全氟磺酸离子交换膜

世界上现有3家主要公司生产全氟离子交换膜，即：美国杜邦公司、日本旭硝子公司和旭化成公司。它们的离子交换膜产品均为四氟纤维增强的全氟磺酸、全氟羧酸树脂复合膜，只是在膜结构设计上略有差异。

1．美国杜邦公司全氟离子交换膜。美国1966年开发出具有良好化学稳定性、用于燃料电池的全氟磺酸离子交换膜NAFION膜。1981年，杜邦公司与日本旭硝子公司交换全氟离子交换膜专利许可证，即美国杜邦公司用全氟磺酸离子交换技术换取了日本旭硝子公司的全氟羧酸离子交换膜技术，从而相得益彰，使杜邦公司的全氟离子交换膜真正进入氯碱工业大规模应用的时代。Nafion900系列全氟磺酸与全氟羧酸高性能复合膜具有高电流效率、较低的膜电阻、膜的耐久性良好等优点，适于较高浓度碱的生产。目前，已得到广泛应用，已推广到包括我国等30多个国家、150多个工厂。

杜邦公司全氟离子交换膜起始电流效率很高，有的高达97％，运转3～4年其电流效率仍可保持在95％以上，膜的机械强度高，但槽电压比旭硝子、旭化成膜略高（同一槽型比较）。因此，杜邦膜今后改进的重点是如何进一步降低膜电压，此外，在抗杂质污染膜的开发方面尚有大量工作要做。

2．旭硝子公司的全氟离子交换膜。旭硝子作为日本主要两家生产有

磺酸树脂催化

维普资讯

第 9期20 0 2年 9月

氯

碱

工

业

Ch o— Al aiI d s r lr— k l n u ty

NO. 9 S p. 2 0 e,0 2

【产

品】

废弃离子交换膜与

全氟磺酸树脂固体超强酸催化剂陈凯平张立新。,

(. 1锦化化工(团)集有限责任公司，辽宁葫芦岛 150;.宁石化职业技术学院， 2 0 12辽辽宁锦州 1 10 ) 2 0 1[关键词]固体超强酸催化剂；氟磺酸树脂；全废弃离子膜[摘要]废弃的离子交换膜中提取出的全氟磺酸树脂可用作固体超强酸催化剂。介绍了用全氟磺酸树脂从作固体超强酸催化剂的进展情况和应用实例。

【中国分类号]T 2 .3 Q27 4

【文献标识码]A

【文章编号]10—1 3 2 o )9 o 0—0 0 8 3 x(0 2 0—0 2 5

Reetdine c a g mb a ea d jce xh n eme r n n os ld s p r a i i a a y to r l o i a e u f n c r sn o i u e cd c c t l s fp fu r n t d s lo i e i eCHE i— p n, HAN G— xi N Ka

磺酸树脂催化

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第 9期20 0 2年 9月

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Ch o— Al aiI d s r lr— k l n u ty

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品】

废弃离子交换膜与

全氟磺酸树脂固体超强酸催化剂陈凯平张立新。,

(. 1锦化化工(团)集有限责任公司，辽宁葫芦岛 150;.宁石化职业技术学院， 2 0 12辽辽宁锦州 1 10 ) 2 0 1[关键词]固体超强酸催化剂；氟磺酸树脂；全废弃离子膜[摘要]废弃的离子交换膜中提取出的全氟磺酸树脂可用作固体超强酸催化剂。介绍了用全氟磺酸树脂从作固体超强酸催化剂的进展情况和应用实例。

【中国分类号]T 2 .3 Q27 4

【文献标识码]A

【文章编号]10—1 3 2 o )9 o 0—0 0 8 3 x(0 2 0—0 2 5

Reetdine c a g mb a ea d jce xh n eme r n n os ld s p r a i i a a y to r l o i a e u f n c r sn o i u e cd c c t l s fp fu r n t d s lo i e i eCHE i— p n, HAN G— xi N Ka

“十三五”规划重点-动力电池用全氟离子交换膜20万平方米/年项目建议

书（立项报告）

编制单位：北京智博睿投资咨询有限公司

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定义及作用

定义：项目建议书又称立项报告，是由项目投资方向其主管部门上报的文件，从宏观上论述项目设立的必要性和可能性，建议书内容包括项目的战略、市场和销售、规模、选址、物料供应、工艺、组织和定员、投资、效益、风险等，把项目投资的设想变为概略的投资建议。目前广泛应用于项目的国家立项审批工作中。

项目建议书通常是在项目早期使用，由于项目条件还不够成熟，仅有规划意见书，对项目的具体建设方案还不明晰，市政、环保、交通等专业咨询意见尚未办理。项目建议书主要论证项目建设的必要性，建设方案和投资估算也比较粗，投资误差为±30%左右。对于大中型项目，有的工艺技术复杂，涉及面广，协调量大的项目，还要编制预可行性研究报告，作为项目建议书的主要附件之一。

作用：项目建议书是项目发展周期的初始阶段，是国家选择项目的依据，也是可行性研究的依据。

项目建议书是项目发展周期的初始阶段基本情况的汇总，可以减少项目选择的盲目性，是国家选择和审批项目的依据，也是制作可行性研究报告的依据。涉及利用外资的项目，只有在项目建议书批准后，才可以开展对外工作。

陕西华电榆横煤电有限责任公司 一期2×600MW级机组工程 锅炉补给水处理离子交换设备

买方单位：陕西华电榆横煤电有限责任公司卖方单位：江苏罗门扬防腐工程有限公司设计单位：中国电力顾问集团公司西北电力设计院签订日期：

技术协议

2008年7月24日

陕西华电榆横煤电有限责任公司一期2×600MW级机组工程 离子交换设备技术协议

1. 总则

1.1 本规范书提出了最低限度要求，并未对一些技术细节作出规定。也未充分引述有关标准和规范的条文，卖方应保证提供符合本规范书和有关工业标准和企业标准的优质产品。

1.2 如果买方有除本技术规范书以外的特殊要求，应以书面行式提出并做详细说明，附于本技术规范书之后，双方可协商解决。

1.3 如果卖方对本技术规范书中的条文有异议或对其制造标准有不同见解，应以书面形式提出并做详细说明，附于本技术规范书之后，双方协商解决。

1.4 如果卖方提供的报价与本技术规范书有偏差，应以书面形式对本技术规范书的条文提出变更通知并做详细说明，买方根据情况进行裁定。 1.5 1.6

产品应在相应工程或相似条件下有10台以上运行成熟业绩并超过两年,已证明安

离子交换树脂的变质、污染与复苏

一、离子交换树脂的变质

离子交换树脂在水处理系统运行的过程中，由于氧化或降解，树脂结构遭受破坏，这是一种不可逆的树脂的劣化，成为树脂的变质。

（一）阳离子交换树脂的氧化 1.阳树脂氧化的原因和现象

阳树脂氧化的主要原因是由于水中有氧化剂，如游离氯、硝酸根等，水中重金属离子能起催化作用，当温度高时，树脂受氧化剂浸蚀更为严重，其结果是使树脂交换基团降解和交换骨架断裂，树脂颜色变淡和其体积增大。

2.防止树脂被氧化的方法

（1）活性炭过滤 用活性炭过滤水进行脱氧是防止树脂被氧化的常用方法，其原理是基于吸附作用，并在被吸附的活性炭表面上进行下面的化学反应。其反应为：

C--－+HOCl→CO－+HCl

活性炭脱氯是一种简单、经济、行之有效的方法，故得到普通应用。

（2）化学还原法 化学还原法是在含有余氯的水中，投加一定量还原剂（如SO2或Na2SO3）进行脱氯。 （3）选用高交联度的大孔阳树脂。

（4）避免使用质量差的盐酸 其中含有氧化剂对阳树脂造成危害。 （二）强碱性阴树脂的降解

在离子交换水处理系统中，强碱性阴树脂通常是置于阳树脂后使用，一般是遭受水中溶解氧的氧化，以及再生过程中碱

离子交换树脂的基础知识

一、 离子交换树脂发展简史

离子交换剂是一类能发生离子交换的物质，分为无机离子交换剂和有机离子交换剂。有机离子交换剂又称离子交换树脂。无机离子交换剂（如沸石）早在一百多年前就已发现并应用，人类就已经会利用沙砾净水。而有机离子交换树脂是在1933年由英国人亚当斯（Hdams）和霍姆斯（Holms）首先用人工方法制造酚醛类型的阳、阴离子交换树脂。

在第二次世界大战期间，德国首先进行工业规模的生产。战后英、美、苏、日等国的发展很快。1945年美国人迪阿莱里坞（D’Alelio）发表了关于聚苯乙烯型强酸性阳离子交换树脂及聚丙烯酸型弱酸性阳离子交换树脂的制备方法。后来聚苯乙烯阴离子交换树脂、氧化还原树脂以及螯合树脂等也相继出现，在应用技术及其范围上也日益广大。到了上世纪五十年代后期，各种大孔型的树脂又相继发展起来，在生产及科学研究中，离子交换树脂起着越来越重要的作用。

解放前，我国的离子交换树脂的科研和生产完全空白，解放后，从五十年代初期开始，我国在北京、上海和天津的一些科研单位和高等学校分别开始了离子交换树脂的研究。1953年酚醛磺化树脂产生，1958年凝胶型苯乙烯树脂投入生产，1959年南开大学何炳林用苯乙烯做致孔剂合成孔径

离子交换剂的分类

莱特莱德离子交换剂的分类

离子交换是靠能够与溶液中的阳离子或阴离子具有交换能力的物质一离子交换剂自身所带的能自由移动的离子与被处理的溶液中的离子通过离子扩散来实现的。 离子交换剂

离子交换是靠能够与溶液中的阳离子或阴离子具有交换能力的物质一离子交换剂自身所带的能自由移动的离子与被处理的溶液中的

离子通过离子扩散来实现的。离子交换过程，是在水中离子和离子交换树脂的可交换基团间进行的。 离子交换剂分类

离子交换剂分无机质和有机质两类见图3-l 。 沸石

天然沸石是铝硅酸盐类矿物，外观呈白色或砖红色，属弱酸性阳离子交换剂，经人工导人活性组分，使其具有新的离子交换'或吸附能力，

技术资料由辽宁莱特莱德环境工程有限公司提供

吸附容量也相应增大。主要用于水的软化处理，以除去水中的钙、镁离子。在废水处理中，可用于除去水中的磷和铅以及六价铬。

它可完全去除废水中的氨氮，适用于废水的二级或三级处理。失效后的沸石可用盐液再生重复使用。 三、磺化煤

用无烟煤经过硫酸加热磺化制得的磺化煤是一种半化合成的离子交换剂。它利用煤质本身的空间结构作为高分子骨架， 用浓硫酸处理的方法(称磺化)引入活

水的离子交换除盐就是顺序用H型阳离子交换树脂将水中各种阳离子交换成H+,用 OH型阴离子交换树脂将水中各种阴离子交换成OH-,

离子交换除盐原理

离子交换除盐原理

水的离子交换除盐就是顺序用H型阳离子交换树脂将水中各种阳离子交换成H+,用 OH型阴离子交换树脂将水中各种阴离子交换成OH-，

离子交换树脂,软化树脂,阴阳离子交换树脂

进入水中的H+和OH-离子组成水分子H2O;或者让水经过阳阴混合离子交换树脂层，水中阳、阴离子几乎同时被H+和OH-离子所取代。

这样，当水经过离子交换处理后，就可除尽水中各种的无机盐类。该工艺中发生的H离子交换反应和OH离子交换反应以及树脂再生过程中发生的反应如下：

(1)氢离子交换反应式：

(HCO3) (HCO3)

2RH + Ca(Mg,Na2) Cl2 → R2Ca(Mg,Na2) + H2 Cl2

SO4 SO4

再生反应式为：

2HCl Cl2

R2Ca(Mg,Na2) + → 2RH + Ca(Mg,Na2)

H2SO4 SO

离子交换膜在高考电化学试题中的常见考点归纳 高三化学备课组 耿磊

一、 氯碱工业原理

【类题训练1】某研究小组用NaOH溶液吸收尾气中的二氧化硫，将所得的Na2SO3溶液进行

电解循环再生，这种新工艺叫再生循环脱硫法；其中阴阳膜组合循环再生机理如图，a、b离子交换膜将电解槽分为三个区域，电极材料为石墨。 ①图中a表示 离子交换膜（填“阴”或“阳”）。

A，E分别代表生产中的原料或产品，其中C为硫酸，则A表示 ，E表示 。

答案：D:精制NaCl F：氯气 E：稀NaCl X：阳离子交换膜 A：H2O（含少量NaOH）

C：H2 B：NaOH

延伸：如下图所示，在没有离子交换膜的情况下，用惰性电极电解饱和氯化钠溶液，可以制取环保型消毒液，请写出电池总反应式。

【类题训练2】

（1）写出用惰性电极电解硫酸钠水溶液的总反应式__

（2）某同学根据氯碱工业中的膜技术原理，设计出了一个电解硫酸钠溶液制氢氧化钠溶液和硫酸溶液的装置，标出进出物质的化学式：

2H2O=2H2+O2

NaCl+H2O=NaClO+H2

A___O2________；B_