Обработка воды методами ионного обмена. Nа-катионирование

Обработка воды методами ионного обмена основана на пропуске исходной или частично обработанной воды через фильтрующий слой ионообменного материала, практически нерастворимого в воде, но способного взаимодействовать с содержащимися в обрабатываемой воде ионами. Материалы, обладающие свойством обменивать катионы, называются катионитами, а материалы, обладающие свойством обменивать анионы – анионитами. На водоподготовительных установках энергетических объектов применяются катиониты: сульфоуголь (наиболее дешевый), катионит КУ-2 (термостойкий), реже – катионит КУ-1. Чтобы получить нужную ионную форму ионита, проводят регенерацию.

Катиониты при регенерации их растворами NаCl, Н₂SО₄, NH₄Cl образуют соответственно натриевую, водородную или аммонийную формы, которые условно можно обозначить: NаR, HR, NH₄R. При пропуске обрабатываемой воды, содержащей катионы Са²⁺, Мg²⁺ через отрегенерированный катионит, протекают реакции обмена ионов Са²⁺, Мg²⁺ на ионы Nа⁺, H⁺, NH₄⁺, содержащихся в катионите; этот процесс называется катионированием.

Nа-катионирование основано на пропуске воды через Nа-форму катионита, для чего предварительно катионит регенерируется поваренной солью (NaCl). При Nа-катионировонии воды протекают следующие реакции:

2NаR+Са(НСО₃)₂ÛСаR₂+2NаНСО₃

2NаR+Мg(НСО₃)₂ÛMgR₂+2NаНСО₃

2NаR+CаCl₂ÛСаR₂+2NaCl

2NаR+CаSO₄ÛСаR₂+2Na₂SO₄

2NаR+MgCl₂ÛMgR₂+2NaCl

2NаR+MgSO₄ÛMgR₂+2Na₂SO₄

где NаR, СаR₂, MgR₂ – солевые формы катионита.

Как видно из приведенных реакций. Из обрабатываемой воды удаляются катионы Са²⁺ и Mg²⁺, а в обрабатываемую воду поступают ионы Nа⁺, анионный состав воды при этом не меняется.

Одноступенчатым Nа-катионированием можно получить воду с остаточной жесткостью до 0,1 мг-экв/л, однако для получения боее глубокоумягченной воды (с остаточной жесткостью 0,01-

0,02 мг-экв/л) требуется существенно увеличить удельный расход соли на регенерацию фильтра, причем необходим тщательный контроль за «проскоком» жесткости. В схеме двухступенчатого Nа-катионирования все эти недостатки устраняются и надежно обеспечивается остаточная жесткость фильтра менее 0,01 мг-экв/л.

Число ступеней катионирования определяется требованиями к обработанной воде. Так, для паровых экранированных котлов, где требуется глубокое умягчение воды, целесообразно применение схемы двухступенчатого Nа-катионирования. Для горячего водоснабжения, если требуется частичное умягчение воды, достаточно одной ступени катионирования.

Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 193; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!