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2,4-D酸既是一种高效植物生长激素,也是一种广谱的除草剂,近年来得到广泛应用。但2,4-D酸的酸析母液为高含盐、高浓度有机废水而难以处理。本文提出在原料氯乙酸中和以及缩合母液酸析前以离子交换法将缩合母液中的Na+与原料氯乙酸的H+交换,降低氯乙酸中和用碱量和酸析母液中和用酸量的盐减量工艺。首先以氯乙酸与Na型阳离子交换树脂进行H交换,降低了其中和耗碱量,得到H型树脂；再以模拟缩合母液与H型树脂进行Na交换,降低其pH,从而减少酸析步骤耗酸量,如此循环,最终减少酸碱用量,又实现了酸析废水中盐减量。本实验先用较低浓度的模拟料液通过静态交换实验考察了三种阳离子交换树脂(732、D001、110)对H+和Na+的交换能力,分别从交换量和平衡时间两方面考察3种树脂的交换性能,筛选出交换能力最好的树脂。用低浓度的模拟料液进行条件优化实验,最后分别用低浓度和高浓度模拟料液在最优条件下进行重复稳定实验,以考察树脂的耐用性。较低浓度模拟料液交换实验的动力学实验数据表明,Na型树脂和H型树脂在293K时,20min左右达到平衡,静态平衡交换量的大小顺序是：D001>732>110,根据Weber-Morris模型分析说明,H+和Na+在树脂上的交换控制过程包括内部扩散和液膜扩散。根据交换等温线的数据可知,树脂对H+和Na+的交换受温度的影响较大,3种树脂均是随温度的升高,交换量减小。Langmuir方程可很好的拟合等温交换数据,根据Langmuir方程,温度为293K、流速为8BV/h时,3种树脂的H交换和Na交换的饱和交换量的大小顺序是：D001>732>110；且Na+的交换量大于H+的交换量。依据Freundlich方程对Na型树脂交换数据的拟合,Kf随温度的升高而减小,说明升温不利于交换,所得n>2,说明交换为优惠交换；由Redlich-Peterson方程对H型树脂拟合的参数Krp随温度的升高而降低,说明温度升高不利于交换。交换热力学数据△G<0,△H<0,△S<0表明,H交换和Na交换均为自发进行的放热反应,且整个反应体系为熵增加的过程。动态交换条件优化实验验证了静态交换实验的结果：3种树脂的交换能力随温度的升高,交换能力下降；再通过改变流速,得到最佳实验操作条件：温度293K、H交换的流速为4BV/h、Na交换的流速为5BV/h。高浓度模拟料液的动态离子交换稳定性实验表明,模拟料液浓度升高后,树脂的交换能力得到改善；可能是高浓度Na交换实验时碱度较高,进入H型树脂后没有2,4-D酸生成,下一步的H交换实验不受影响；高浓度H交换又使得Na-H交换彻底,故高浓度稳定性实验的交换效率优于低浓度。根据酸碱耗节约量的计算数据,得到酸碱节约量的变化趋势。过树脂的H交换液的体积前20 mL (0.952BV)时碱节约量62.61%,60ml (2.86BV)时吸附饱和,此时碱的累积节约量为28.45%；过树脂的Na交换液的体积前15 mL (0.714BV)酸节约量50.34%,40ml (1.90BV)时吸附饱和,此时酸的累积节约量为23.13%,可作为实际工艺设计的依据。总之,采用离子交换法改进2,4-D酸的生产工艺,可减少酸碱的用量,使Na+得到循环利用,实现酸析废水中的盐减量,降低废水处理难度。节约了处理成本和生产成本。