 |
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция
Методика лабораторных исследований
Иваново 2004
Лабораторная работа №3
Умягчение воды методом катионного обмена
Понятие об умягчении воды методом катионного обмена
Синтетические иониты – это нерастворимые высоко молекулярные органические соединения, имеющие функционально активные группы, способные диссоциировать в воде на ионы. Если формирователем функциональной группы является катион, то такой ионит называют катионитом.В водоподготовительных установках (ВПУ) ТЭС и АЭС используются Н- катионит или Na- катионит. Наиболее широкое применение получили следующие марки катионитов: сульфоуголь, КУ-2-8 (и его зарубежные аналоги).
Умягчение воды методом ионного обмена состоит в фильтровании очищаемой воды через фильтры, загруженные катионитом. При умягчении воды происходят следующие реакции:
Ca(HCO3)2 + 2NaR = CaR2 + 2NaHCO3;
Ca(HCO3)2 + 2HR = CaR2 + 2H2CO3;
CaSO4 + 2NaR = CaR2 + 2NaSO4;
CaCl2 + 2NaR = CaR2 + 2NaCl;
CaSO4 + 2HR = CaR2 + 2H2SO4;
CaCl2 + 2HR = CaR2 + 2HCl,
где R – сложный комплекс катионита, играющий роль нерастворимого в воде анионита.
Из приведенных реакции видно, что при Na- катионировании вместо солей жесткости в умягченной воде появляются соли натрия NaHCO3 , Na2SO4, NaCl, а при Н- катионировании – кислоты H2CO3, H2SO4, HCl и HNO3. Н – катионированная вода имеет кислотность, приблизительно равную некарбонатной жесткости умягченной воды При комбинировании Na- и Н- катионитовых фильтров можно получить воду с заданной щелочностью.
Умягчающая способность Na- катионита может быть восстановлена путем регенерации, состоящей в пропуске через него раствора NaCl, имеющего концентрацию 5 – 12 %, а умягчающая способность Н- катионита – путем регенерации, состоящей в пропуске через него раствора H2SO4, имеющего концентрацию 1 – 1,5 %
При регенерации катионитов происходят следующие реакции:
CaR2 + 2NaCl = 2NaR + CaCl2;
CaR2 + H2SO4 = 2HR + CaSO4;
MgR2 + 2NaCl = 2NaR + MgCl2;
MgR2 + H2SO4 = 2HR + MgSO4;
Катионы кальция и магния, содержащиеся в истощенном катионите, при регенерации NaCl вытесняются катионами натрия и при регенерации H2SO4 катионами водорода. Образующиеся при этом хорошо растворимые хлориды и сульфаты кальция и магния удаляются отмывочной водой в систему нейтрализации или баки сбора регенерационных вод. После регенерации и отмывки катионитовый материал может снова умягчать воду.
Методика лабораторных исследований
Цель работы – провести очистку воды методом ионного обмена на Н- катионитных и Na – катионитных фильтрах, осуществить химический контроль за процессами умягчения и приготовить смесь Н- и Na- катионированной воды, пригодную для последующего использования в схеме подпитки теплосети.
Поиск по сайту: