的硫酸粘菌素脱钙液洗出，开始一倍体积的洗出液回用，清洗约五个树脂床层后，用约6%的硫酸溶液以0.5BV/h进行洗脱，检测解析液的效价，每隔30min解析液取样，检取测其硫酸粘菌素效价。
具体运行将数据见表4、表5、表6和图3、图4。
表4 大试不同周期树脂吸附尾液硫酸粘菌素的效价（u/ml）
处理量（BV）
周期数 树脂 6 12 18 24 30 36 42
周期 SL251 0 835 20489 74852 93597 106287 118547
第二周期 SL251 0 857 20154 76358 94985 105489 115624
第三周期 SL251 0 867 21562 75462 95865 106853 113657
第四周期 SL251 0 902 22361 76532 96598 113200 120456
第五周期 SL251 0 896 23102 78524 95674 109875 121035



图3大试不同周期树脂吸附硫酸粘菌素尾液效价变化曲线图
表5 大试不同周期树脂解析液硫酸粘菌素的效价（u/ml）
解析液（BV）
周期数 树脂 0.25 0.5 0.75 1.00 1.25 1.50
周期 SL251 1045214 2156247 4156854 2335845 1025814 155681
第二周期 SL251 1135248 2096378 4163258 2401587 1014751 142358
第三周期 SL251 1068514 2056385 4196547 2396874 1002365 151024
第四周期 SL251 1035987 2048574 4148965 2324587 1024587 150246
第五周期 SL251 1024856 2035489 4135464 2302497 1012147 151204



图4 大试不同周期树脂解析液硫酸粘菌素效价变化曲线图
表6 大试不同周期的的吸附容量、洗脱量和解析率
项目
周期数 树脂 吸附容量
万u/L-R 洗脱量
万u/L-R 洗脱率
%
周期 SL251 297233.8 271890.8 91.47
第二周期 SL251 298751.6 273838.0 91.66
第三周期 SL251 296840.8 271792.5 91.56
第四周期 SL251 287970.9 268323.9 93.18
第五周期 SL251 288535.0 266540.5 92.38
从表4、表5、表6和图3、图4来看，通过吸附和解析对比试验，可以看出SL251对硫酸粘菌素的吸附能力和解析率都很高，树脂的周期重复率好，应用于生产性能稳定，非常适合实际生产中使用。树脂投入大试验，试验结果说明SL251完全可用生硫酸粘菌素的提取。
三、树脂性能试验
为了观察树脂应用于实际生产中性能变化，在一年多的生产中我们对树脂取样进行分析检测，同时与新树脂的性能进行对比。试验结果见表7。
表7 SL251运行初期和运行一年多理化性能对比
指标名称 新树脂 运行6个月 运行12个月
含水量 % 55.36 56.45 56.84
质量交换容量 mmol/g 11.26 11.21 11.15
体积交换容量 mmol/ml 3.77 3.66 3.56
湿视密度 g/ml 0.75 0.75 0.74
湿真密度 g/ml 1.15 1.15 1.14
粒度范围 (0.45~1.25mm) % 98.0 96.8 93.6
有效粒径 mm 0.62 0.60 0.57
均一系数 1.42 1.43 1.48
渗磨圆球率 % 96.5 94.6 91.6
从上表看，SL251树脂在运行一年后，树脂的交换容量下降了约1%，说明树脂在使用一年后树脂交换能力基本上还保持新树脂的能力，树脂有效粒径有所降低，树脂在使用一年后，由于受转型体积发生变化以及树脂在反洗冲洗过程中的影响，树脂难免会受到磨损，但树脂渗磨圆球率下降幅度仅为4.96%，说明整体的强度并没有发生很大变化，还完全可以用于生产。
结 论
综合SL251树脂对硫酸粘菌素的吸附和解析试验以及树脂在使用一年后性能的变化，可以得出以下结论经。
1. SL251比D113更适合提取硫酸粘菌素。
2. 从树脂实际应用中可以得出，SL251对硫酸粘菌素具有的吸附容量，的吸附能力，提高了硫酸粘菌的得率，减少了对尾液的处理成本。
3. 数据表明SL251对硫酸粘菌素在吸附后解析性，解析峰集中，更有利于对解析液的后处理，降低了解析液的处理量，提率。
4. 从小试三个周期的吸附和解析对比曲线和实际生产的吸附和解析对比曲线来看，SL251树脂交换硫酸粘菌素周期重复性好，非常适合实际生产上使用。
5. SL251树脂在实际使用中性能稳定，非常适合实际生产要求。