İyon değişim reçinesinin yumuşatılması ve yenilenmesi

İyon değişimi reçinesiAsitler, alkali çözeltiler ve organik çözücülerde çözünmeyen bir polimer bileşiğidir. Yüksek fiziksel ve kimyasal stabiliteye sahiptir ve su arıtma, kimyasal ayırma, biyolojik ayırma ve diğer alanlarda kullanılan önemli bir malzemedir. İlkesi, çözeltideki iyonlarla kimyasal olarak reaksiyona girmek için reçine üzerindeki iyonik fonksiyonel grupları kullanmaktır, böylece iyonların ayrılması ve saflaştırılmasıdır.

Yapısı

İyon değişim reçinesi oluşturan elementler genellikle karbon, hidrojen, oksijen, azot ve kükürttür. Kurucu birimler, fonksiyonel gruplardaki omurga ve değiştirilebilir iyonlara bağlı polimer omurga, fonksiyonel gruplardır. Polimer omurga, iyon değişim reaksiyonlarına dahil olmayan, birbirine bağlı ve karışık polimer zincirlere sahip üç boyutlu çok boyutlu bir örgü yapısıdır ve zincirler, değiştirilebilir iyonlar veya karşı iyonlar olarak adlandırılan zıt yük iyonlarına sahip fonksiyonel gruplar olarak ücretlendirilir. Polimer omurga ve fonksiyonel gruplar serbestçe hareket edemez, ancak sayaç iyonları çözeltide serbestçe hareket eden iyonlara ayrılabilir. Aynı yükün diğer sayaç iyonları ile belirli koşullar altında dışarıdan değişim kabiliyeti ve çözünme veya çözünürlük süreci tersine çevrilebilir, bu da reçinenin iyon değişim performansını belirler.

Oluşum süreci ve güçlü asit katyon değişim reçinesinin kimyasal yapısı

Aşırı su sertliği birçok endüstri için çok fazla rahatsızlığa neden olacaktır. Örneğin, evsel suda, aşırı su sertliği içme suyunun tadını azaltacaktır ve ciddi durumlarda insan sağlığını etkileyecektir. Kazan su kaynağında, sudaki sertlik iyonları, sadece yakıtı değil, aynı zamanda patlamalara da neden olan kazanlarda da kazan ölçeği üretecektir. Deniz suyu arıtma alanında, sadece çok sayıda na yoktur⁺, K⁺, Cl^-, Co₃^2-Ve böylece₄^2-, Ama aynı zamanda yüksek bir ca konsantrasyonu^{2 +}Ve mg^{2 +}Herhangi bir tedavi olmaksızın, çok sayıda çökeltiyi çökecektir ve sistemin içinde geri dönüşümsüz ölçeklenmeye neden olur, suyun geri kazanım oranını ve operasyonun istikrarını azaltır, böylece işletme maliyetlerini arttırır. Bu nedenle, evsel su güvenliği veya tuzdan arındırma sistemi anti-kirlenme ve ölçek inhibisyonu açısından, su sertliğini belirli bir aralıkta kontrol etmek kaçınılmazdır.

İyon reçine yumuşatma ve rejenerasyon süreci

Su yumuşatma için kullanılan katyon reçinesinde taşınan değiştirilebilir iyonlar genellikle na⁺Ve h⁺Ca ile reaksiyona girebilir^{2 +}Ve mg^{2 +}Çözümde. Na tipi katyon değişim reçinesi, örneğin, ca arasındaki daha güçlü afinite nedeniyle oda sıcaklığında ve düşük konsantrasyonda çözeltide^{2 +}(Veya mg^{2 +}) Ve katyon değişim reçinesi, sağa tepki, na⁺Reçine sürekli olarak ca ile değiştirilir^{2 +}(Veya mg^{2 +}) Reaksiyon dengesine kadar; na konsantrasyonu ne zaman⁺Çözeltide daha büyüktür (yani, reçine doymuş salin veya hcl çözeltisine eklenir), tüm reaksiyon na konsantrasyonunun olduğu noktaya gerçekleştirilir.⁺Çözeltide daha büyüktür (yani, doymuş salin veya hcl çözeltisi reçineye eklenir), tüm reaksiyon sola, yani, Ca^{2 +}(Veya mg^{2 +}) Reçinede iyon değişim reçinesini yeniden oluşturmak için sürekli olarak desorbed edilir.

Na yumuşatma ve rejenerasyon⁺Değişim reçine

Reçine rejenerasyon döngüsü, değişim reçinesinin bir kullanım süresinden sonra adsorpsiyon kapasitesini yavaş yavaş kaybettiği ve doymuş duruma ulaştığı zamanı ifade eder. Rejenerasyon döngüsü, su akışı, toplam su sertliği, reçine seçimi vb. gibi birçok faktörden etkilenir.

Su yumuşatıcı tankının hacmine göre, genellikle su yumuşatıcı tankının yüksekliğinin 60% ila 90% olan reçine dolgu hacmini hesaplayın.

Rejenerasyon döngüsünü aşağıdaki gibi bulabiliriz:

Periyodik su üretimi de şu şekilde elde edilebilir:

• H 157666regeneration rejenerasyon döngüsü (saat)
• Q_C157666periodic periyodik su üretimi (m³)
• V 157666resin reçine hacmi (m³)
• C 157666working çalışma değişim kapasitesi (mmol/l)
• Q 157666inlet giriş akış hızı (m³/H)
• W 157666total toplam su sertliği (mmol/l)

Örneğin, q = 40 m olduğunda³/H; v = 2 m³; C = 800 mmol/l; w = 5 mmol/l, sonra h = 2 185945800 800 ÷ (40 1859455 5) = 8 saat ve q_C= 2 185945800 800 ÷ 5 = 320 m³.

Reçine, çalışma kapasitesini geri yüklemedikten sonra ilgili tuz, asit ve alkali ile rejenere edilmeli ve rejenerant tüketim ve rejenerant oranı genellikle rejenerasyon kapasitesini ölçmek için kullanılır. Rejenerant tüketimi = rejenerant oranı × molar kütle, bu nedenle döngü tuz tüketimi = rejenerant oranı 185945. molar kütle (g/mol) 185945. çalışma değişim kapasitesi (mol/l) 185945resin reçine dolum hacmi (l).