Удельный расход - регенерирующее вещество
Cтраница 2
Хотя большая часть теоретических исследований была проведена на ионитах, регенерация которых осуществлялась избытком электролита, что гарантировало наличие полностью заряженных иони-тов, в промышленной практике по экономическим соображениям обычно применяют меньший удельный расход регенерирующего вещества, что не может обеспечить однородности зарядки ионита в колонне. Такая практика приводит к наличию зоны нерегенерированного ионита в нижней части колонны. Неполнота обмена изменяется обратно пропорционально удельному расходу регенерирующего вещества. [16]
Наиболее экономичный удельный расход регенерирующего вещества составляет то минимальное количество соли, которое необходимо для получения воды с предельной допустимой жесткостью. Интересно отметить, что в этом определении не фигурируют какие-либо предельные значения обменной емкости. Однако из кривых регенерации на рис. 35 - 37 видно, что эффективность регенерации возрастает с уменьшением удельного расхода регенерирующего вещества. [17]
Поведение ионитов, применяемых для умягчения воды в системах промышленного и бытового водоснабжения, зависит от многочисленных факторов. Одним из наиболее важных ( особенно в экономическом отношении) факторов является зависимость между обменной емкостью ионита и удельным расходом регенерирующего вещества при регенерации ионита. Экономически оптимальный удельный расход регенерирующего вещества изменяется в зависимости от ряда переменных, таких, как тип ионита, концентрация и состав умягчаемой воды. [18]
Свойства смолы в колонне являются наиболее важной характеристикой любого ионита. Ни один метод испытания не может включать всевозможные пары ионов. Оценка применимости и экономичности ионита может основываться на испытании катионитов в водородном и натриевом циклах и анионитов в гидроокисном и хлоридном циклах. Для оценки ионитов важное значение имеют кривые зарядки ( обменная емкость как функция удельного расхода регенерирующего вещества) для различных циклов и обменная емкость ( при различных удельных расходах регенерирующего вещества, меньших удельного расхода при насыщении ионита) как функция производительности. Натриевый цикл изучают путем обмена ионов кальция на ионы натрия. Аниониты изучают, обменивая гидроксильные ионы на хлор-ионы и хлор-ионы на ионы сульфата. [19]
Свойства смолы в колонне являются наиболее важной характеристикой любого ионита. Ни один метод испытания не может включать всевозможные пары ионов. Оценка применимости и экономичности ионита может основываться на испытании катионитов в водородном и натриевом циклах и анионитов в гидроокисном и хлоридном циклах. Для оценки ионитов важное значение имеют кривые зарядки ( обменная емкость как функция удельного расхода регенерирующего вещества) для различных циклов и обменная емкость ( при различных удельных расходах регенерирующего вещества, меньших удельного расхода при насыщении ионита) как функция производительности. Натриевый цикл изучают путем обмена ионов кальция на ионы натрия. Аниониты изучают, обменивая гидроксильные ионы на хлор-ионы и хлор-ионы на ионы сульфата. [20]
Целесообразно рассмотреть возможность применения ионного обмена для концентрирования раствора и устранения трудностей, связанных с осаждением цинка из разбавленных растворов при помощи химических реагентов. Применение Na-катионитов в этом случае более целесообразно, чем Н - катионитов, так как устраняет образование кислот, которые перед сбросом в сточные воды должны быть нейтрализованы. Поскольку относительно обмена натрий-цинк имеются сравнительно скудные сведения, необходимо провести приближенный расчет. Так как катионы кальция и цинка двухвалентны и близки по активности, для приближенного решения задачи можно использовать данные по обмену натрий-кальций. VII), отчетливо видно, что при удельном расходе регенерирующего вещества 97 4 кг / ж3 поваренной соли полнота регенерации близка к 80 % и для раствора приведенной выше концентрации величина проскока цинка в фильтрат будет незначительной. Для получения раствора с максимально возможной концентрацией иона цинка следует принять удельный расход поваренной соли, обеспечивающий регенерацию, по возможности близкую к 100-процентной. Так как за 1 час необходимо извлечь 4 г-экв цинка ( или 96 г-экв / сутки), для 24-часового периода потребуется 229 л смолы. Совершенно очевидно, что для очистки 3 780 л / час воды и извлечения цинка в виде концентрированного раствора сравнительно чистого хлорида цинка достаточна установка, содержащая лишь 9 5 л смолы. [21]
Целесообразно рассмотреть возможность применения ионного обмена для концентрирования раствора и устранения трудностей, связанных с осаждением цинка из разбавленных растворов при помощи химических реагентов. Применение Na-катионитов в этом случае более целесообразно, чем Н - катионитов, так как устраняет образование кислот, которые перед сбросом в сточные воды должны быть нейтрализованы. Поскольку относительно обмена натрий-цинк имеются сравнительно скудные сведения, необходимо провести приближенный расчет. Так как катионы кальция и цинка двухвалентны и близки по активности, для приближенного решения задачи можно использовать данные по обмену натрий-кальций. VII), отчетливо видно, что при удельном расходе регенерирующего вещества 97 4 кг / м3 поваренной соли полнота регенерации близка к 80 % и для раствора приведенной выше концентрации величина проскока цинка в фильтрат будет незначительной. Для получения раствора с максимально возможной концентрацией иона цинка следует принять удельный расход поваренной соли, обеспечивающий регенерацию, по возможности близкую к 100-процентной. Так как за 1 час необходимо извлечь 4 г-экв цинка ( или 96 г-же / сутки), для 24-часового периода потребуется 229 л смолы. Совершенно очевидно, что для очистки 3 780 л / час воды и извлечения цинка в виде концентрированного раствора сравнительно чистого хлорида цинка достаточна установка, содержащая лишь 9 5 л смолы. [22]
 |
Обессоливание раствора хлорида натрия смесью ионитов амберлит 1R - 120 и ША-400. [23] |
Для того чтобы деионизация протекала в нейтральной среде, необходимо одновременно удалять анионы и катионы. Для этого сильнокислотный катионит смешивают с сильноосновным анио-нитом. Интересно отметить, что скорости ионного обмена для сульфокатионита и сильноосновного анионита при одинаковых размерах зерен приблизительно одинаковы. Благодаря этому значение рН остается постоянным даже при неравновесных условиях. Из кривых видно, что проблема, обусловленная наличием остаточного содержания удаляемых ионов в фильтрате, при этом методе отпадает и что он позволяет получать воду с весьма низкой проводимостью. Характер ионообменных равновесий, соответствующих реакциям в слое смешанных ионитов, позволяет получать воду, по качеству равноценную деетиллированной ( 1Ов - 1О7 омГ1), при любой концентрации солей в исходной воде и при любом удельном расходе регенерирующего вещества. [24]
 |
Обессоливание раствора хлорида натрия смесью ионитов амберлит IR-120 и IRA-400. [25] |
Для того чтобы деионизация протекала в нейтральной среде, необходимо одновременно удалять анионы и катионы. Для этого сильнокислотный катионит смешивают с сильноосновным анио-нитом. Интересно отметить, что скорости ионного обмена для сульфокатионита и сильноосновного анионита при одинаковых размерах зерен приблизительно одинаковы. Благодаря этому значение рН остается постоянным даже при неравновесных условиях. Из кривых видно, что проблема, обусловленная наличием остаточного содержания удаляемых ионов в фильтрате, при этом методе отпадает и что он позволяет получать воду с весьма низкой проводимостью. Характер ионообменных равновесий, соответствующих реакциям в слое смешанных ионитов, позволяет получать воду, по качеству равноценную дестиллированной ( 10 - 6 - 10 - 7 олГ1), при любой концентрации солей в исходной воде и при любом удельном расходе регенерирующего вещества. [26]
Страницы: 1 2