Обменная емкость ионитов рабочая

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]

После того как рабочая обменная емкость ионита исчерпана, катионит теряет способность умягчать воду в этом случае необходима его регенерация [c.130]

Проведение расчетов на ЭВМ интенсифицирует решение задачи и обеспечивает варьирование большого числа параметров в широких пределах их изменения при незначительных затратах машинного времени. Так, например, определение обменной емкости ионита только для одной совокупности параметров сорбции и регенерации занимает у экспериментатора один рабочий день, а продолжительность машинного эксперимента составляет 1—2 мин [182]. [c.162]

Для прикидочных расчетов основных параметров ионообменного фильтра (высота слоя ионита, площадь и скорость фильтрования, продолжительность рабочего цикла, обменная емкость ионита) можно пользоваться уравнением материального баланса ионитного фильтра, включающим эти параметры. Чтобы составить такой баланс, можно считать, что все подлежащие удалению из обрабатываемой во- [c.107]

Для составления уравнения материального баланса примем следующие условные обозначения необходимых технологических параметров фильтра d — скорость фильтрования, м/ч Т— продолжительность рабочего цикла, ч h — высота слоя ионита, м F — площадь фильтрования, м е — обменная емкость ионита, г-экв/м С — концентрация удаляемых ионов в исходной воде, г-экв/м . [c.108]

Полученная продолжительность рабочего цикла является приближенной, так как значения известных параметров могут в некоторых пределах изменяться. Эти колебания, касающиеся высоты слоя ионита, скорости фильтрования воды и концентрации в ней удаляемых ионов, бывают, как правило, незначительны. Что же касается рабочей обменной емкости ионита е, то она вследствие неизбежных колебаний в условиях и режиме операций по регенерации ионита, а также влияния на этот параметр остальных показателей и гидродинамики загрузки изменяется в заметных пределах от цикла к циклу. Поэтому фактическая продолжительность рабочего цикла фильтра может быть несколько менее или более полученной по подсчету величины. Однако такой подсчет дает известную ориентировку обслуживающему персоналу, позволяя примерно знать время отключения фильтра на регенерацию. [c.109]

Основным показателем, определяющим экономичность и эффективность работы ионообменной обработки воды, является рабочая обменная емкость ионита. Обменная емкость катионитов с учетом процесса регенерации и умягчения воды может быть определена [62] по формуле [c.75]

Эксплуатация установки с 1982 г. показывает, что удельный расход реагентов на регенерацию ионитов снижен практически до стехио-метрических значений, а рабочая обменная емкость ионитов по сравнению с работающей установкой увеличена в 1,5—2 раза. Обменные емкости ионитов СК-1 в МН- и Яг-фильтрах, КУ-2-8 в Я фильтре, АВ-17-8 в Ап- и А2-фильтрах и АН-31 в Л]-фильтре при удельных расходах кислоты и щелочи на регенерацию соответственно 1,02 и 1,03 г-экв/г-экв получаются в среднем равными 470, 380, 1330, 330, 450 и 1350 г-экв/,м1 [c.183]

Окончание рабочего цикла фильтра совместного Н — ОН-ионирования устанавливается на основе данных о качестве получаемого фильтрата. Рабочий цикл считается законченным, когда качество фильтрата по кремне-или солесодержанию приближается к предельно допустимым значениям. Провести регенерацию смешанного слоя кислотой и щелочью без предварительного отделения катионита от анионита невозможно, поэтому первой и обязательной при регенерации является операция разделения смешанной шихты. Поскольку от полноты разделения регенерируемых ионитов зависят остаточные концентрации примесей в фильтрате и значения используемых обменных емкостей ионитов, необходимо добиваться наилучшего эффекта разделения смеси ионитов перед их регенерацией. [c.254]

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]

При работе ионитных фильтров фильтрование прекращается обычно в момент, когда концентрация поглощаемого иона в обработанном растворе достигнет заданного весьма малого значения, надежно определяемого аналитически. В этом случае обменная емкость ионита определяется как рабочая. Если фильтрование заканчивается в момент проскока поглощаемого иона при его концентрации, немного отличающейся от средней за фильтроцикл, то такая обменная емкость ионита будет называться емкостью до проскока . На практике значения рабочей и до проскока обменных емкостей ионитов достаточно близки и их можно принимать равными друг другу. [c.115]

Примерные значения рабочей обменной емкости ионитов [c.117]

Продолжительность рабочего цикла ионитных фильтров определяется обменной емкостью ионита, т. е. способностью его к ионному обмену. После использования до заданного предела обменной емкости ионита необходимо восстановление обменной способности ионита путем удаления задержанных им из обрабатываемой воды ионов и введения взамен их ионов, которые он отдавал воде в период рабочего цикла. Таким образом, восстановление истощенного ионита является процессом ионного обмена, проводимого в обратном порядке. [c.256]

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]

В рабочем цикле (истощение ионита) исходная вода поступает через впускной клапан /, проходит снизу вверх через уплотненный слой ионита и выходит через выпускной клапан 2. В это время рабочая колонна работает под избыточным давлением. Такая работа аппарата продолжается заданное время, определяемое желательной частотой удаления истощенного ионита (рециркуляции), которая является функцией концентрации загрязнений в исходной воде и рабочей обменной емкости ионита. [c.293]

Как уже указывалось выше, согласно закону действия масс нельзя достигнуть полного обмена ионов между фильтруемой водой и ионитом, и поэтому вытекающая из ионитного фильтра обработанная вода всегда будет содержать некоторое, хотя и незначительное, количество подлежащих удалению, или, как их выше назвали, черных , ионов. Это незначительное остаточное содержание черных ионов будет обнаруживаться химическим анализом и будет почти постоянным на протяжении всего рабочего цикла ионитного фильтра. К моменту окончания рабочего цикла остаточная концентрация в обработанной воде черных ионов начнет увеличиваться, что служит сигналом для регенерации ионита, а определенную в этих условиях его обменную емкость называют рабочей обменной емкостью. [c.85]

Для прикидочных подсчетов основных параметров ионообменного фильтра (высота слоя ионита, площадь и скорость фильтрования, продолжительность рабочего цикла, обменная емкость ионита) можно пользоваться уравнением материального баланса ионитного фильтра, составленным по Я им параметрам. Для упрощения составления такого баланса можно считать, что все подлежащие удалению из обрабатываемой воды ионы полностью задерживаются загруженным в фильтр ионитом. Это допущение повлечет незначительные погрешности в материальном балансе фильтра, если учитывать ничтожные остаточные концентрации этих ионов в обработанной воде, допускаемые действующими инструкциями. Тогда по условию материального баланса количество поступивших в фильтр за рабочий цикл с обрабатываемой водой и подлежащих удалению из нее ионов должно равняться количеству этих ионов, задержанных загруженным в фильтр ионитом, т. е. должно равняться рабочей обменной емкости фильтра. [c.113]

Примечание. Рекомендуется не предусматривать периодической смены ионитов, обменная емкость которых мало уменьшается с длительностью эксплуатации (как правило, все катиониты), а также анионитов с малой осмотической прочностью, приводящей к необходимости удаления из фильтра более 25% материала в год в виде мелких не рабочих фракций. В этих случаях понижение обменной емкости ионитов с длительностью их использования компенсируется досыпкой свежих материалов. [c.336]

ТАБЛИЦА 21. Изменение рабочей обменной емкости ионитов при их магнитной активации [c.86]

На рис. 6 изображена схема процесса для циклов истощения, регенерации и отмывки (как для Н-катионита, так и для ОН-анионита). Исходная вода 7 поступает в нижнюю часть рабочей колонны А через входную трубу 1, оснащенную автоматическим клапаном и расходомером В1. В колонне она движется снизу вверх, проходя через уплотненный слой ионита, гидравлически прижатого к верхнему коллектору. Очищенная вода выходит из колонны А через этот коллектор и выходную трубу 2, также оснащенную автоматическим клапаном., В это время колонна А работает под избыточным давлением. Такая работа аппарата продолжается некоторое заданное время, определяемое желательной частотой удаления истощенного ионита (рециркуляции), которая является функцией концентрации загрязнений в исходной воде и рабочей обменной емкости ионита. Вследствие разности давлений, вызываемой потоком жидкости, в нижней части колонны А создается давление, достаточное для вытеснения воды через трубу 3 в бункер над регенерационной колонной АЯ. [c.132]

Увеличение рабочих обменных емкостей ионитов в смешанном слое при повышенных температурах объясняется улучшением кинетики ионного обмена с ростом температуры. Из табл. 3 видно, что изменение исходной формы катионита КУ-2 с водородной на аммонийную не оказывает заметного влияния на [c.129]

Сравнивая технологические показатели ФСД с внутренней и выносной регенерацией ионитов, следует отметить, что ФСД с выносной регенерацией более экономичны и надежны в работе. Удельные расходы реагентов и конденсата (несмотря на расходование конденсата на дополнительную операцию — гидро-перегрузку ионитов) для этих ФСД ниже, так как улучшаются условия регенерации ионитов по сравнению с ФСД, имеющими среднюю дренажную систему. По этой же причине, очевидно, увеличивается рабочая обменная емкость ионитов. [c.133]

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]

Последняя операция регенерационного цикла ионита - отмывка - имеет целью удалить из слоя фильтрующего материала остатки продуктов регенерации. Некоторую, хотя и незначительную часть этих веществ, проникшую при регенерации в глубь пористой структуры ионообменных материалов, полностью удалить при промывке не удается, вследствие медленного протекания процессов обратной диффузии. Удлинять же операцию отмывки ионита экономически нецелесообразно из-за увеличения расхода воды и продолжительности простоя фильтра, а также бесполезного расходования обменной емкости ионита на умягчение отмывочной воды. При последующем проведении рабочего цикла оставшиеся в порах ионита вещества имеют достаточное время для постепенного диффундирования в обрабатываемую воду. Поскольку количество проникающих таким образом примесей в обрабатываемую воду обычно незначительно, то они практически мало сказываются на качестве фильтрата при обработке природных вод. Однако при обработке слабоминерализованных вод (типа конденсатов) даже эти незначительные количества продуктов регенерации становятся уже ощутимыми и не позволяют получить достаточно глубокообессоленный фильтрат. В этих случаях радикальным решением является использование принципа двухступенчатого ионирования. [c.106]

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]

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]

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]

Три программы (Ep SU.m d, Ep AH 31.m d и Ep AB 17.m d) содержат функции, возвращающие рабочие обменные емкости ионитов (сульфоуголя, слабоосновного анионита АН-31 и сильноосновного анионита АВ-17) в зависимости от условий регенерации и качества подаваемой на фильтры воды. В функции заложен алгоритм трехмерной сплайн-интерполяции табличных данных, полученных в результате обработки графических зависимостей. [c.287]

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]

В качестве агрегата большой производительности по аналогии с горизонтальными механическими фильтрами (рис. 3-6) МО ЦКТИ были разработаны конструкции горизонтальных катионитных фильтров, выпускавшихся до последнего времени в незначительном количестве ТКЗ. Максимальная высота слоя катионита в горизонтальных фильтрах при диаметре корпуса 3,4 м составляет 2,0 м. Для средних условий работы (обшая жесткость исходной воды 6 г-экв1м , обменная емкость ионита 400 г-экв м , длительность рабочего цикла фильтра 12 ч) максимально допустимая скорость фильтрования природной воды в этих фильтрах может достигать 11 м1ч, а единичная производительность горизонтальных катионитных фильтров длиной 5,5 и 10 ж с площадью филь- -грования 18 и 33 будет соответственно равна 200 и 360 ж /ч, что позволяет сократить количество устанавливаемых агрегатов примерно в 3 раза по сравнению с вертикальными фильтрами диаметром 3,4 м. [c.101]

РИС. 26. Линии уровня поверхности отклика при магнитной активации катноннта КУ-2х8, анионитов АН-31, АВ-17 (цифры на линиях уровня—рабочая обменная емкость ионитов) [c.88]

При наладке должны быть определены интенсивность и продолжительность промывки и взрыхления перед регенерацией всех типов фильтров (осветлительных, катио- нитных) удельный расход кислоты и щелочи на регенерации обменная емкость ионитов по жесткости, сумме катионов, сумме анионов сильных кислот и кремнекислоте отдельно или вместе с углекислотой, продолжительность рабочего периода и общая продолжительность цикла, а также зависимость их от расхода реагента, скорости фильтрования и качества исходной воды показатели качества воды. при включении фильтра в работу, в середине рабочего периода и при выключении его для регенерации длительность операций, связанных с регенерацией фильтра общий расход воды на собственные нужды каждого фильтра и количество ее, пригодное для вторичного использованця, в зависимости от качества исходной и обработанной воды (Н-катионированная или обессоленная) качество сбросных вод в процессе регенераций. [c.137]

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]

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]

Намывные ионитпые фильтры (НИФ) предназначены для комплексной очистки конденсата, т. е. для механической очистки и глубокого обессоливания. Из механических загрязнений в основном удаляются окислы железа, меди и других взвешенных примесей для предотвращения железоокисных отложений па внутренних поверхностях нагрева котлов и проточной части турбин. Сущность обессоливающего эффекта намывных ионитных фильтров заключается в обмене содержащихся в воде катионов на ионы Н+ или МН.1, а анионов— на ионы ОН . Вследствие того, что для образования фильтрующего слоя применяется смесь порошкообразных ионитов (размер частиц 50— 150 мкм), обладающих широко развитой поверхностью, повышается рабочая обменная емкость ионитов. Намывные нонитные фильтры рекомендуется использовать при температурах конденсата до 100° С. Н ИФы требуют периодической смены ионитовой шихты, определяемой по достижению заданного перепада давления на фильтре, а также ухудшению эффекта обессоливания конденсата по сравнению с заданной нормой. [c.108]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...