Що таке регенерація смоли IX?
Протягом одного або декількох циклів обслуговування смола IX вичерпується, що означає, що вона більше не може сприяти іонообмінним реакціям. Це відбувається, коли іони -забруднювачі зв’язуються майже з усіма доступними активними ділянками на матриці смоли. Простіше кажучи, регенерація - це процес, коли аніонні або катіонні функціональні групи відновлюються до матриці відпрацьованої смоли. Це досягається шляхом застосування розчину хімічної регенерації, хоча точний процес і використані регенератори будуть залежати від кількох факторів процесу.
Типи процесів регенерації смоли IX
Системи IX зазвичай мають форму колон, які містять один або кілька різновидів смоли. Під час циклу обслуговування потік направляється в колону IX, де він реагує зі смолою. Цикл регенерації може бути одного з двох типів, залежно від шляху, яким проходить регенеративний розчин. До них відносяться:
1）Регенерація спільного потоку (CFR). У CFR розчин регенератора йде тим самим шляхом, що і розчин, що підлягає обробці, який зазвичай знаходиться зверху вниз у стовпці IX. CFR зазвичай не використовується, коли великі потоки потребують обробки або потрібна більш висока якість, для шарів смоли з сильним кислотним катіоном (SAC) та міцним основним аніоном (SBA), оскільки для рівномірної регенерації смоли знадобиться надмірна кількість розчину регенератора. Без повної регенерації смола може випустити забруднюючі іони в оброблений потік під час наступного обслуговування.
2）Регенерація зворотного потокуn (RFR). Також відома як регенерація протипотоку, RFR включає введення розчину регенератора у протилежному напрямку потоку обслуговування. Це може означати цикл завантаження/регенерації висхідного потоку або цикл регенерації висхідного завантаження/висхідного потоку. В будь -якому випадку розчин регенератора спочатку контактує з менш вичерпаними шарами смоли, що робить процес регенерації більш ефективним. В результаті RFR потребує менше регенеративного розчину і призводить до меншої витоку забруднювачів, хоча важливо відзначити, що RFR діє ефективно лише тоді, коли шари смоли залишаються на місці протягом усієї регенерації. Тому RFR слід використовувати лише з колонами IX із заповненим шаром, або якщо використовується якийсь тип утримуючого пристрою для запобігання переміщенню смоли всередині колони.
Етапи регенерації смоли IX
Основні етапи циклу регенерації складаються з наступного:
Зволоження. Зворотне промивання виконується лише в CFR і передбачає промивання смоли для видалення завислих частинок і перерозподілу ущільнених намистин смоли. Перемішування бісеру допомагає видалити дрібні частинки та відкладення з поверхні смоли.
Регенеруюча ін'єкція. Розчин регенератора вводять у колону IX з низькою швидкістю потоку, щоб забезпечити достатній час контакту зі смолою. Процес регенерації є більш складним для агрегатів зі змішаним шаром, які містять аніонні та катіонні смоли. Наприклад, у поліруванні зі змішаним шаром IX смоли спочатку відокремлюють, потім наносять їдкий регенерант, а потім кислотний.
Регенеративне зміщення. Регенерант вимивається поступово повільним введенням розрідженої води, зазвичай з тією ж швидкістю потоку, що і розчин регенератора. Для агрегатів зі змішаним шаром зміщення відбувається після нанесення кожного з розчинів регенератора, а потім смоли змішуються зі стисненим повітрям або азотом. Необхідно ретельно контролювати швидкість потоку цієї стадії «повільного полоскання», щоб уникнути пошкодження намистинок смоли.
Полоскання. Нарешті, смолу промивають водою з тією ж швидкістю потоку, що і цикл обслуговування. Цикл полоскання повинен тривати до досягнення цільового рівня якості води.
Які матеріали використовуються для регенерації смоли IX?
Кожен тип смоли вимагає вузького набору потенційних хімічних регенераторів. Тут ми окреслили загальні розчини регенерації за типом смоли та узагальнили альтернативи, де це можливо.
Регенератори сильних катіонів кислот (SAC)
Смоли SAC можна регенерувати тільки сильними кислотами. Хлорид натрію (NaCl) є найпоширенішим регенератором для пом'якшення, оскільки він відносно дешевий і легкодоступний. Хлорид калію (KCl) є загальною альтернативою NaCl, коли натрій небажаний у обробленому розчині, тоді як хлорид амонію (NH4Cl) часто замінюють для нагрівання гарячим конденсатом.
Демінералізація-це двоетапний процес, перший з яких передбачає видалення катіонів за допомогою смоли SAC. Соляна кислота (HCl) є найефективнішим і широко використовуваним регенератором для застосувань декатіонізації. Сірчана кислота (H2SO4), хоча вона є більш доступною та менш небезпечною альтернативою HCl, має меншу робочу здатність і може призвести до осадження сульфату кальцію, якщо застосовувати її у занадто високій концентрації.
Регенератори слабких кислотних катіонів (WAC)
HCl є найбезпечнішим, найефективнішим регенератором для розкладання. H2SO4 можна використовувати як альтернативу HCl, хоча його слід утримувати в низькій концентрації, щоб уникнути осадження сульфату кальцію. Інші альтернативи включають слабкі кислоти, такі як оцтова кислота (CH3COOH) або лимонна кислота, які також іноді використовуються для регенерації смол WAC.
Регенератори міцного базового аніону (SBA)
Смоли SBA можна регенерувати тільки за допомогою міцних основ. Каустична сода (NaOH) майже завжди використовується як регенератор SBA для демінералізації. Також можна використовувати їдкий калій, хоча це дорого.
Смоли слабкого базового аніону (WBA)
NaOH майже завжди використовується для регенерації WBA, хоча також можуть бути використані слабкі луги, такі як аміак (NH3), карбонат натрію (Na2CO3) або суспензія вапна.
Час публікації: 16 червня-16 червня