Erweichung & Regeneration von Ionen austausch harz

Ionen austausch harzIst eine Polymer verbindung, die in Säuren, alkalischen Lösungen und organischen Lösungsmitteln unlöslich ist. Es hat eine hohe physikalische und chemische Stabilität und ist ein wichtiges Material, das in der Wasser aufbereitung, der chemischen Trennung, der biologischen Trennung und anderen Bereichen verwendet wird. Sein Prinzip besteht darin, die ionischen funktionellen Gruppen auf dem Harz zu verwenden, um chemisch mit den Ionen in Lösung zu reagieren, wodurch die Trennung und Reinigung von Ionen erreicht wird.

Struktur

Die Elemente, aus denen ein Ionen austausch harz besteht, sind im Allgemeinen Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff und Schwefel. Die konstituieren den Einheiten sind das Polymer rückgrat, funktionelle Gruppen, die an das Rückgrat gebunden sind, und austauschbare Ionen in den funktionellen Gruppen. Das Polymer rückgrat ist eine drei dimensionale mehr dimensionale Netzstruktur mit miteinander verbundenen und verschränkten Polymer ketten, die nicht an Ionen austausch reaktionen beteiligt sind, und die Ketten sind geladene funktionelle Gruppen mit Ionen entgegen gesetzter Ladung, die als austauschbare Ionen oder Gegen ionen bezeichnet werden. Das Polymer rückgrat und die funktionellen Gruppen können sich nicht frei bewegen, aber Gegen ionen können in der Lösung in frei bewegliche Ionen dissoziieren. Die Fähigkeit, unter bestimmten Bedingungen mit anderen Gegen ionen derselben Ladung von außen auszu tauschen, und der Prozess der Dissoziation oder Auflösung ist reversibel, was die Ionen austausch leistung des Harzes bestimmt.

Formation prozess und chemische Struktur des starken sauren Kations austausch harzes

Übermäßige Wasserhärte wird für viele Branchen viele Unannehmlichkeiten verursachen. Beispiels weise verringert eine übermäßige Wasserhärte in Brauchwasser den Geschmack von Trinkwasser und beeint rächt igt in schwer wiegenden Fällen die menschliche Gesundheit. Bei der Kessel wasser versorgung erzeugen Härte ionen im Wasser auch Kessel waage im Kessel, die nicht nur Brennstoff verschwendet, sondern auch Explosionen verursacht. Im Bereich der Meerwasser entsalzung gibt es nicht nur eine große Anzahl von Na⁺K,⁺, Cl^-, CO₃^2-Und SO₄^2-, Aber auch eine hohe Konzentration von Ca^{2 +}Und Mg^{2 +}Ohne Behandlung wird eine große Anzahl von Niederschlägen ausfallen und eine irreversible Skalierung im System verursachen, wodurch die Rückgewinnung srate von Wasser und die Betriebs stabilität verringert werden, wodurch die Betriebs kosten erhöht werden. Daher ist es unvermeidlich, die Wasserhärte innerhalb eines bestimmten Bereichs zu kontrollieren, ob aus der Perspektive der häuslichen Wassers icherheit oder des Entsalzung systems Anti-Fouling und Zunder-Hemmung.

Ionen harz Enthärtung & Regeneration Prozess

Die austauschbaren Ionen, die auf dem zur Wasser enthärtung verwendeten Kations harz getragen werden, sind im Allgemeinen Na⁺Und H⁺, Die mit Ca reagieren können^{2 +}Und Mg^{2 +}In der Lösung. Kations austausch harz vom Na-Typ, beispiels weise in der Lösung bei Raum temperatur und niedriger Konzentration, aufgrund der stärkeren Affinität zwischen Ca^{2 +}(Oder Mg^{2 +}) Und Kation austausch harz, die Reaktion nach rechts, Na⁺Im Harz wird kontinuierlich durch Ca ersetzt^{2 +}(Oder Mg^{2 +}) Bis zum Reaktions gleichgewicht; wenn die Konzentration von Na⁺In der Lösung ist größer (d. H. Das Harz wird zu gesättigter Kochsalz lösung oder HCl-Lösung hinzugefügt), die gesamte Reaktion wird bis zu dem Punkt durchgeführt, an dem die Konzentration von Na⁺In der Lösung größer ist (d. H. gesättigte Kochsalz lösung oder HCl-Lösung wird dem Harz zugesetzt), verläuft die gesamte Reaktion nach links, d. H. Ca^{2 +}(Oder Mg^{2 +}) Im Harz wird kontinuierlich desorbiert, um das Ionen austausch harz zu regenerieren.

Erweichung und Regeneration von Na⁺Austausch harz

Der Harz regeneration zyklus bezieht sich auf die Zeit, die verwendet wird, wenn das Austauschharz nach einer Nutzungs dauer allmählich seine Adsorption kapazität verliert und den sättigen den Zustand erreicht. Der Regeneration zyklus wird von vielen Faktoren wie Wasserfluss, Gesamt wasserhärte, Harz auswahl usw. beeinflusst.

Berechnen Sie entsprechend dem Volumen des Wasser ent härter tanks das Volumen der Harz füllung, das im Allgemeinen 60% bis 90% der Höhe des Wasser ent härter tanks beträgt.

Wir können den Regeneration zyklus wie folgt finden:

Periodische Wasser produktion kann auch erhalten werden als:

• H — Regeneration zyklus (Stunde)
• Q_C— Periodische Wasser erzeugung (m³)
• V — Harz volumen (m³)
• C — Arbeits austausch kapazität (mmol/l)
• Q — Einlaß durchfluss rate (m³/H)
• W — Gesamt wasserhärte (mmol/l)

Zum Beispiel, wenn Q = 40 m³/H; V = 2 m³; C = 800 mmol/l; W = 5 mmol/l, dann H = 2 × 800 (40 × 5) = 8 Stunde und Q_C= 2 × 800 ≤ 5 = 320 m³.

Das Harz muss mit dem entsprechenden Salz, der Säure und dem Alkali regeneriert werden, nachdem es seine Arbeits kapazität nicht wieder hergestellt hat, und der Regen erativ mittel verbrauch und das Regeneration mittel verhältnis werden im Allgemeinen verwendet, um die Regeneration kapazität des Harzes zu messen. Regenerant verbrauch = Regenerant-Verhältnis × Mol masse, also Zyklus salz verbrauch = Regenerant-Verhältnis × Molare Masse (g/mol) × Arbeits austausch kapazität (mol/l) × Harzfüll volumen (L).