Góc tư vấn
Gần đây, nhựa trao đổi ion đã được sử dụng ngày càng nhiều để tạo ra nước uống. Các loại nhựa chuyên dụng đã được sử dụng để xử lý các chất gây ô nhiễm khác nhau. Trong bài viết này sẽ tìm hiểu về công nghệ trao đổi ion của hạt cation.
Công nghệ trao đổi ion và hạt trao đổi cation
Trao đổi ion là một phương pháp khử nhiễm và làm sạch nước giúp vô hiệu những hợp chất gây ô nhiễm trong nước. Trao đổi ion là một quy trình giải quyết và xử lý nhằm mục đích tách riêng những ion không mong ước ra khỏi dung dịch và thay thế sửa chữa bằng những ion khác. Quá trình trao đổi ion được diễn ra trong một cột trao đổi ion chứa trong một thiết bị chuyên được dùng nhằm mục đích tạo điều kiện kèm theo thuận tiện cho việc trao đổi diễn ra .
Hạt nhựa trao đổi cation là các hạt nhựa nhỏ, xốp (đường kính khoảng 0,5mm) và có khả năng hấp thụ các ion dương. Nhựa cation tích điện loại bỏ các chất gây ô nhiễm trong nước mà các ion này tích điện dương. Bao gồm trong loại nhựa này là cation mạnh (SAC) và cation yếu (WAC).
Hạt nhựa trao đổi cationNhững hạt nhựa cation sẽ cung ứng H +, những ion hay những ion tích điện dương sẽ trao đổi với những cation chứa trong nước, từ đó giúp khử khoáng và làm mềm nước. Một số khoáng chất mà nhựa cation hoàn toàn có thể vô hiệu như : Canxi Ca2 +, Crom Cr3 +, Cr6 +, Sắt Fe3 +, Magie Mg2 +, Mangan Mn2 +, Radium Ra2 + …Đối với nhựa Cationit acid mạnh ( SAC ) :Fe 3 + > Al 3 + > Ca 2 + > Mg 2 + > K + > H + > Li +Đối với nhựa Cationit acid yếu ( WAC ) :H + > Fe3 + > Al3 + > Ca2 + > Mg2 + > K + > Na + > Li +Xem thêm : Công nghệ lọc biến hóa
Tính chất vật lý:
Màu sắc : vàng, nâu, đen, thẩm. Trong quy trình sử dụng nhựa, sắc tố của nhựa mất hiệu lực hiện hành thường thâm hơn một chút ít .Hình thái : nhựa trao đổi ion thường ở dạng tròn. Độ nở : khi đem nhựa dạng keo ngâm vào trong nước, thể tích của nó biến hóa lớn. o Độ ẩm : là % khối lượng nước trên khối lượng nhựa ở dạng khô ( nhiệt độ cao ), hoặc ở dạng ướt ( độ ẩm thấp ) .Tính chịu nhiệt : những loại nhựa bị ảnh hưởng tác động bởi nhiệt độ, vượt quá số lượng giới hạn nhựa bị nhiệt phân giải, mất công dụng. Nhiệt độ hoạt động giải trí tốt từ 20-50 oC .Tính dẩn điện : chất trao đổi ion ẩm dẩn điện tốt, tính dẫn điện của nó nhờ vào vào dạng ion. Kích thước hạt : Resin có dạng hình cầu d = 0,04 – 1,00 mm .Tính chịu mài mòn : trong quản lý và vận hành những chất trao đổi ion cọ sát lẫn nhau và nở ngót, có năng lực dể vỡ vụn. Đây là một chỉ tiêu tác động ảnh hưởng đến tính năng thực dụng của nó .Chịu oxy hoá : chất oxy hoá mạnh hoàn toàn có thể làm cho nhựa bị lão hoá ( trơ ) ;
Ưu điểm của hạt cation trong giải quyết và xử lý nước
– Hạt cation có hiệu quả lọc cao và có thể tái sinh
– Vừa có công dụng là mềm nước và giảm độ kiềm về mức thấp nhất- Nhựa trao đổi ion cation axit mạnh hoàn toàn có thể trao đổi cation trong toàn bộ những khoanh vùng phạm vi PH và tương đối không thay đổi ở nhiệt độ cao ( trên thực tiễn không thay đổi ở mức 100 – 1200C ). Do đó nhựa trao đổi cation axit mạnh được sử dụng trong một loạt những ứng dụng như giải quyết và xử lý nước, lọc thực phẩm, dược phẩm …- Nhựa cation axit mạnh hoàn toàn có thể trung hòa những bazo mạnh và quy đổi những muối trung tính thành những axit tương ứng của nó. Trong khi nhựa anion bazo mạnh hoàn toàn có thể trung hòa axit mạnh và quy đổi những muối trung tính thành những bazo tương ứng .
Nguyên lý hoạt động giải trí của hạt trao đổi cation
Hạt cation xử lý nước cứng như thế nào
Xử lý nước cứng là việc loại bỏ ion canxi và magie trong nước. Các hạt cation được sử dụng trong điều hòa nước công nghiệp hoặc nước sinh hoạt. Quá trình này bao gồm việc truyền nước có chứa các ion khoáng cứng, cụ thể là canxi (Ca2 +) và magiê (Mg2 +) qua cột chứa nhựa trao đổi cation có tính axit mạnh ở dạng natri (Na +) (tức là các cation trao đổi là natri). Các ion canxi và magiê được trao đổi với số lượng ion natri tương đương.
Khi hạt hạt cation hết sạch ion Na +, cần tái sinh nhựa trao đổi cation bằng muối tinh khiết .
Nguyên lý trao đổi của hạt cation
Hạt cation khử kiềm và khử khoáng trong nước
Hạt cation còn có hiệu quả khử kiềm và khử khoáng một cách hiệu suất cao. Khi sử dụng nhựa cation để khử kiềm, khử khoáng, nước chảy qua những lớp nhựa toàn bộ cation của những muối hòa tan trong nước sẽ bị hấp thụ lên mặt phẳng cation và nhựa cation sẽ trả lại vào nước một lượng tương tự cation hydro ( H + ), những muối hòa tan trong nước sẽ biến thành những axit tương ứng. Khi những ion H + trong hạt nhựa cation hết sạch thì cần phải tái sinh nhựa trao đổi bằng cách sử dụng dung dịch HCl .
Hiệu suất hoạt động
Hiệu suất hoạt động giải trí của quy trình phụ thuộc vào vào :- Lượng và nồng độ của chất tái sinh được sử dụng- Tổng độ cứng của nước được giải quyết và xử lý và hàm lượng natri của nó
– Tốc độ dòng chảy của nước ảnh hưởng qua giường.
Hiệu suất thường được nhìn nhận theo độ cứng còn lại trong nước được giải quyết và xử lý. Trong làm mềm nước đô thị, mức độ tái sinh thấp và hiệu suất cao vô hiệu cao thường được nhu yếu. Đối với sử dụng công nghiệp, hoàn toàn có thể thu được nước được giải quyết và xử lý tương thích, có độ cứng dưới 5 ppm với mức 70 đến 80 kg muối trên một mét khối ( 4,5 đến 5 lb / ft 3 ) của nhựa. Nếu việc làm mềm đang được thực thi để phân phối cho nồi hơi áp suất thấp thường thì, trong đó nhu yếu phải có độ cứng dưới 1 ppm, thì tối thiểu phải tăng gấp đôi mức tái sinh này .Rò rỉ độ cứng trong những điều kiện kèm theo quản lý và vận hành tiêu chuẩn thường nhỏ hơn 1 % tổng độ cứng của nước tác động ảnh hưởng và năng lực thao tác không bị tác động ảnh hưởng đáng kể trừ khi nước thô chứa hơn 25 % những cation trao đổi là natri ( hoặc không link khác ) những ion. Trong làm mềm gia dụng, độ cứng còn lại ở những mức tương đối thấp này thường không được nhu yếu, và lưu lượng khá cao thường được sử dụng với ảnh hưởng tác động không đáng kể đến hiệu suất quản lý và vận hành. Tuy nhiên, điều đáng ghi nhớ là việc sử dụng chất tái sinh hiệu suất cao nhất hoàn toàn có thể đạt được bằng cách sử dụng nồng độ muối cao và cho thời hạn tiếp xúc khá đầy đủ. Sự di dời tiếp theo của chất tái sinh đã qua sử dụng khỏi giường cũng nên chậm, nhưng việc vô hiệu muối dư thừa sau cuối nên được thực thi ở vận tốc dòng dịch vụ thông thường .Có thể thấy, hạt trao đổi ion cation có tác dụng rất tốt trong làm mềm nước cứng và khử khoáng .
