【Jeden Tag eine Frage】Grundlagen der Chemieingenieurwesen 306: Reihenfolge der Exchänger (26. Januar)

Wenn zunächst ein stark basischer Anionenaustauscher verwendet wird, haften Verbindungen wie Calciumcarbonat, Magnesiumhydroxid und Eisen(II)-hydroxid an der Oberfläche der Resin – sie lassen sich nur schwer entfernen； Wenn es nach einem stark sauren Kationenaustauscher eingebaut wird, dann sind die Kationen, die in den Anionenaustauscher gelangen, im Wesentlichen nur H+. Die Lösung ist somit sauer, was die Wirkung der Gegenionen verringert und dazu führt, dass die Reaktion effektiver abläuft

Warum müssen die Kationenaustauscher vor den Anionenaustauschern angeordnet werden? Antwort: 1. Die Funktion des Kohlenstoffentfernungsgeräts ist es, Kohlendioxid zu entfernen. 2. Wenn das Rohwasser durch die positiv geladene Resin fließt, werden die Kationen im Wasser adsorbiert. Die dabei freigesetzten H+-Ionen gelangen in das Wasser, wodurch das Wasser sauer wird. Der pH-Wert…

Warum müssen die Kationenaustauscher vor den Anionenaustauschern angeordnet werden? Antwort: Wenn das Rohwasser durch die positiv geladene Resin fließt, werden die Kationen im Wasser adsorbiert. Die H+-Ionen, die an der Resin haften, werden dabei in das Wasser freigesetzt, wodurch das Wasser sauer wird. Der pH-Wert…

1) Bei der Regeneration von Anionenaustauschharzen wird NaOH verwendet. Wenn die Anionenkolonne an vorderster Stelle angeordnet ist, werden die OH‑Ionen des Regenerierungsmittels während der Regeneration an das Anionenharz gebunden. Im Betrieb reagieren diese OH‑Ionen mit den Kationen im Wasser wie Ca2+, Mg2+, Fe3+ usw., wodurch Verbindungen wie Ca(OH)2, Mg(OH)2, Fe(OH)3 sowie Ca(HSiO3)2 entstehen. Diese Verbindungen haften an der Oberfläche des Anionenharzes, blockieren es und verschmutzen es. Dadurch kann der Ionenaustausch nicht mehr stattfinden. Zudem ist es schwierig, diese Verunreinigungen wieder zu entfernen. 2) Die Austauschkapazität von Anionenaustauschharzen ist deutlich geringer als die von Kationenaustauschharzen. Zudem sind sie sehr anfällig für Verunreinigungen durch organische Stoffe. Wenn daher die Anionenkolonne vor der Kationenkolonne platziert wird, besteht eine größere Gefahr einer organischen Verunreinigung. Dadurch wird die Austauschkapazität weiter gesenkt, was wiederum den Prozess der Entsalzung beeinträchtigt. 3) Eines der schwierigsten Probleme bei der Aufbereitung von Entsalzwasser ist die Entfernung der Silikat-Ionen HSiO3- aus dem Wasser. Diese werden mithilfe von stark basischen Anionenaustauschharzen entfernt. Doch das Silikat-Ion HSiO3- existiert in basischem Wasser in Form des Salzes NaHSiO3, während HSiO3- in saurem Wasser in Form von Siliziumsäure (H2SiO3) vorliegt. Die Austauschfähigkeit von stark basischen Anionenaustauschharzen gegenüber Silicat ist um ein Vielfaches größer als ihre Austauschfähigkeit gegenüber Silikaten. Daher ist es am besten, den Austausch in saurem Wasser durchzuführen. Das Abwasser der Kationenaustauschkolonnen ist genau solches saure Wasser. Deshalb ist es vorteilhaft, die Anionenaustauschkolonne nach der Kationenaustauschkolonne anzubringen – so kann das Silicat im Wasser effektiv entfernt werden. 4) Bei der Austauschreaktion von Ionenaustauschharzen kommt es zu einem umkehrbaren Phänomen. Das ist eine Gegenionenwirkung, daher ist ein starker Austauschpotenzial erforderlich, damit der Ionenaustausch reibungslos ablaufen kann. Starke Säure-Positivresine mit hoher Austauschkapazität werden in der ersten Stufe eingesetzt. Die dabei freigesetzten H+-Ionen reagieren schnell mit den Anionen im Wasser zu anorganischen Säuren. Anschließend werden die OH.-Ionen durch die Anionenresine ausgetauscht – dadurch entstehen H+- und OH.-Ionen, die wiederum Wasser bilden. Dadurch wird der Einfluss der Gegenionen vermieden, was den Anionenaustauschprozess erheblich fördert. 5) Das saure Abwasser des Kationenaustauschers kann die Alkalität im Wasser (HCO3-) neutralisieren. Dabei entsteht H2CO3, das durch einen Entkarbonisierer entfernt werden kann. Daher kann der Kationenaustauscher vorne die Belastung des Anionenaustauschers verringern.

Die theoretischen Einrichtungsprinzipien für die Ausrüstung eines chemischen Entsalzungssystems sind: Rohwasser → Kationenaustauscher → Kohlenstoffentferner → Anionenaustauscher → Entsalztes Wasser. Aufgrund der geringen Austauschkapazität der stark basischen Anionenaustauschharze kann so das HCO3- im Wasser effektiv in Form von CO2 entfernt werden. Dadurch wird die Belastung der stark basischen Anionenaustauscher sowie der Verbrauch an Laugen verringert. Zudem wird die Betriebsdauer der Anionenaustauschharze verlängert. Gleichzeitig entstehen günstige Bedingungen dafür, dass die Anionenaustauschharze Silikate aufnehmen können.

Warum müssen die Kationenaustauscher vor den Anionenaustauschern angeordnet werden? Antwort: 1) Bei der Regeneration von Anionenaustauschharzen wird NaOH verwendet. Wenn das Anionenbett an vorderster Stelle angeordnet ist, werden die OH−-Ionen des Regenerierungsmittels während der Regeneration an das Anionenharz gebunden. Im Betrieb reagieren diese Ionen mit den Kationen im Wasser wie Ca2+, Mg2+, Fe3+ usw. Dadurch entstehen Ausfällungen wie Ca(OH)2, Mg(OH)2, Fe(OH)3, Ca(HSiO3)2 usw., die sich an der Oberfläche des Anionenharzes ablagern. Dadurch wird das Harz verstopft und verschmutzt, wodurch der Ionenaustausch weiterhin behindert wird. Zudem ist es schwierig, diese Ablagerungen zu entfernen. 2) Die Austauschkapazität von Anionenaustauschharzen ist deutlich geringer als die von Kationenaustauschharzen. Zudem sind sie sehr anfällig für Verunreinigungen durch organische Stoffe. Wenn daher die Anionenaustauschkolonne vor der Kationenaustauschkolonne platziert wird, besteht eine größere Gefahr einer Verunreinigung durch organische Stoffe. Dadurch wird die Austauschkapazität weiter verringert, was wiederum den Prozess der Entsalzung beeinträchtigt. 3) Eines der schwierigsten Probleme bei der Aufbereitung von Entsalzwasser ist die Entfernung der Silikat-Ionen HSiO3- aus dem Wasser. Diese werden mithilfe von stark basischen Anionenaustauschharzen entfernt. Doch das Silikat-Ion HSiO3- existiert in basischem Wasser in Form des Salzes NaHSiO3, während HSiO3- in saurem Wasser in Form von Siliziumsäure (H2SiO3) vorliegt. Die Austauschfähigkeit von stark basischen Anionenaustauschharzen gegenüber Silicat ist um ein Vielfaches größer als ihre Austauschfähigkeit gegenüber Silikaten. Es ist daher am besten, den Austausch in saurem Wasser durchzuführen. Das Abwasser der Kationenaustauschkolonnen ist genau solches saure Wasser. Deshalb ist es sehr vorteilhaft, die Anionentauschkolonne nach der Kationentauschkolonne anzubringen – so kann das Silizat im Wasser effektiv entfernt werden. 4) Bei der Austauschreaktion von Ionenaustauschharzen kommt es zu einem umkehrbaren Phänomen. Das ist eine Gegenionenwirkung, daher ist ein starker Austauschpotenzial erforderlich, damit der Ionenaustausch reibungslos ablaufen kann. Starke Säure-Positivresine mit hoher Austauschkapazität werden in der ersten Stufe eingesetzt. Die dabei freigesetzten H+-Ionen reagieren schnell mit den Anionen im Wasser zu anorganischen Säuren. Anschließend werden die OH.-Ionen durch die Anionenresine ausgetauscht – dadurch entstehen aus H+ und OH- Wasser, wodurch der Einfluss der Gegenionen beseitigt wird. Dies ist sehr vorteilhaft für die Anionenaustauschreaktionen. 5) Das saure Abwasser des Kationenaustauschers kann die Alkalität im Wasser (HCO3-) neutralisieren. Dabei entsteht H2CO3, das durch einen Dekarbonisierer entfernt werden kann. Daher kann der Kationenaustauscher vorne die Belastung des Anionenaustauschers verringern.

1. Die Funktion des Kohlenstoffentfernungsgeräts ist es, Kohlendioxid zu entfernen. 2. Wenn das Rohwasser durch die positiv geladene Resin fließt, werden die Kationen im Wasser adsorbiert. Die dabei freigesetzten H+-Ionen gelangen in das Wasser, wodurch das Wasser sauer wird. Der pH-Wert…

Wenn das Rohwasser zunächst durch einen stark alkalischen Anionenaustauscher geleitet wird, setzen sich Calciumcarbonat, Magnesiumhydroxid und Eisen(III)-hydroxid usw. an der Oberfläche der Resin ab – diese Stoffe lassen sich nur schwer wieder entfernen； Wenn er nach einem stark sauren Kationenaustauscher angeordnet wird, dann sind die Kationen, die in den Anionenaustauscher gelangen, im Wesentlichen nur H+. Die Lösung ist somit sauer, was die Wirkung der Gegenionen verringert und dazu führt, dass die Reaktion effektiver abläuft. Deshalb wird ein Kationenaustauscher in der Regel vor dem Anionenaustauscher platziert

Antwort: Wenn das Rohwasser zunächst durch einen stark alkalischen Anionenaustauscher geleitet wird, setzen sich Calciumcarbonat, Magnesiumhydroxid und Eisen(III)-hydroxid usw. an der Oberfläche der Resin ab – diese Stoffe lassen sich nur schwer wieder entfernen； Wenn es nach einem stark sauren Kationenaustauscher eingebaut wird, dann sind die Kationen, die in den Anionenaustauscher gelangen, im Wesentlichen nur H+. Die Lösung ist somit sauer, was die Wirkung der Gegenionen verringert und dazu führt, dass die Reaktion gründlicher abläuft. Deshalb werden Kationenaustauscher in der Regel vor den Anionenaustauschern angeordnet.

Warum müssen die Kationenaustauscher vor den Anionenaustauschern angeordnet werden? Wenn das Rohwasser zunächst durch einen stark alkalischen Anionenaustauscher geleitet wird, setzen sich Calciumcarbonat, Magnesiumhydroxid und Eisen(III)-hydroxid usw. an der Oberfläche der Resin ab – diese Stoffe lassen sich nur schwer wieder entfernen ； Wenn er nach einem stark sauren Kationenaustauscher angeordnet wird, dann sind die Kationen, die in den Anionenaustauscher gelangen, im Wesentlichen nur H+. Die Lösung ist somit sauer, was die Wirkung der Gegenionen verringert und dazu führt, dass die Reaktion effektiver abläuft. Deshalb wird ein Kationenaustauscher in der Regel vor dem Anionenaustauscher platziert

1. Die Funktion des Kohlenstoffentfernungsgeräts ist es, Kohlendioxid zu entfernen. 2. Wenn das Rohwasser durch die positiv geladene Resin fließt, werden die Kationen im Wasser adsorbiert. Die dabei freigesetzten H+-Ionen gelangen in das Wasser, wodurch das Wasser sauer wird. Der pH-Wert…

Warum müssen die Kationenaustauscher vor den Anionenaustauschern angeordnet werden? Antwort: Wenn das Rohwasser zunächst durch einen stark alkalischen Anionenaustauscher geleitet wird, setzen sich Calciumcarbonat, Magnesiumhydroxid und Eisen(III)-hydroxid usw. an der Oberfläche der Resin ab – diese Stoffe lassen sich nur schwer wieder entfernen ； Wenn es nach einem stark sauren Kationenaustauscher eingebaut wird, dann sind die Kationen, die in den Anionenaustauscher gelangen, im Wesentlichen nur H+. Die Lösung ist somit sauer, was die Wirkung der Gegenionen verringert und dazu führt, dass die Reaktion gründlicher abläuft. Deshalb werden Kationenaustauscher in der Regel vor den Anionenaustauschern angeordnet.

Antwort: 1) Bei der Regeneration von Anionenaustauschharzen wird NaOH verwendet. Wenn die Anionenkolonne vorne platziert ist, werden die OH‑Ionen des Regenerierungsmittels während der Regeneration an das Anionenharz gebunden. Im Betrieb reagieren diese OH‑Ionen mit den Kationen im Wasser wie Ca2+, Mg2+, Fe3+ usw. Dadurch entstehen Ablagerungen wie Ca(OH)2, Mg(OH)2, Fe(OH)3, Ca(HSiO3)2 usw., die sich an der Oberfläche des Anionenharzes ablagern. Dies führt dazu, dass das Harz verstopft und verschmutzt wird – es kann somit nicht mehr für den Ionenaustausch verwendet werden. Zudem sind diese Ablagerungen schwer zu entfernen. 2) Die Austauschkapazität von Anionenaustauschharzen ist deutlich geringer als die von Kationenaustauschharzen. Zudem sind sie sehr anfällig für Verunreinigungen durch organische Stoffe. Wenn daher die Anionenkolonne vor der Kationenkolonne platziert wird, besteht eine größere Gefahr einer organischen Verunreinigung. Dadurch wird die Austauschkapazität weiter gesenkt, was wiederum den Prozess der Entsalzung beeinträchtigt. 3) Eines der schwierigsten Probleme bei der Aufbereitung von Entsalzwasser ist die Entfernung der Silikat-Ionen HSiO3- aus dem Wasser. Diese werden mithilfe von stark basischen Anionenaustauschharzen entfernt. Doch das Silikat-Ion HSiO3- existiert in basischem Wasser in Form des Salzes NaHSiO3, während HSiO3- in saurem Wasser in Form von Siliziumsäure (H2SiO3) vorliegt. Die Austauschfähigkeit von stark basischen Anionenaustauschharzen gegenüber Silicat ist um ein Vielfaches größer als ihre Austauschfähigkeit gegenüber Silikaten. Daher ist es am besten, den Austausch in saurem Wasser durchzuführen. Das Abwasser der Kationenaustauschkolonnen ist genau solches saure Wasser. Deshalb ist es vorteilhaft, die Anionenaustauschkolonne nach der Kationenaustauschkolonne anzubringen – so kann das Silicat im Wasser effektiv entfernt werden. 4) Bei der Austauschreaktion von Ionenaustauschharzen kommt es zu einem umkehrbaren Phänomen. Das ist eine Gegenionenwirkung, daher ist ein starker Austauschpotenzial erforderlich, damit der Ionenaustausch reibungslos ablaufen kann. Starke Säure-Positivresine mit hoher Austauschkapazität werden in der ersten Stufe eingesetzt. Die dabei freigesetzten H+-Ionen reagieren schnell mit den Anionen im Wasser zu anorganischen Säuren. Anschließend werden die OH.-Ionen durch die Anionenresine ausgetauscht – dadurch entstehen H+- und OH.-Ionen, die wiederum Wasser bilden. Dadurch wird der Einfluss der Gegenionen vermieden, was den Anionenaustauschprozess erheblich fördert. 5) Das saure Abwasser des Kationenaustauschers kann die Alkalität im Wasser (HCO3-) neutralisieren. Dabei entsteht H2CO3, das durch einen Entkarbonisierer entfernt werden kann. Daher kann der Kationenaustauscher vorne die Belastung des Anionenaustauschers verringern.

Wenn das Rohwasser zunächst durch einen stark alkalischen Anionenaustauscher geleitet wird, setzen sich Calciumcarbonat, Magnesiumhydroxid und Eisen(III)-hydroxid usw. an der Oberfläche der Resin ab – diese Stoffe lassen sich nur schwer wieder entfernen； Wenn er nach einem stark sauren Kationenaustauscher angeordnet wird, dann bestehen die in den Anionenaustauscher gelangenden Kationen im Wesentlichen nur aus H+. Die Lösung ist somit sauer, was die Wirkung der Gegenionen verringert und dazu führt, dass die Reaktion effektiver abläuft. Deshalb wird der Kationenaustauscher in der Regel vor dem Anionenaustauscher platziert.

1) Bei der Regeneration von Anionenaustauschharzen wird NaOH verwendet. Wenn die Anionenkolonne an vorderster Stelle angeordnet ist, werden die OH‑Ionen des Regenerierungsmittels während der Regeneration an das Anionenharz gebunden. Im Betrieb reagieren diese OH‑Ionen mit den Kationen im Wasser wie Ca2+, Mg2+, Fe3+ usw., wodurch Verbindungen wie Ca(OH)2, Mg(OH)2, Fe(OH)3 sowie Ca(HSiO3)2 entstehen. Diese Verbindungen haften an der Oberfläche des Anionenharzes, blockieren es und verschmutzen es. Dadurch kann der Ionenaustausch nicht mehr stattfinden. Zudem ist es schwierig, diese Verunreinigungen wieder zu entfernen. 2) Die Austauschkapazität von Anionenaustauschharzen ist deutlich geringer als die von Kationenaustauschharzen. Zudem sind sie sehr anfällig für Verunreinigungen durch organische Stoffe. Wenn daher die Anionenkolonne vor der Kationenkolonne platziert wird, besteht eine größere Gefahr einer organischen Verunreinigung. Dadurch wird die Austauschkapazität weiter gesenkt, was wiederum den Prozess der Entsalzung beeinträchtigt. 3) Eines der schwierigsten Probleme bei der Aufbereitung von Entsalzwasser ist die Entfernung der Silikat-Ionen HSiO3- aus dem Wasser. Diese werden mithilfe von stark basischen Anionenaustauschharzen entfernt. Doch das Silikat-Ion HSiO3- existiert in basischem Wasser in Form des Salzes NaHSiO3, während HSiO3- in saurem Wasser in Form von Siliziumsäure (H2SiO3) vorliegt. Die Austauschfähigkeit von stark basischen Anionenaustauschharzen gegenüber Silicat ist um ein Vielfaches größer als ihre Austauschfähigkeit gegenüber Silikaten. Daher ist es am besten, den Austausch in saurem Wasser durchzuführen. Das Abwasser der Kationenaustauschkolonnen ist genau solches saure Wasser. Deshalb ist es vorteilhaft, die Anionenaustauschkolonne nach der Kationenaustauschkolonne anzubringen – so kann das Silicat im Wasser effektiv entfernt werden. 4) Bei der Austauschreaktion von Ionenaustauschharzen kommt es zu einem umkehrbaren Phänomen. Das ist eine Gegenionenwirkung, daher ist ein starker Austauschpotenzial erforderlich, damit der Ionenaustausch reibungslos ablaufen kann. Starke Säure-Positivresine mit hoher Austauschkapazität werden in der ersten Stufe eingesetzt. Die dabei freigesetzten H+-Ionen reagieren schnell mit den Anionen im Wasser zu anorganischen Säuren. Anschließend werden die OH.-Ionen durch die Anionenresine ausgetauscht – dadurch entstehen aus H+ und OH- Wasser, wodurch der Einfluss der Gegenionen beseitigt wird. Dies ist sehr vorteilhaft für die Anionenaustauschreaktionen. 5) Das saure Abwasser des Kationenaustauschers kann die Alkalität im Wasser (HCO3-) neutralisieren. Dabei entsteht H2CO3, das durch einen Entkarbonisierer entfernt werden kann. Daher kann der Kationenaustauscher vorne die Belastung des Anionenaustauschers verringern.

Wenn das Rohwasser zunächst durch einen stark alkalischen Anionenaustauscher geleitet wird, setzen sich Calciumcarbonat, Magnesiumhydroxid und Eisen(III)-hydroxid usw. an der Oberfläche der Resin ab – diese Stoffe lassen sich nur schwer wieder entfernen； Wenn er nach einem stark sauren Kationenaustauscher angeordnet wird, dann bestehen die in den Anionenaustauscher gelangenden Kationen im Wesentlichen nur aus H+. Die Lösung ist somit sauer, was die Wirkung der Gegenionen verringert und dazu führt, dass die Reaktion effektiver abläuft. Deshalb wird der Kationenaustauscher in der Regel vor dem Anionenaustauscher platziert.

Wenn man zuerst durch einen Anionenaustauscher mit starken Basen geht, haften Substanzen wie Calciumcarbonat, Magnesiumhydroxid und Eisen(II)-hydroxid an der Oberfläche der Resin – sie lassen sich nur schwer entfernen； Wenn er nach einem stark sauren Kationenaustauscher angeordnet wird, dann bestehen die in den Anionenaustauscher gelangenden Kationen im Wesentlichen nur aus H+. Die Lösung ist somit sauer, was die Wirkung der Gegenionen verringert und dazu führt, dass die Reaktion effektiver abläuft. Deshalb wird der Kationenaustauscher in der Regel vor dem Anionenaustauscher platziert.

Metallionen gehören alle zu den Kationen, mit guten Wirkungen.

Wenn das Rohwasser zunächst durch einen stark alkalischen Anionenaustauscher geleitet wird, setzen sich Calciumcarbonat, Magnesiumhydroxid und Eisen(III)-hydroxid usw. an der Oberfläche der Resin ab – diese Stoffe lassen sich nur schwer wieder entfernen； Wenn er nach einem stark sauren Kationenaustauscher angeordnet wird, dann bestehen die in den Anionenaustauscher gelangenden Kationen im Wesentlichen nur aus H+. Die Lösung ist somit sauer, was die Wirkung der Gegenionen verringert und dazu führt, dass die Reaktion effektiver abläuft. Deshalb wird der Kationenaustauscher in der Regel vor dem Anionenaustauscher platziert.