in.ua
Заскочил на минутку
Сообщений: 1
|
|
« Ответ #3 : 26 Октябрь 2015, 15:13:27 » Re: защита теплообменного оборудования от накипи. умягчение воды.удаление накипи.
« Ответ #3 : 26 Октябрь 2015, 15:13:27 » |
|
Самый распространенный метод умягчения воды — натрий-катионирование. Метод основан на способности ионообменных материалов обменивать на ионы кальция и магния ионы других веществ, не образующих накипь на теплонапряженной поверхности (трубные экраны котлов, теплообменники, поверхности жаротрубных котлов). Веществ таких немало, но в связи с доступностью и относительной дешевизной хлорида натрия именно он был выбран в качестве реагента для регенерации катионита.
Кроме того, продукты регенерации — CaCl 2 , MgCl 2 — хорошо растворимы в воде, в отличие, например, от СаСО 3 (регенерация карбонатом натрия (Na 2 CO 3 ) или CaSO 4 (регенерация сульфатом натрия (Na 2 SO 4 )).
Реакции обмена ионами (R — комплекс катионита, упрощенно называемый анионитной частью катионита):
2 NaR + Ca(HCO 3 ) 2 ↔ CaR 2 + 2NaHCO 3 ; (1)
2 NaR + Mg(HCO 3 ) 2 ↔ MgR 2 + 2NaHCO 3 ; (2)
2 NaR + CaCl 2 ↔ CaR 2 + 2NaCl; (3)
2 NaR + MgSO 4 ↔ MgR 2 + Na 2 SO 4 ; (4)
2 NaR + CaSiO 3 ↔ CaR 2 + Na 2 SiO 3 , (5)
Уравнения реакций с солями MgCl 2 , CaSO 4 и MgSiO 3 аналогичны уравнениям (3), (4), (5) соответственно.
Замена ионов кальция и магния ионом натрия гарантирует отсутствие накипеобразований на греющих поверхностях котлов и теплообменников.
По мере пропускания воды через слой катионита количество ионов натрия, способных к обмену, уменьшается, а количество ионов кальция и магния, задержанных на смоле, возрастает, то есть катионит «истощается». Тогда его следует регенерировать — пропустить через слой катионита раствор хлорида натрия, и обменная способность катионита восстанавливается.
>Процессы ионного обмена обратимы. Поэтому если в воде ионов натрия становится все больше и больше по сравнению с количеством ионов кальция и магния, то процесс поглощения ионов Ca 2+ и Mg 2+ замедляется, то есть все больше сдвигается в левую сторону реакций (1)—(5) и может быть изображен так:
CaR 2 + 2Na + ↔ 2NaR + Ca 2+ ; (6)
MgR 2 + 2Na + ↔ 2NaR + Mg 2+ . (7)
Ионы Na + , Ca 2+ и Mg 2+ названы противоионами.
Это свойство катионитов имеет два следствия.
Первое. При увеличении минерализации обрабатываемой воды (увеличение идет, в основном, за счет увеличения содержания в воде натрия и в гораздо меньшей степени — калия) получение глубокоумягченной воды традиционным натрий-катионированием — даже двухступенчатым — становится все более проблематичным.
Числовое выражение этого явления приведено в табл. 1
Табл. 1
Таблицу можно посмотреть здесь: http://xn--h1agphh0ce.xn--j1amh/%D0%B1%D0%B8%D0%B1%D0%BB%D0%B8%D0%BE%D1%82%D0%B5%D0%BA%D0%B0/%D1%81%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8C%D0%B8/487-%D1%83%D0%BC%D1%8F%D0%B3%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5-%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D1%8B.html (http://xn--h1agphh0ce.xn--j1amh/%D0%B1%D0%B8%D0%B1%D0%BB%D0%B8%D0%BE%D1%82%D0%B5%D0%BA%D0%B0/%D1%81%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8C%D0%B8/487-%D1%83%D0%BC%D1%8F%D0%B3%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5-%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D1%8B.html) Второе. Обеспечивается возможность регенерации катионита 5—10%-ным раствором хлорида натрия. Концентрация иона натрия в растворе при этом заведомо и намного больше концентрации ионов кальция и магния в катионите.
|