Обменная емкость ионитов полная

Ионообменные свойства ионитов характеризуются полной и рабочей обменной емкостью. Полная обменная емкость — это общее число всех ионообменных групп в единице объема ионита, выражающееся в мэкв/г. Полная обменная емкость постоянна для данного ионита и зависит только от термического, химического и ионизующего воздействия. Из-за необходимости многократной регенерации ионитов их обменная емкость используется лишь частично. В таком случае вводится понятие рабочей обменной емкости ионитов, которая зависит от условий сорбции и регенерации ионитов. Для катионитов обменные емкости определяют по катионам, для анионитов — по анионам. [c.125]

Для расчета процесса достаточно знать значения нескольких фундаментальных характеристик исследуемой системы ионит-раствор полной обменной емкости ионита ао, константы обмена удаляемых ионов Кц, кинетических коэффициентов, концентраций каждого из компонентов в исходной воде С. и распределения [c.164]

Полная обменная емкость ионитов (ПОЕ) определялась в динамических условиях по ГОСТ 20255.2-74. Значения ПОЕ для катионитов КУ-2 и сульфоугля были получены в опытах с раствором хлорида кальция при его пропускании через колонки катионитов в Na-форме до полной отработки последних. [c.165]

Экспериментальную часть исследования проводили на лабораторном фильтре сечением 0,459 см с высотой слоя катионита КУ-2 16,4 см. Масса загрузки составляла 4 г. Полная обменная емкость ионита составляла 3,82 мг-экв/г, эквивалентный диаметр зерна в набухшем состоянии 0,068 см. Принятые условия опыта характерны для исследования ионообменных процессов с применением математической модели [182, 185]. [c.167]

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]

Возвращаясь к понятию обменная емкость ионитов, отметим, что на практике различают полную и рабочую обменные емкости. Полная обменная емкость ионита, выраженная в эквивалентах на единицу объема смолы, определяется числом привитых к матрице [c.114]

Обменная емкость ионитов определяется количеством ионов в грамм-эквивалентах, которое может быть сорбировано из воды при фильтровании 1 м ионита. Различают полную обменную емкость характе- [c.633]

Обменная емкость ионитов определяется количеством ионов в грамм-эквивалентах, которое может быть сорбировано из воды 1 м ионита. Различают полную обменную емкость характеризующую полную замену обменивающихся ионов к моменту выравнивания концентрации удаляемых ионов в исходном и 54 [c.54]

Обменная емкость является важнейшей технологической характеристикой ионитов. Она выражается количеством ионов, поглощенных единицей массы (г-экв/кг) или единицей объема (г-экв/м ) ионита. Различают полную обменную емкость, емкость до проскока и рабочую. Обменная емкость, определенная в момент выравнивания концентрации поглощаемого иона в воде и фильтрате, называется полной. Если фильтрование заканчивается в момент проскока поглощаемого иона (концентрация его в фильтрате близка к нулевой), то обменная емкость ионита определяется как емкость до проскока . Однако в эксплуатации фильтрование часто прекращается в момент, когда концентрация определенного поглощаемого иона в фильтрате составляет некоторое (весьма малое) значение. В этом случае обменная емкость ионита определяется как рабочая, которая чаще всего настолько мало отличается от емкости до проскока , что их можно принимать равными друг другу. Обменная емкость зависит от многих факторов, в том числе от условий регенерации, ионной формы, природы поглощаемых ионов, значения pH воды, скорости потока воды, геометрических характеристик слоя. Характеристики некоторых ионитов, применяемых в схемах ВПУ, приведены в табл. 3.1. [c.85]

Для выполнения расчетов на ЭВМ. с помощью послойной модели необходимо установить ряд фундаментальных характеристик, описывающих статику и кинетику системы ионит —раствор. К ним относятся полная обменная емкость, константа обмена и коэффициенты диффузии ионов. Для полной характеристики ионитов необходимо знать средний диаметр зерен, влажность, насыпную плотность и набухаемость. Поэтому предварительно определяются основные характеристики исследуемых катионитов (табл. 7.2). [c.164]

Обменные емкости разделяются на полную, равновесную или статическую, полную динамическую и динамическую. Основной для выбора ионита является равновесная или статическая обменная емкость (СОЕ), зависящая от характеристики ионита, степени его набухаемости, концентрации раствора, характеристики растворителя, pH среды, свойств обменивающихся ионитов и др. [c.134]

Выше, при рассмотрении влияния pH на обменную емкость слабокислотных катионитов и слабоосновных анионитов, учитывалось лишь изменение состояния диссоциации самих ионитов и предполагалось, что изменение pH не изменяет состояния диссоциации адсорбируемых ионов. Такое допущение справедливо лишь в том случае, когда происходит процесс адсорбции катионов достаточно сильных оснований или анионов достаточно сильных кислот. Если же происходит адсорбция катионов слабых оснований или анионов слабых кислот, то факторы (изменение pH), способствующие повышению обменной емкости слабокислотных катионитов или слабоосновных анионитов (способствующие повышению их диссоциации), будут оказывать противоположное воздействие на сорбируемые катионы или анионы, т. е. подавлять их диссоциацию и снижать таким образом концентрацию их в растворе. Так, например, используя слабоосновной анионит для адсорбции анионов слабой кислоты, мы будем иметь а) при пониженных значениях pH достаточно полную диссоциацию анионита (высокую обменную емкость его), но в результате подавления в этих условиях диссоциации анионов слабой кислоты — малую концентрацию их в растворе и как следствие малую величину их адсорбции б) при повышенных значениях pH—достаточно полную диссоциацию анионов в растворе (их высокую концентрацию), но низкую обменную емкость анионита, что также обусловит малую величину адсорбции. Поэтому величина адсорбции анионов слабых кислот слабоосновными анионитами уменьшается (по сравнению с адсорбцией в аналогичных условиях анионов сильных кислот) и в случае очень слабых кислот может быть снижена практически до нуля. [c.192]

Благодаря высокой дисперсности намываемых частиц ионитов, снижающей до минимума влияние диффузии на степень использования их обменной емкости, на намывных ФСД рабочая обменная емкость (до проскока улавливаемых ионов) достигает 50—90% полной емкости ионитов против 20—50% в обычных фильтрах. Кроме того. [c.301]

Марка Химическая природа ионита Полная обменная емкость, мэкв/г [c.272]

Марка ионита Функцио- нальная группа Размер зерен, мм Насыпная плотность, т/м Полная обменная емкость, г-экв/м [c.7]

Класс IV. Ранг 11. Форма заряда смолы противоионом. Теоретически форма заряда не должна влиять на полную обменную емкость смол, так как только концентрация фиксированных ионов в смоле определяет величину емкости ионита. Однако при малой концентрации извлекаемого металла в растворе (например, рения) сила сродства ионов ReO к данной смоле может [c.86]

В. Н. Демидов [53, с. 160] установил возможность полного удаления свинца из растворов с содержанием свинца 40—60 мг/л. Фильтрование стоков производили через иониты ЭДЭ-ЮП или КУ-2 при pH = 11- 12. Обменная емкость смолы ЭДЭ-ЮП составила 32—37, а КУ-2 13—14% от массы сухой смолы. Извлечение свинца с ионитов осуществляется на 90%. [c.267]

Одна из наиболее важных характеристик ионита —его обменная емкость, т. е. количество ионов, которое может быть поглощено единицей массы ионита. Различают полную, равновесную и рабочую обменные емкости. [c.194]

Полная обменная емкость характеризует максимальное количество ионов, которое может быть поглощено смолой при полном насыщении всех способных к обмену ионогенных групп, и определяется концентрацией ионогенных групп в смоле. Для полифункциональных смол различают полную обменную емкость по отдельным типам активных групп. Очевидно, что для каждого ионита полная обменная емкость есть величина постоянная. Ее обычно выражают в миллиграмм-эквивалентах на I г ионита в воздушно-сухом состоянии. [c.194]

Регенерация ионита осуществляется постоянным расходом реагента с постоянной концентрацией и скоростью его пропускания. После достижения стабилизации показателей ионирования снимается контрольная (полная) выходная кривая по удаляемому иону до достижения значений исходной концентрации. Полная выходная кривая по сравнению с выходной кривой до проскока дает дополнительную информацию о кинетике процесса ионирования и, кроме того, облегчает сравнение с предыдущими контрольными опытами. Серию опытов повторяют не менее 3 раз, и в каждом случае контрольную кривую снимают после стабилизации показателей ионирования. Сходимость трех контрольных кривых, -Ьнятых на свежем образце ионита, свидетельствует о корректности полученных данных и позволяет принять их для расчета начальной обменной емкости ионита. Затем проводят опыты по ионированию реальной сточной воды. После выполнения на реальной сточной воде определенного количества рабочих циклов примерно с интервалами 20, 50, 100, 150, 200, 300, 400, 600, 800 снимают контрольные выходные кривые на имитате сточной воды по описанной выше методике. [c.140]

Для повышения эффективности и экономичности химическа -го обессолпвания воды и тем самым для расширения области применения этого способа необходимыми условиями являются снижение расхода реагентов на регенерацию ионитных фильтров до стехиометрического повышение рабочих обменных емкостей ионитов с приближением их к полной обменной емкости упрог щение технологической схемы с уменьшением количества ступеней иопирования снижение количества стоков применение та кой технологии, при которой стоки обессоливающих установок можно было бы без всякой дополнительной обработки использовать для подпитки теплосети или системы оборотного охлаждения либо упаривать в обычных стандартных испарителях типа И, изготовленных из углеродистых сталей. Там, где разрешается сброс нейтральных солей в водоемы, делать это без всяких дополнительных расходов. [c.105]

На основании кривой потенциометрическогЬ титрования можно непосредственно определить полную обменную емкость ионита (выраженную в мг-экв1г) этой величине соответствует абсцисса ОА. [c.190]

Обменная емкость является важнейшей характеристикой ионитов и определяет число грамм-эквивалентов ионов, обмениваемых единицей объема ионита во влажном состоянии (г-экв/м ). Различают полную обменную емкость, емкость до проскока и рабочуто. Полная обменная емкость показывает количество ионов, которое может быть сорбировано ионитом при полной замене всех обменных ионов. Если фильтрование заканчивается в момент проскока поглощаемого иона, т.е. концентрация его в фильтрате близка к нулю, то обменная емкость ионита определяется как емкость до проскока . Однако на практике фильтрование часто прекращают в момент, когда концентрация поглощаемого иона в фильтрате составляет некоторое весьма малое значение. В этом случае обменная емкость определяется как рабочая, которая часто настолько мало отличается от емкости до проскока , что их можно принимать равными друг другу. Рабочая обменная емкость зависит от условий регенерации, обменного иона, природы поглощаемых ионов, значения pH, скорости фильтрования, геометрических характеристик слоя. Характеристики некоторых отечественных ионитов приведены в табл. 1, а области применения ионитов указаны в прил. 1. [c.7]

Зависимость величин Гм и Га от pH (рОН) раствора для катионитов (КУ-1, СМ-12 и т. д.) и анионитов (АП-2, АП-3, ЭДЭ-ЮП и т. д.), обладающих свойствами смеси сильной и слабой кислот или оснований, выражена кривой 3 на рис. 2. Из хода этой кривой следует, что при низких значениях pH (рОН) идет обмен катионов металлов (или анионов) на ионы водорода (или гидроксил-ионы) соответствующей сильной кислоты или сильного основания. При более высоких значениях pH (рОН) начинается обмен ионов водорода (гидроксил-ионов) соответствующей слабой кислоты или слабого основания. Иониты этого типа имеют два значения обменной емкости Ei и 2- Первая величина представляет ту часть полной обменной емкости ионита, которая обусловлена присутствием в нем сильных кислотных или слабоосновных групп, вторая — групп, характерных для слабой кислоты или основания, например SO3H и СООН — для катионитов, =NH n=N+ — для анионитов. [c.15]

Как и в водоподготовке, процесс восстановления обменной емкости ионитов включает рыхление их водопроводной водой, предусматривающее одновременное удаление взвесей и пылевидных частиц смолы, выпуск воды до уровня смолы, регенерацию, удаление остатков регенерирующих растворов. Регенерирующие растворы подаются в реакторы с помощью очищенного воздуха со скоростью потока не более 1 м/ч. Остатки промывной хром-содержащеп воды перед рыхлением смол сбрасываются в сборник для очистки от хрома. Технологией предусмотрено практически полное извлечение шестивалентного хрома из очищаемых вод. [c.263]

Соотношения между полной, рабочей и до проскока обменными емкостями можно продемонстрировать с помощью выходной кривой ионитного фильтра, построенной при динамических условиях (рис. 4.9). На этом рисунке полное количество поглощенных фильтром ионов характеризуется моментом выравнивания концентраций поглощаемого иона, т.е. площадью фигуры J235 количество поглощенных ионов до проскока — площадью прямоугольника 1237, количество поглощенных ионов в рабочем цикле — площадью фигуры 1246. По выходной кривой можно рассчитать значение рабочей обменной емкости ионита Е , г-экв/м, загруженного в фильтр. [c.115]

В отличие от рабочей обменной емкости полная обменная емкость ионита характеризуется количеством ионов, которое может быть поглощено ионитом при полной замене всех обменных ионов. Определение ее основано на полной нейтрализации кислотного катионита раствором NaOH, а щелочного анионита — раствором НС1. Величина полной обменной емкости данного ионита постоянна и выражается, как и рабочая обменная емкость, в грамм-эквивалентах ионов, поглощенных 1 набухшего ионита. [c.259]

Рабочая обменная емкость является основной технологической характеристикой ионита, так как от нее зависит объем ионита, необходимый для загрузки фильтров при заданных условиях их эксплуатации. В отличие от рабочей обменной емкости полная обменная емкость ионита характеризуется количеством ионов, которое может быть поглощено ионитом при полной замене всех обменных ионов. Определение ее основано на полной нейтрализации кислотного катионита раствором NaOH, а щелочного анионита — раствором НС1. Величина полной обменной емкости данного ионита постоянна и выражается, как и рабочая обменная емкость, в грамм-эквивалентах ионов, поглощенных 1 набухшего ионита. [c.265]

Благодаря весьма малым размерам частиц слой порошкообразных ионитов, состоящий из смеси сильнокислотного катионита и сильноосновного анионита в Н- и ОН-формах, в намывном ионитном фильтре совмещает такие процессы очистки конденсата, как обессоливание, обескремнивание, обезжелезивание и удаление грубо-дисперсных и коллоиднодисперсных примесей. Большая скорость обмена ионов позволяет при этом применять фильтрующие слои весьма малой высоты (5—25 мм) и достигать использования 50—90% полной обменной емкости ионитов вместо 20—50%, используемых в обычных насыпных фильтрах при обычном фракционном составе ионитов в фильтрующих слоях большой высоты (выше 900 мм) при условии получения фильтрата равноценного качества. [c.309]

Оценка изменения полной обменной емкости (ПОЕ) ионитов при фильтровании потока воды с повышенной температурой проводилась двумя методами—прямым и косвенным. В качестве прямого метода для Н-формы катионита применялся метод определения ПОЕ, разработанный Ваншейдтом и др. [Л. 9], а для ОН-формы сильноосновного анионита применялся метод, описанный в [Л. 8]. Для определения ПОЕ по сильноосновным группам использовался метод, разработанный Полянским н Шабуро-вым [Л. 10]. На анализ брались не загрязненные продуктами коррозии пробы ионита, находящиеся в нижней дренажной системе лабораторного фильтра. Косвенным методом определяли падение ПОЕ ионита по количеству продуктов разложения, поступавших в рабочую среду. По результатам анализов разовых проб строились графики изменения качества воды во времени и подсчитывались средние концентрации примесей, вымываемых из ионита. По уравнениям термического разложения КУ-2 и АВ-17 и средним концентрациям примесей в воде подсчитывались абсолютные потери обменной емкости ионитов, отнесенные к их первоначально взятым объемам. [c.127]

Предварительно обработанный ионит доводят до воздушно-сухого состояния, измельчают до полного прохождения через сито с отверстиями 300 мкм и тщательно перемешивают. Затем берут навески для определения аналитической влаги и зольности и основную навеску для титрования, величина которой определяется обменной емкостью ионита. Так, для сульфоугля она составляет 15—20 г воздушно-сухого материала, а для катионитов типа КУ-2 — порядка 5—10 г. Основную навеску, например катионита, переносят в высокий химический стакан емкостью 200 мл, заливают 100 мл 10%-ного раствора соляной кислоты и при периодическом перемешивании оставляют на 2—3 ч. По истечении времени пробы количественно переносят на воронку Бюхнера, отсасывают и тщательно промывают 10—15-кратным объемом 0,01 н. р -твора соляной кислоты. Отмытую пробу смывают в сосуд для потенциометрического титрования 0,01 н. раствором НС1, до- [c.143]

НЫМ промышленных иапытании, при очистке конденсата описанным способом обменная емкость ионитов используется на 50—90%, в то время как п ри обычных высоких слоях ионитов (750—1 800 мм) используется лишь 20—50% полной емкости поглощения. Ро у ех -фильтр удалял из конденсата 85—90% коллоидной 8102 (рис. 4), тогда как на обычных обессоливающих установках это вещество удаляется плохо. Увеличение окорости фильтрования до 25 м/ч не снизило эффективности работы фильтра, о она лимитировалась возросшей потерей напора. На рис. 5 приведены результаты сравнения потерь напора в Рош-сЗех -фильтре до и после 6 рабочих циклов. [c.98]

Согласно литературным данным намывные Н — ОН-ионитные фильтры, работающие с высотами фильтрующего слоя от 3 до 15 мм и скоростями фильтрования воды 10—12 м/ч, обеспечивают такой же эффект обессоливания и обескремнивания воды, как обычные насыпные Н — ОН-ионитные фильтры продукты коррозии удаляются намывными ионитными фильтрами более эффективно, чем обычными фильтрами со смешанным слоем. Благодаря тому, что степень использования полной обменной емкости у ионитов, находящихся в тонкодисперсном состоянии, больше, чем у ионитов со стандартными размерами частиц, при однократном использовании порошкообразных ионитов вопрос о снижении обменной емкости в результате загрязнения ионитов продуктами коррозии и действия повышенных температур теряет свою актуальность. Обогащение воды продуктами термического разложения ионитов предотвращается подбором соответствующих марок товарных ионитов. Для американских смол марки Powdex , поставляемых фирмами-изготовителями в отрегенерированном состоянии при нужных соотношениях Н- и ОН-ионитов, допустимой считается температура 150° С. [c.261]

Величина сорбируемости Г может быть определена в динамических условиях (иногда она называется полной динамической обменной емкостью — ПДОЕ) или в статических условиях (статическая обменная емкость — СОЕ). Сорбируемость ионита в динамических условиях определяют путем пропускания раствора (или газа) через колонку с известным количеством ионита до тех пор, пока не установится равенство состава [фильтрата и исходного раствора (или газа)], а сорбируемость ионита в статических условиях — путем контакта навески материала с определенным объемом исследуемого раствора в течение некоторого времени, достаточного для установления равновесия. [c.17]

Концентрация рения и молибдена в растворе, pH среды и скорость фильтрации оказывают значительное влияние на сорбционную способность ионита. По данным работы [217], оптимальными условиями, при которых достигается полное отделение рения от молибдена на смоле Вофатит SBW, являются следующие концентрации рения и молибдена в растворе 100 мг/л и 1,4 г/л соответственно pH = 8 удельная нагрузка 10 ч Обменная емкость при этом составляет 14 /о, а извлечение рения достигает 97,64%. [c.208]

Как видно из табл. 4.2, слабо диссоциирующие катиониты и аниониты характеризуются более высокой полной обменной емкостью по сравнению с сильно диссоциирующими ионитами, что определяет их использование в схемах ВПУ. [c.115]

Одним из путей интенсификации экстракционных процессов является их проведение во взвешенном слое. Так, например, известны многочисленные аппараты для растворения различных природных солей или других материалов в восходящем потоке растворителя. Сорбционные процессы при ионообмене также часто осуществляют во взвешенном (псевдо-ожиженном) слое (в условиях внешнедиффузионной кинетики). Проведение процесса в псевдоожиженном слое приводит к ликвидации мертвых зон в объеме ионита, увеличивает его полную динамическую обменную емкость, повышает скорость сорбции, позволяет осуществлять сорбцию из труднофильтруемых растворов с мелкодисперсными частицами (например, из суспензий) и т. д. Большим достоинством проведения процесса в псевдоожиженном слое ионита является стабильность его гидравлического сопротивления в широком диапазоне нагрузок при этом также легко может быть осуществлен гидротранспорт частиц ионита. [c.608]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...