Б) Водород-катионирование

Обработка воды путем водород-катионирования со­стоит в фильтровании ее через слой катионита, содержа­щего в качестве обменных ионов катионы водорода.

При Н-катионировании обрабатываемой воды проте­кают следующие реакции:

Са²⁺ + 2Н⁺ | R^- → Са²⁺ | R^- + 2Н⁺

Mg²⁺ + 2Н⁺| R^- → Mg²⁺| R^- + 2Н⁺

Na⁺ + Н⁺| R^- → Na⁺| R^- +Н⁺

НСО₃^- + Н⁺ → Н₂О +СО₂

В результате приведенных реакций общая жесткость Н-катионированной воды снижается до 10 мкг-экв/кг и ниже, а карбонатная жесткость полностью удаляется, вследствие чего происходит снижение солесодержания и устранение щелочности воды.

Так как в процессе Н-катионирования все катионы в воде заменяются катионами водорода, то присутствующие в растворе сульфаты, хло­риды и нитраты кальция, натрия и других катионов пре­образуются в свободные минеральные кислоты (серную, соляную, азотную, кремниевую).

Общая кислотность Н-катионированной воды при этом равна сумме содержащихся в воде анионов мине­ральных кислот SO₄^2-, С1^-, NO₃^- и др. и для вод, не со­держащих катионы Na⁺, может быть принята равной некарбонатной жесткости воды. Ввиду того, что катионированная вода является кислой, непригодной для пита­ния парогенераторов Н-катионирование всегда сочета­ют с Na-катионированием или анионированием, что дает возможность нейтрали­зовать кислотность и снизить щелочность обработанной воды.

На рис. 9-3 изображен графически процесс Н-катионирования раствора, содер­жащего катионы кальция и натрия (при одноименном анионе с целью исключения влияния его на реакцию катионного обмена). Процесс Н-катионирования в данном случае можно разделить условно на четыре стадии:

1) полное поглощение обоих катионов из фильтруемого раствора (А—Г);

2) проскок в фильтрат катиона натрия и нарастание его концентра­ции в фильтрате до концентрации в исходном растворе (Г—Ж);

3) вытеснение катионом кальция поглощенного ранее катиона натрия в фильтрат (Ж—М—Н);

4) про­скок в фильтрат катиона кальция с увеличением его кон­центрации в

фильтрате до концентрации в исходном рас­творе (И—Р).

Рис. 9-3. Процесс Н-катиони-

Поиск по сайту: