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金海制药通过实践证实:“动静结合”可促进树脂再生
http://www.100md.com 2005年10月13日 《中国医药报》 2005.10.13
     树脂再生是采用离子交换法制备纯化水的过程中存在的技术难点。不久前,青岛国风集团金海制药有限责任公司的技术人员在传统树脂再生工艺的基础上,通过阴、阳离子交换树指的再生实验和生产实践,研究出比较理想的动态法与静态法相结合的树脂再生新方法。该公司将这种再生方法用于实际生产,半年来减少树脂再生次数8次,节约35%的工业盐酸6吨,30%的液碱7.5吨,取得了明显的经济效益。

    据技术人员介绍,用离子交换法制备纯化水在制药工业已应用多年。该法最大的优点是出水纯度高、水质安全可靠、运转经济,技术难点是树脂的再生,它直接决定树脂的使用周期、离子交换效率等。

    传统的树脂再生技术有静态法和动态法两种。静态法操作简单,但洗脱率较低、使用周期短;动态法再生剂使用耗量大。对使用年限较长的树脂,这两种方法都有弊端。

    金海制药公司的制水车间此前对这两种方法也都进行过实际应用。强酸性732#阳离子交换树脂的传统再生方法一般采用4%的盐酸浸泡两小时;或用4%的盐酸以5米/小时的流速逆流洗脱1小时,再经水冲洗至pH值3.0~4.0。对于旧树脂,这两种方法的洗脱率达到70%,使用周期为18~20天。这种频繁的再生过程既耽误生产又浪费大量的再生剂。为此,研究人员对阳离子交换树脂的再生方法进行了比较研究,将再生时间设定为60分钟,再生剂为4%的盐酸,流速为5米/小时,比较了四种形式(先静态后动态、先静态后半动态、先半动态后静态、先动态后静态),以及原再生方法的再生效果。树脂再生的效果可以从使用周期上得到反映,使用周期长,则洗脱率较高,使用周期短,则洗脱率低。实验结果表明,先半动态后静态(进酸3次,每次2分钟,间隔10分钟,随后静态浸泡)的再生效果较好,再生剂消耗量低。
, 百拇医药
    阴离子交换树脂的性能不同于阳离子交换树脂,在再生过程中必须将弱酸性阴离子去除至很低的程度,而在弱酸性阴离子中最难去除的是HSiO3-。在实际应用中,为彻底除去树脂中的弱酸性阴离子,一般需进行两级交换。第一级交换主要是除去树脂中的强酸性阴离子,第二级交换才能除去弱酸性阴离子。所以弱酸性阴离子的洗脱程度决定其再生效果。实验以第二级交换为主研究阴离子交换树脂的再生,设定再生时间为90分钟,再生剂为4%的氢氧化钠溶液,逆流流速5米/小时,再生方式同阳离子交换树脂的再生实验。结果表明,先半动态后静态(进碱3次,每次5分钟,间隔10分钟,后静态浸泡45分钟)的方法再生效果最好,再生剂耗量最低。

    据技术人员分析,树脂的再生过程实际上是离子交换过程的逆过程。以阳离子交换树脂的再生为例,可表示为R-Na+H+=R-H+Na+。在再生的开始阶段,柱中游离的阳离子很少,一但有酸进入,立即进行交换,反应向生成R-H的方向移动。随着交换的进行,被交换下来的阳离子不断增加,反应进行得越来越慢,直到达到平衡。所以在开始阶段,可以通入多量的酸以加快其反应速度。另外,断续通入可以带走被交换下来的阳离子,使反应正向进行。在交换到一定程度后,反应已进行得很慢,再通入大量的酸已无太大意义,因此可以采用静态法使交换尽量完全。

    技术人员还强调,再生剂的消耗与多种因素有关。新树脂采用3倍~4倍用量可达到要求。但对于阴离子交换树脂则要适当增加再生剂用量,尤其是二级阴柱含有较多弱酸根离子难以去除,而输液要求硅酸盐含量在0.1毫克/升以下,对此,一般用5倍量才能达到要求。另外,树脂再生是一项实践技术,每次再生都要有详细的记录,以便更好地调整。

    (师亚茹 李璐), 百拇医药(师亚茹;李璐)