ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Технологические характеристики ионитов из "Обработка воды на тепловых электроносителях " Качество ионитов харакеризуется рядом физических и химических свойств, определяющих эффективность использования ионитов для обработки воды и иных целей, а также расход реагентов и воды на их регенерацию, потери ионитов в процессе их эксплуатации и другие технологические показатели. [c.210] Основными физическими свойствами ионитов являются их фракционный состав (крупность зерен), насыпной вес, степень набухания в воде и механическая прочность. [c.210] Крупность зерен ионитов, применяемых в промышленности, в подавляющем большинстве случаев находится в пределах от 0,3 до 1,5 мм. Под этим размером понимается средняя величина поперечника зерна ионита, имеющего неправильную форму, или диаметр гранулированного зерна. Крупность зерен ионитов характеризуется их фракционным или гранулометрическим составом, определяемым с помощью ситового анализа средней пробы ионита (аналогично фильтрующему материалу механических фильтров см. гл. 2). [c.210] Следует отметить, что Кн и ув не являются постоянными для данного материала величинами и сильно зависят от ионной формы ионита, pH воды, природы и концентрации растворенных в ней солей и других факторов, в зависимости от которых коэффициент набухания ионита составляет от 1,05— 1,1 до 1,5—1,6. [c.210] Величина Ус имеет значение для определения размеров склада для хранения ионитов (в сухом состоянии). Величина Ув определяет необходимые размеры и число ионит-ных фильтров. Влажность ионита, выражаемая в процентах от веса материала, имеет значение при расчетах за приобретенный ионит, так как стоимость последнего устанавливается за тонну материала определенной (стандартной) влажности. [c.210] Существенное значение имеет механическая прочность зерен ионита, от которой зависят потери материала в процессе его эксплуатации (для ионитов высокого качества 3—5% в год) вследствие измельчения под действием потока воды. Количественные показатели механической прочности ионитовых зерен пока еще не установлены. [c.211] К химическим свойствам ионита относятся прежде всего его химическая стойкость, степень (сила) кислотности или основности, обменная емкость, а также глубина удаления из воды поглощаемых им ионов, удельный расход реагентов и отмывочной воды. [c.211] Химическая стойкость ионита, помимо его состава и структуры, зависит от величины pH среды (электролита), природы и концентрации растворенных в ней ионов. Под действием этой среды могут происходить в той или иной степени растворение вещества ионита, а также переход его в коллоидный раствор (пептизация), нередко сопровождаемые измельчением зерен ионита. Как правило, иониты более склонны к пептизации при насыщении их одновалентными ионами (Н+, На+, ОН ), а также при малой концентрации электролитов в воде, чем при насыщении многовалентными ионами ( a +, Mg +, 504 ) или в концентрированных растворах солей. Устойчивость против растворов кислот или щелочей определяется индивидуальными особенностями того или иного ионита. Однако, как правило, и катиониты, и аниониты более устойчивы в кислотах, чем в щелочах, особенно повышенной концентрации. [c.211] Важнейшим технологическим показателем для любого ионита является его обменная емкость (ОЕ), выражаемая числом грамм-эквивалентов ионов, обмениваемых 1 ионита (во влажном состоянии). Так, например, если обменная емкость ионита составляет 500 г-экв/м , то это означает, что 1 такого ионита обменивает 500 г-же ионов, т. е. может очистить от данного иона при концентрации его 10 мг-экв/л (10 г-экв/м ) 50 л( воды, или при 5 мг-экв/л 100 ж и т. д. [c.211] В зависимости от условий, в которых осуществляется данный процесс ионирования воды, различают обменную емкость статическую (равновесную) или динамическую полную, до проскока и рабочую, а также лабораторную или эксплуатационную. [c.211] Фильтрование воды через слой ионита может, в зависимости от условий и режима эксплуатации ионитного фильтра, продолжаться до момента получения различной концентрации поглощаемого иона в обработанной воде (фильтрате). Если фильтрование продолжается до момента полного выравнивания концентраций поглощаемого иона в исходной воде и фильтрате, то при этом используется практически вся емкость поглощения ионита по данному иону. Такой режим соответствует использованию полной обменной емкости ионита ОЕ . Если фильтрование заканчивается при появлении проскока поглощаемого иона, т. е. при концентрации его в фильтрате больше нормальной (обычно близкой к нулю) величины, то используется обменная емкость до проскока ОЕ р. За величину проскока обычно принимается величина порядка 0,01—0,05 мг-экв/л. [c.212] В ряде случаев фильтрование ведут до остаточной концентрации поглощаемого иона в фильтрате значительно большей величины проскока, или останавливают фильтр при прекращении поглощения одних ионов и проскоке других и т. д. В таких случаях речь идет орабочей обменной емкости ионита ОЕр. Чаще всего ОЕр = ОЕпр. [c.212] Лабораторная обменная емкость ионита, определяемая с помощью лабораторных фильтров (динамических трубок), обычно существенно больше эксплуатационной емкости поглощения, измеряемой на больших промышленных фильтрах, у которых гидравлические условия работы ионитового слоя (отношение высоты к диаметру) обычно менее благоприятны. [c.212] В отличие от обменной емкости ионита (при тех или иных условиях) иногда вводят понятие обменной емкости ионитного фильтра г-же), которая равна соответствующей обменной емкости ионита, умноженной на объем последнего в фильтре. [c.212] Под эффектом ионитной обработки воды обычно понимают величину остаточной концентрации поглощаемого иона в фильтрате при данных условиях регенерации ионита, данном составе обрабатываемой воды и определенном режиме фильтрования ее (высота слоя ионита, скорость фильтрования). [c.212] Часто удельный расход реагента относят к I ионита (во влажном состоянии) и выражают в кг м или г-экв](так же, как обменную емкость). Такой способ имеет некоторое преимущество перед приведенным выше (наиболее распространенным), так как в этом случае величина расхода реагента не связана с изменениями обменной емкости ионита. [c.213] Обменная емкость ионита обычно возрастает с увеличением удельного расхода реагента. Однако в практике эксплуатации для повышения экономичности ионитной обработки воды не стремятся к получению максимальной величины обменной емкости ионита. Обычно выбирают оптимальную величину удельного расхода реагента, обеспечивающую достаточно глубокое удаление из воды поглощаемых ионов и достаточную величину обменной емкости, не вызывая в то же время чрезмерных затрат на регенерацию ионита. [c.213] В числе технологических характеристик ионита следует упомянуть показатели интенсивности промывки ионитового слоя (током воды снизу вверх), необходимой для обеспечения хорошей регенерации ионита и выражаемой в л/сек-м , а также удельный расход воды на его отмывку после регенерации, измеряемый в кубометрах воды на кубометр влажного ионита (м /м ). [c.213] Вернуться к основной статье