АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Рсвания раствора, содержаще-

Читайте также:
  1. L.1.2.Многокомпонентные системы (растворы).
  2. L.2. Зарождение кристаллов.
  3. L.3.1. Процессы переноса вещества и тепла.
  4. Na-катионирование воды второй ступени
  5. Na-катионирование воды первой ступени
  6. А) по определению концентрации растворов
  7. Арбовирусы (нейровирусы).
  8. Б) Водород-катионирование
  9. Б) Избирательный унос
  10. Б) Предпусковая химическая очистка парогенераторов и тракта питательной воды
  11. Борьба за жизнь
  12. В растворе устанавливается равновесие, которое запишем в простейшей форме

_ го катионы кальция и натрия.

1 — концентрация катионов натрия в исходном растворе; 2— концен­трация катионов кальция в исход­ном растворе: 3 — концентрация катионов натрия в фильтрате; 4 — концентрация катионов кальция в фильтрате,

 

Рабочая обменная емкость Н-катионитов зависит также от схемы подготовки воды, что можно установить из дальнейшего рассмотрения рис. 9-3. При глубоком и полном химическом обессоливании, когда требуется от­ключение Н-катионитного фильтра на регенерацию в мо­мент проскока катиона натрия, рабочая обменная ем­кость Н-катионита будет определяться суммой площадей АБВГ и АДЕГ, первая из них эквивалентна количеству катионов натрия, поглощенных Н-катионитом к моменту проскока их в фильтрат, а вторая — количеству катионов кальция, поглощенных Н-катионитом к этому же момен­ту. Если отключение Н-катионитного фильтра на регене­рацию производится в момент, когда содержание катио­нов натрия в фильтрате равно их концентрации в исход­ной воде (один из случаев частичного обессоливания), рабочая обменная емкость Н-катионита эквивалентна сумме площадей АБЖГ и АДЗЛ. При умягчении воды путем комбинированного Н- и Na-катионирования, по­зволяющего отключать Н-катионитные фильтры на реге­нерацию в момент проскока солей жесткости, в частности катиона Са2+, рабочая обменная емкость Н-катионита определяется площадью АДКИ.

На рабочую обменную емкость катионита оказывают влияние также анионный состав воды и величина его об­щего солесодержания. Влияние этих факторов прояв­ляется в различной степени для одного и того же катио­нита при Н- и Na-катионировании, а также для различ­ных катионитов. Если при Na-катионировании анионный состав не оказывает существенного влияния на рабочую обменную емкость сульфоугля, то при Н- катионировании он приобретает решающее значение. На рис. 9-4 показа­на зависимость величины рабочей обменной емкости сульфоугля и катионитов КУ-1 и КУ-2 при применении их в форме Н-катионитов от общего солесодержания исходной воды и отношения концентрации бикарбонатного иона к общей сумме анионов, т. е. от отношения

С HCO3- /А, где А = С HCO3- + С SO42- + С С1- + С NO3-

 

При повышении солесодержания исходной воды с 1 до 15 мг-экв/кг рабочая обменная емкость катионита КУ-2 снижается примерно на 14%, а катионита КУ-1 примерно на 27%. Величина отноше­ния С HCO3- /А не оказывает заметного влияния на ра-

бочую обменную емкость катионитов КУ-1 и КУ-2, но в сильной степени влияет на рабочую обменную емкость сульфоугля. При отсутствии в исходной воде бикарбонатных ионов, т. е. при С HCO3- /А = 0, рабочая обменная емкость сульфоугля (до момента проскока натрия в фильтрат) невелика, причем при солесодержании исходной воды 1 мг-экв/кг она вдвое больше, чем при солесодержании 15 мг-экв/кг. Когда же в воде содержат­ся только бикарбонатные анионы, т. е. при С HCO3- /А = 1 рабочая обменная емкость сульфоугля возрастает более чем в 2 раза, причем величина солесодержания воды почти перестает влиять на рабочую обменную емкость сульфоугля.

Регенерация истощенного Н-катионита обычно осу­ществляется фильтрованием через его слой 1,0— 1,5%-ного раствора серной кислоты. При большей кон­центрации серной кислоты появляется опасность обра­стания зерен Н-катионита отложениями сульфата каль­ция из-за сравнительно малой растворимости последнего (загипсование), следствием этого является безвозврат­ная потеря катионитом ионообменной способности.

Протекающие в процессе регенерации реакции могут быть выражены следующими уравнениями:

 

Са2+ | R2- + H2SO4 → 2Н+ | R- +Са SO4

Mg2+ | R2- + H2SO4 → 2Н+ | R- +Mg SO4

2Na+ | R2- + H2SO4 → 2Н+ | R- + Na SO4

 

Для обеспечения большей полноты регенерации Н-катионита применяется расход серной кислоты в количестве, превышающем в 1,25—1,5 раза стехиометрический, что обеспечивает вполне удовлетворительную регенерацию катионита.

При умягчении воды Н-катионитные фильтры выключаются на регенерацию при появлении проскока катионов Са2+ и Mg2+, т. е. при повышении жесткости филь­трата, а при химическом обессоливании—при появле­нии проскока катионов Na+, т. е. при снижении кислотно­сти фильтрата.

Иногда применяется «го­лодная» регенерация Н-катионитных фильтров. В этом случае при катионировании происходит не глубо­кое умягчение исходной воды, а разрушение ее карбонат­ной щелочности без образо­вания кислого фильтрата. Это достигается тем, что фильтры регенерируются таким количеством кислоты, ко­торого недостаточно для вытеснения всех катионов, ранее поглощенных из воды. Это приводит к расположению в верхних частях фильтрующего слоя катионита с об­менным катионом водорода, а в нижних — с обменными катионами кальция и магния. Прошедшая через такой фильтр вода не содержит сильных кислот и имеет незна­чительную щелочность (порядка 0,6—0,8 мг-экв/кг). По­следующим фильтрованием Н-катионированной воды после удаления из нее свободной углекислоты через две ступени Na-катионитных фильтров достигается необхо­димая глубина ее умягчения (не больше 5 мкг-экв/кг). Для более полного вытеснения поглощенных катионитом ионов рекомендуется производить ступенчатую ре­генерацию Н-катионита: сначала 1%-ным раствором серной кислоты, а затем, когда основная масса катионов кальция и магния уже вытеснена и опасности «гипсования» уже нет, более крепким (5—6%) раствором ки­слоты.

Обычно для регенерации истощенного Н-катионита применяется серная кислота, так как она дешевле и удобнее при перевозке, хранении и применении, чем со­ляная, хотя последняя также пригодна для регенерации Н-катионита, например, при высоком содержании Na в исходной воде. Концентрация раствора HCI для реге­нерации обычно составляет 5—6% в связи с тем, что она не дает при регенерации соединений, малорастворимых в воде.

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.003 сек.)