【Вопрос дня】Основы химической технологии 306: Порядок работы обменников (26 января)

Если сначала пройти через анионный обменник с сильными щелочами, то карбонат кальция, гидроксид магния и гидроксид железа и т. п. оседают на поверхности смолы, и их трудно вымыть； Если его разместить после катионного экстрактора с сильной кислотой, то катионы, попадающие в анионный экстрактор, будут в основном представлены ионом H+. Раствор будет иметь кислую среду, что позволит снизить влияние контрионов и обеспечить более полное протекание реакции

Почему катионный эксчейнжер устанавливают перед анионным эксчейнжером? Ответ: 1. Функция декарбонизатора — удалять углекислый газ. 2. Когда исходная вода проходит через положительно заряженный смолистый материал, катионы, содержащиеся в воде, адсорбируются. H+-ионы, находящиеся в смоле, вытесняются в воду, в результате чего вода становится кислой. При значении pH…

Почему катионный эксчейнжер устанавливают перед анионным эксчейнжером? Ответ: Когда исходная вода проходит через положительно заряженный смолистый материал, катионы, содержащиеся в воде, адсорбируются. В результате ионы H+, находящиеся в смоле, вытесняются в воду, что делает её кислой. При этом значение pH…

1) При восстановлении анионно-обменной смолы используется NaOH. Если анионная колонка расположена в передней части устройства, то ионы OH- из регенерирующего вещества адсорбируются на поверхности анионной смолы. В процессе работы эти ионы вступают в реакцию с катионами, присутствующими в воде, такими как Ca2+, Mg2+, Fe3+ и т. д. В результате образуются осадки вроде Ca(OH)2, Mg(OH)2, Fe(OH)3, Ca(HSiO3)2, которые оседают на поверхности смолы, забивая её и загрязняя. Это мешает дальнейшему процессу ионного обмена, к тому же такие осадки сложно удалять. 2) Емкость обмена анионитных смол значительно ниже, чем у катионитных смол, к тому же они очень легко подвергаются загрязнению органическими веществами. Поэтому, если анионитные смолы разместить перед катионитными, у них будет гораздо больше шансов подвергнуться органическому загрязнению, что ещё более снизит их емкость обмена. Это негативно сказывается на процессе очистки воды. 3) Одной из самых сложных задач при обработке деионизированной воды является удаление силикат-ионов HSiO3-; их удаляют с помощью смол для замены анионов сильными щелочами. Однако силикат-ион HSiO3- в щелочной среде существует в виде соли NaHSiO3, тогда как в кислой среде HSiO3- присутствует в форме силиката (H2SiO3). Способность анионных смол с сильными основаниями к обмену на силикаты значительно выше, чем способность к обмену на силиконовые соединения. Следовательно, обмен происходит наилучшим образом в кислой среде. А вода, выходящая из каталитических колонн, имеет кислую природу. Поэтому размещение анионных колонн после каталитических колонн очень полезно для удаления силикат-ионов из воды. 4) У реакции обмена ионитных смол наблюдается обратимость. Это явление обратного ионного взаимодействия, поэтому для успешного процесса обмена ионами необходим сильный потенциал обмена. Анионные смолы с высокой емкостью обмена помещаются на первый уровень. Ионы H+, высвобождаемые в результате обмена, быстро вступают в реакцию с анионами в воде, образуя неорганические кислоты. Затем ионы OH-, высвобождаемые анионными смолами, вступают в реакцию с ионами H+, в результате чего образуется вода. Это устраняет влияние контрионов, что очень полезно для процесса обмена анионов. 5) Кислая вода, получаемая при работы катионного эксчейнжера, может нейтрализовать щелочность в воде (HCO3-); образующийся H2CO3 можно удалить с помощью декарбонизатора. Таким образом, ионный эксчейнжер способен снизить нагрузку на анионный эксчейнжер.

Теоретические принципы настройки оборудования системы химической десалинизации: сырая вода → катионный экстрактор → устройство для удаления углерода → анионный экстрактор → десалинизированная вода. Благодаря низкой емкости обмена сильно щелочных анионных смол, удается эффективно удалять из воды ионы HCO3- в виде CO2. Это снижает нагрузку на сильно щелочные анионные экстракторы и потребление щелочей, продлевает срок службы таких экстракторов, а также создает благоприятные условия для адсорбции силикат-ионов анионными смолами.

Почему катионный эксчейнжер устанавливают перед анионным эксчейнжером? Ответ: 1) При восстановлении анионных сменных смол используется NaOH. Если анионная колонка расположена в передней части устройства, то ионы OH- из регенерирующего вещества адсорбируются на поверхности анионных смол. В процессе работы эти ионы вступают в реакцию с катионами, присутствующими в воде, такими как Ca2+, Mg2+, Fe3+ и т. д. В результате образуются осадки вроде Ca(OH)2, Mg(OH)2, Fe(OH)3, Ca(HSiO3)2 и т. д., которые оседают на поверхности анионных смол. Это приводит к заблокировке и загрязнению смол, что мешает им продолжать выполнять функцию ионного обмена. К тому же удаление этих осадков является сложной задачей. 2) Емкость обмена анионных смол значительно ниже, чем у катионных смол. Кроме того, они очень легко подвергаются загрязнению органическими веществами. Поэтому, если анионные смолы размещать перед катионными, у них будет гораздо больше шансов подвергнуться органическому загрязнению, что ещё больше снизит их емкость обмена. Это негативно сказывается на процессе очистки воды. 3) Одной из самых сложных задач при обработке деионизированной воды является удаление силикат-ионов HSiO3-; их удаляют с помощью смол для замены анионов сильными щелочами. Однако силикат-ион HSiO3- в щелочной среде существует в виде соли NaHSiO3, тогда как в кислой среде HSiO3- присутствует в форме силиката (H2SiO3). Способность анионных смол с сильными основаниями к обмену на силикаты значительно выше, чем способность к обмену на силицы. Следовательно, обмен происходит наилучшим образом в кислой среде. Вода, выходящая из устройства для обмена катионов, имеет кислую природу. Поэтому размещение анионного слоя после катионного слоя очень полезно для удаления силикат-ионов из воды. 4) У реакции обмена ионитных смол наблюдается обратимость. Это явление обратного ионного взаимодействия, поэтому для успешного процесса обмена ионами необходим сильный потенциал обмена. Сильные кислые катионные смолы с высокой емкостью обмена размещаются на первом уровне. Ионы H+, высвобождаемые в результате обмена, быстро вступают в реакцию с анионами в воде, образуя неорганические кислоты. Затем ионы OH-, высвобождаемые в результате обмена с анионными смолами, вступают в реакцию с ионами H+, в результате чего образуется вода. Это устраняет влияние контрионов, что очень полезно для процесса обмена анионов. 5) Кислая вода, получаемая при работы катионного экстрактора, может нейтрализовать щелочность в воде (HCO3-); образующийся H2CO3 можно удалить с помощью декарбонизатора. Таким образом, ионный эксчейнжер способен снизить нагрузку на анионный эксчейнжер.

1. Функция декарбонизатора — удалять углекислый газ. 2. Когда исходная вода проходит через положительно заряженный смолистый материал, катионы, содержащиеся в воде, адсорбируются. H+-ионы, находящиеся в смоле, вытесняются в воду, в результате чего вода становится кислой. При значении pH…

Если исходную воду сначала пропустить через анионный экстрактор с сильными щелочами, то карбонат кальция, гидроксид магния и гидроксид железа оседают на поверхности смолы, и их трудно удалить； Если его разместить после катионного экстрактора с сильной кислотой, то катионы, попадающие в анионный экстрактор, будут в основном представлять собой ионы H+. Раствор будет иметь кислую среду, что позволит снизить влияние контрионов и обеспечить более полное протекание реакции. Поэтому катионный экстрактор обычно размещают перед анионным экстрактором

Ответ: Если исходная вода сначала проходит через анионный обменник с сильными щелочами, то карбонат кальция, гидроксид магния и гидроксид железа оседают на поверхности смолы, и их трудно удалить； Если его разместить после катионного экстрактора с сильной кислотой, то в катионный экстрактор попадут в основном ионы H+, что придает раствору кислую среду. Это снижает влияние антиионов, что способствует более полному протеканию реакции. Поэтому катионный эксчейнжер обычно располагается перед анионным эксчейнжером.

Почему катионный эксчейнжер устанавливают перед анионным эксчейнжером? Если исходную воду сначала пропустить через анионный экстрактор с сильными щелочами, то карбонат кальция, гидроксид магния и гидроксид железа оседают на поверхности смолы, и их трудно удалить ； Если его разместить после катионного экстрактора с сильной кислотой, то катионы, попадающие в анионный экстрактор, будут в основном представлять собой ионы H+. Раствор будет иметь кислую среду, что позволит снизить влияние контрионов и обеспечить более полное протекание реакции. Поэтому катионный экстрактор обычно размещают перед анионным экстрактором