ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Натрий-катионирование воды из "Обработка воды на тепловых электроносителях " Таким образом, концентрации анионов, содержащихся в исходной воде после ее Na-катионирования, остаются практически неизменными. [c.213] Превращение карбонатной жесткости воды в бикарбонат натрия обусловливает высокую натриевую щелочность воды, так как в котле ЫаНСОз превращается в соду и едкий натр. Это обстоятельство является главным недостатком Na-катионирования воды. [c.213] Основные технологические показатели процесса Ыа-катионирования воды — рабочая обменная емкость данного катионита ОЕр и эффект умягчения им воды (остаточная жесткость фильтрата) -зависят от состава умягчаемой воды и режима (полноты) регенерации ионита (количество реагента, концентрация и степень загрязнения регенерационного раствора кальцием и магнием и т. д.). [c.215] Аналогичное действие оказывает наличие противоионов в регенерационном растворе вследствие загрязнения регенерирующего агента — поваренной соли — соединениями кальция и магния (рис. 6-1), в результате чего уменьшается эффект регенерации катионита и падает его рабочая обменная емкость . [c.215] Основными показателями, определяющими эффективность режима регенерациии величину рабочей емкости поглощения Ыа-катионита, являются расход реагента и концентрация регенерационного раствора. Чем больше расход реагента, тем полнее регенерируется катионит, вследствие чего возрастает рабочая емкость катионита. Однако прямой пропорциональности между расходом соли и степенью регенерации катионита нет (рис. 6-2). [c.216] Эффект регенерации катионита повышается с увеличением концентрации раствора поваренной соли. Однако при неизменном расходе реагента такое Joo увеличение его концентрации приводит к соответствующему уменьшению объема регенерационного раствора. Последнее обстоятельство снижает эффект регенерации катионита, так как вытесненные из катионита ионы a + и М 2+ распределяются в меньшем объеме, т. е. концентрация этих противоионов увеличивается. С другой стороны, уменьшение объема раствора соли снижает обмен последнего в пространстве между зернами катионита (обычно желательна трехкратная смена жидкости в этом пространстве), что также снижает полноту регенерации. [c.216] Оптимальная концентрация раствора соли при регенерации сульфоугля составляет 6—8%. Для лучшего использования соли рекомендуется двухступенчатая регенерация сначала разбавленным (2—3%), а затем более концентрированным (10—12%) раствором соли. В начале, когда катионит насыщен a2+иMg2+, последние достаточно хорошо вытесняются слабым раствором соли остатки этих катионов вытесняются небольшим количеством более крепкого и менее истощенного раствора реагента. [c.216] Эффект регенерации катионита при данном расходе реагента до известного предела повышается с увеличением продолжительности контакта раствора соли с катионитом. Для сульфоугля при концентрации раствора соли 8% и удельном расходе 225 г г-экв увеличение продолжительности контакта свыше Ьмин дает уже незначительное улучшение эффекта регенерации (при увеличении контакта до 60/шн — всего на 10%). Очевидно, за это время успевает в достаточной степени завершиться диффузия ионов Ыа+ в глубь зерен катионита и ионов Са2+ и Mg2+ из катионита в раствор. Этим определяется оптимальная скорость фильтрования регенерационного раствора через слой катионита, которая при высоте слоя последнего 1,5—2,0 м составляет 4—6 м ч.. [c.216] Скорость фильтрования воды при натрий-катионировании мало влияет на эффект умягчения и обменную емкость катионита, так как процесс обмена ионов протекает достаточно быстро. Как правило, при высоте слоя катионита порядка 1,5—2,0 ми больше влиянием скорости фильтрования воды на процесс натрий-катионирования ее можно пренебречь. [c.217] Поглощенные при этом катионитом ионы водорода с большим трудом вытесняются при регенерации поваренной солью вследствие меньшей способности ионов На+ к поглощению катионитом, чем ионов Н+. В результате этого часть обменных ионов На-катионита постоянно занята Н+-ионами, что снижает обменную емкость катионита по Са + и M.g +. Чем выше pH воды, тем большая часть обменных ионов катионита замещается ионами Са + и Mg2+и тем выше ОЕр. Как правило, при На-катионировании pH воды должны быть не ниже 6,5 и не выше 10,0 (во избежание разрушения катионита). [c.217] Вследствие обратимости реакций ионного обмена, а также ограниченного количества реагента, расходуемого на регенерацию катионита, в нормально отрегенерированном катионите всегда остается некоторое количество ионов кальция (и магния). Так как при обычном режиме регенерации регенерационный раствор соли пропускается через слой катионита сверху вниз, то полнее всего отрегенерированы верхние слои ионита, а в нижних его слоях остается заметное количество невытесненных ионов Са -ь и Mg2+. [c.217] При умягчении воды наблюдается обратная картина. Верхние слои катионита наиболее полно насыщены кальцием (и магнием), а в нижних слоях содержание Са + и Mg2+ значительно меньше. При регенерации раствор соли в первую очередь поступает на наиболее насыщенные кальцием верхние слои катионита жесткость раствора повышается, и на нижние слои, определяющие конечный эффект умягчения воды, поступает уже весьма жесткий раствор, что не позволяет достаточно глубоко отрегенерировать катионит и препятствует глубокому умягчению воды. Это обстоятельство мало сказывается при умягчении слабо минерализованной воды (до 500 мг/л), но с ростом общего солесодержания последней ухудшение эффекта умягчения становится весьма ощутимым. [c.217] Аналогичного эффекта можно добиться путем применения так называемого двухступенчатого катионирования, т. е. пропускания умягчаемой воды последовательно через две группы фильтров. Это позволяет регенерировать фильтры второй ступени (называемые также барьерными ) большим избытком соли (300—400 г1г-экв) и обеспечить хорошее доумягчение воды, основная часть жесткости которой снимается фильтрами первой ступени. Существенного увеличения расхода соли при этом не происходит, так как барьерные фильтры регенерируются очень редко (низкая жесткость умягчаемой воды) кроме того, отработанный раствор соли после регенерации этих фильтров полностью используют для регенерации фильтров первой ступени. Фильтры же, несущие основную нагрузку по поглощению Са2+и Mg2+ (первая ступень), регенерируют пониженным количеством (120—140 г г-экв) соли без существенного уменьшения обменной емкости загруженного в них катионита полнота же умягчения воды этими фильтрами в данном случае несущественна, так как воду доумягчают фильтры второй ступени. [c.218] Эф(] кт от применения двухступенчатого и противоточного Ма+-катио-нирования в отношении уменьшения удельного расхода соли на регенерацию и снижения остаточной жесткости фильтрата, практически одинаков. В зависимости от качества исходной воды и схемы обработки ее можно применять то или другое или оба эти мероприятия. [c.218] Вернуться к основной статье