【Pregunta diaria】Principios de química industrial 306: Secuencia de los intercambiadores (26 de enero)
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La última edición de este post fue realizada por “Zai Hui Kangqiao” el 5 de febrero de 2016, a las 17:08. A partir de hoy, en la sección de teoría química se iniciará la actividad “Una pregunta al día”, con el objetivo de ayudar a todos a consolidar sus conocimientos básicos en química. Posteriormente, se lanzarán series como “Principios de química”, “Separación de masas”, “Termodinámica química” y “Procesos químicos”. Esperamos que todos brinden su apoyo activo. ¡Les deseamos una feliz Navidad! En la actividad “Una pregunta al día”, se pueden ver las respuestas directamente; el tema se cerrará después de 1 día ¡ ¡Para fomentar la participación continua de todos este año! Por participar se obtiene una recompensa de 3 unidades financieras; además, se suman 4 unidades adicionales si las respuestas son correctas. Pregunta breve: ¿Por qué se coloca el intercambiador catiónico delante del intercambiador aniónico? Respuesta: Si el agua bruta pasa primero por un intercambiador iónico alcalino, entonces el carbonato de calcio, el hidróxido de magnesio y el hidróxido de hierro se depositan en la superficie de la resina, lo que hace que sea difícil eliminarlos ； Si se coloca después de un intercambiador catiónico de ácido fuerte, los cationes que llegan al intercambiador aniónico son básicamente H+. La solución resultante es ácida, lo cual reduce la influencia de los iones contrarios y permite que la reacción tenga lugar de manera más completa. Por eso, los intercambiadores de iones catiónicos suelen colocarse delante de los intercambiadores de iones aniónicos.
Si primero se pasa por un intercambiador iónico de álcalis fuertes, el carbonato de calcio, el hidróxido de magnesio y el hidróxido de hierro se depositan en la superficie de la resina, lo que hace difícil su eliminación； Si se coloca después de un intercambiador iónico de ácidos fuertes, los cationes que llegan al intercambiador iónico de aniones son básicamente H+. La solución resultante es ácida, lo cual permite reducir el efecto de los iones contrarios y facilitar que la reacción tenga lugar de manera más completa
¿Por qué se coloca el intercambiador de cationes delante del intercambiador de aniones? Respuesta: 1. La función del descarbonizador es eliminar el dióxido de carbono. 2. Cuando el agua bruta pasa a través de la resina catiónica, los cationes presentes en el agua son adsorbidos. Los iones H+ que se encuentran en la resina son sustituidos por esos cationes, lo que hace que el agua se vuelva ácida. Cuando el pH…
¿Por qué se coloca el intercambiador de cationes delante del intercambiador de aniones? Respuesta: Cuando el agua bruta pasa a través de la resina catiónica, los iones catiónicos presentes en el agua son adsorbidos. Los iones H+ que están en la resina son reemplazados por esos iones, lo que hace que el agua se vuelva ácida. Cuando el pH…
1) Cuando la resina de intercambio aniónico deja de funcionar y es necesario regenerarla, se utiliza NaOH para ello. Si la columna aniónica se encuentra en la parte delantera, los iones OH- presentes en el agente de regeneración se adsorben en la resina aniónica. Durante el funcionamiento de la columna, estos iones reaccionan con los cationes presentes en el agua, como Ca2+, Mg2+ y Fe3+. Como resultado, se forman precipitados como Ca(OH)2, Mg(OH)2, Fe(OH)3 y Ca(HSiO3)2, los cuales se adhieren a la superficie de la resina aniónica. Esto provoca su obstrucción y contaminación, impidiendo que continúe realizando el intercambio iónico. Además, es difícil eliminar estos precipitados. 2) La capacidad de intercambio de las resinas de intercambio aniónico es mucho menor que la de las resinas de intercambio catiónico. Además, estas resinas son muy susceptibles a la contaminación por sustancias orgánicas. Por lo tanto, si las resinas aniónicas se colocan antes que las resinas catiónicas, habrá más posibilidades de que sufran contaminación por sustancias orgánicas, lo que reducirá aún más su capacidad de intercambio. Esto no es favorable para el tratamiento del agua desalinizada. 3) Uno de los desafíos más difíciles en el tratamiento del agua desalinizada es eliminar los iones de silicato HSiO3-, y esto se logra mediante resinas de intercambio iónico alcalinas. Pero el ion silicato HSiO3- existe en agua alcalina en forma de sal, NaHSiO3. En cambio, en agua ácida, el HSiO3- se encuentra en forma de silícico ácido (H2SiO3). La capacidad de intercambio de iones alcalinos fuertes en las resinas de intercambio iónico es mucho mayor que su capacidad para intercambiar iones silicatos. Por lo tanto, es preferible realizar el intercambio en agua ácida. El agua que sale de las columnas de intercambio de iones cationicos es precisamente agua ácida. Por este motivo, colocar las columnas de intercambio de iones negativos después de las columnas de intercambio de iones cationicos resulta muy útil para eliminar los iones silicato del agua. 4) En la reacción de intercambio de las resinas de intercambio iónico existe un fenómeno reversible. Esto es una reacción de antiiones; por lo tanto, se necesita un potencial de intercambio muy fuerte para que el intercambio iónico tenga lugar de manera eficiente. Se colocan las resinas ácidas fuertes con gran capacidad de intercambio en el primer nivel. Los iones H+ que son intercambiados se combinan rápidamente con los iones aniónicos presentes en el agua, formando ácidos inorgánicos. Luego, los iones OH- intercambiados por las resinas aniónicas permiten que los iones H+ y OH- se combinen para formar agua. De esta manera, se elimina el efecto de los iones contrarios, lo cual es muy beneficioso para la reacción de intercambio de iones aniónicos. 5) El agua salida de los intercambiadores catiónicos, que es ácida, puede neutralizar la alcalinidad presente en el agua (HCO3-). El H2CO3 que se genera puede eliminarse mediante un descarbonizador. Por lo tanto, el intercambiador catiónico puede reducir la carga del intercambiador aniónico.
Los principios de configuración teórica del equipo del sistema de desalinización química son: agua bruta → intercambiador de iones catiónicos → descarbonizador → intercambiador de iones aniónicos → agua desalada. Debido a la baja capacidad de intercambio de las resinas de intercambio aniónico altamente alcalinas, es posible eliminar eficazmente el HCO3- presente en el agua en forma de CO2. Esto permite reducir la carga sobre los intercambiadores aniónicos altamente alcalinos y el consumo de álcalis, prolongando así el tiempo de funcionamiento de estos intercambiadores. Además, se crean condiciones favorables para que las resinas aniónicas puedan adsorber los grupos silícicos.
¿Por qué se coloca el intercambiador de cationes delante del intercambiador de aniones? Respuesta: 1) Cuando la resina de intercambio iónico negativo deja de funcionar y necesita ser regenerada, se utiliza NaOH para ello. Si la columna de tipo negativo está ubicada en la parte delantera, los iones OH- presentes en el agente de regeneración se adhieren a la resina. Durante el funcionamiento, estos iones reaccionan con los cationes presentes en el agua, como Ca2+, Mg2+ y Fe3+. Como resultado, se forman precipitados como Ca(OH)2, Mg(OH)2, Fe(OH)3 y Ca(HSiO3)2, los cuales se adhieren a la superficie de la resina. Esto provoca su obstrucción y contaminación, impidiendo que continúe realizando el intercambio iónico. Además, es difícil eliminar estos precipitados. 2) La capacidad de intercambio de las resinas de intercambio aniónico es mucho menor que la de las resinas de intercambio catiónico. Además, estas resinas son muy susceptibles a la contaminación por sustancias orgánicas. Por lo tanto, si las resinas aniónicas se colocan antes que las resinas catiónicas, habrá más posibilidades de que se contaminen con sustancias orgánicas, lo que reducirá aún más su capacidad de intercambio. Esto no es favorable para el tratamiento del agua desionizada. 3) Uno de los desafíos más difíciles en el tratamiento del agua desalinizada es eliminar los iones de silicato HSiO3-, y esto se logra mediante resinas de intercambio iónico alcalinas. Pero el ion silicato HSiO3- existe en agua alcalina en forma de sal, NaHSiO3. En cambio, en agua ácida, el HSiO3- se encuentra en forma de silícico ácido (H2SiO3). La capacidad de intercambio de iones alcalinos fuertes en las resinas de intercambio iónico es mucho mayor que su capacidad para intercambiar iones de silicato. Por lo tanto, es mejor realizar el intercambio en agua ácida. El agua que sale de las columnas de intercambio de iones catiónicos es precisamente agua ácida. Por este motivo, colocar las columnas de intercambio de iones negativos después de las columnas de intercambio de iones positivos resulta muy útil para eliminar los iones de silicato del agua. 4) En la reacción de intercambio de las resinas de intercambio iónico existe un fenómeno reversible. Esto es una reacción de antiiones; por lo tanto, se necesita un potencial de intercambio muy fuerte para que el intercambio iónico tenga lugar de manera eficiente. Se colocan las resinas ácidas fuertes con gran capacidad de intercambio en el primer nivel. Los iones H+ que son intercambiados se combinan rápidamente con los iones aniónicos presentes en el agua, formando ácidos inorgánicos. Luego, los iones OH- intercambiados por las resinas aniónicas permiten que los iones H+ y OH- se combinen para formar agua. De esta manera, se elimina la influencia de los iones contrarios, lo cual es muy beneficioso para la reacción de intercambio de iones aniónicos. 5) El agua salida de los intercambiadores catiónicos, que es ácida, puede neutralizar la alcalinidad presente en el agua (HCO3-). El H2CO3 que se genera puede eliminarse mediante un descarbonizador. Por lo tanto, el intercambiador catiónico puede reducir la carga del intercambiador aniónico.
La función del descarbonizador es eliminar el dióxido de carbono. 2. Cuando el agua bruta pasa a través de la resina catiónica, los cationes presentes en el agua son adsorbidos. Los iones H+ que se encuentran en la resina son sustituidos por esos cationes, lo que hace que el agua se vuelva ácida. Cuando el pH…
Si el agua bruta pasa primero por un intercambiador aniónico alcalino, entonces el calcio carbonato, el óxido de magnesio y el óxido de hierro se depositan en la superficie de la resina, lo que hace que sea difícil eliminarlos； Si se coloca después del intercambiador de catiónes ácido fuerte, los cationes que entran al intercambiador de aniones son básicamente H+. La solución resultante es ácida, lo cual reduce la influencia de los iones contrarios y permite que la reacción tenga lugar de manera más completa. Por eso, generalmente, el intercambiador de catiónes se coloca antes que el intercambiador de aniones
Respuesta: Si el agua bruta pasa primero por un intercambiador iónico alcalino, entonces el carbonato de calcio, el hidróxido de magnesio y el hidróxido de hierro se depositan en la superficie de la resina, lo que hace que sea difícil eliminarlos； Si se coloca después de un intercambiador catiónico de ácido fuerte, los cationes que llegan al intercambiador aniónico son básicamente H+. La solución resultante es ácida, lo cual reduce la influencia de los iones contrarios y permite que la reacción tenga lugar de manera más completa. Por eso, los intercambiadores de iones catiónicos suelen colocarse delante de los intercambiadores de iones aniónicos.
¿Por qué se coloca el intercambiador de cationes delante del intercambiador de aniones? Si el agua bruta pasa primero por un intercambiador aniónico alcalino, entonces el calcio carbonato, el óxido de magnesio y el óxido de hierro se depositan en la superficie de la resina, lo que hace que sea difícil eliminarlos ； Si se coloca después del intercambiador de catiónes ácido fuerte, los cationes que entran al intercambiador de aniones son básicamente H+. La solución resultante es ácida, lo cual reduce la influencia de los iones contrarios y permite que la reacción tenga lugar de manera más completa. Por eso, generalmente, el intercambiador de catiónes se coloca antes que el intercambiador de aniones
La función del descarbonizador es eliminar el dióxido de carbono. 2. Cuando el agua bruta pasa a través de la resina catiónica, los cationes presentes en el agua son adsorbidos. Los iones H+ que se encuentran en la resina son sustituidos por esos cationes, lo que hace que el agua se vuelva ácida. Cuando el pH…
¿Por qué se coloca el intercambiador de cationes delante del intercambiador de aniones? Respuesta: Si el agua bruta pasa primero por un intercambiador iónico alcalino, entonces el carbonato de calcio, el hidróxido de magnesio y el hidróxido de hierro se depositan en la superficie de la resina, lo que hace que sea difícil eliminarlos ； Si se coloca después de un intercambiador catiónico de ácido fuerte, los cationes que llegan al intercambiador aniónico son básicamente H+. La solución resultante es ácida, lo cual reduce la influencia de los iones contrarios y permite que la reacción tenga lugar de manera más completa. Por eso, los intercambiadores de iones catiónicos suelen colocarse delante de los intercambiadores de iones aniónicos.
Respuesta: 1) Cuando la resina de intercambio aniónico deja de funcionar y es necesario regenerarla, se utiliza NaOH para ello. Si la columna de tipo aniónico se encuentra en la parte delantera, los iones OH- presentes en el agente de regeneración se adsorben en la resina aniónica. Durante el funcionamiento de la columna, estos iones reaccionan con los cationes presentes en el agua, como Ca2+, Mg2+ y Fe3+. Como resultado, se forman precipitados como Ca(OH)2, Mg(OH)2, Fe(OH)3 y Ca(HSiO3)2, los cuales se adhieren a la superficie de la resina aniónica. Esto provoca su obstrucción y contaminación, impidiendo que continúe realizando el intercambio iónico. Además, es difícil eliminar estos precipitados. 2) La capacidad de intercambio de las resinas de intercambio aniónico es mucho menor que la de las resinas de intercambio catiónico. Además, estas resinas son muy susceptibles a la contaminación por sustancias orgánicas. Por lo tanto, si las resinas aniónicas se colocan antes que las resinas catiónicas, habrá más posibilidades de que sufran contaminación por sustancias orgánicas, lo que reducirá aún más su capacidad de intercambio. Esto no es favorable para el tratamiento del agua desalinizada. 3) Uno de los desafíos más difíciles en el tratamiento del agua desalinizada es eliminar los iones de silicato HSiO3-, y esto se logra mediante resinas de intercambio iónico alcalinas. Pero el ion silicato HSiO3- existe en agua alcalina en forma de sal, NaHSiO3. En cambio, en agua ácida, el HSiO3- se encuentra en forma de silícico ácido (H2SiO3). La capacidad de intercambio de iones alcalinos fuertes en las resinas de intercambio iónico es mucho mayor que su capacidad para intercambiar iones silicatos. Por lo tanto, es preferible realizar el intercambio en agua ácida. El agua que sale de las columnas de intercambio de iones cationicos es precisamente agua ácida. Por este motivo, colocar las columnas de intercambio de iones negativos después de las columnas de intercambio de iones cationicos resulta muy útil para eliminar los iones silicato del agua. 4) En la reacción de intercambio de las resinas de intercambio iónico existe un fenómeno reversible. Esto es una reacción de antiiones; por lo tanto, se necesita un potencial de intercambio muy fuerte para que el intercambio iónico tenga lugar de manera eficiente. Se colocan las resinas ácidas fuertes con gran capacidad de intercambio en el primer nivel. Los iones H+ que son intercambiados se combinan rápidamente con los iones aniónicos presentes en el agua, formando ácidos inorgánicos. Luego, los iones OH- intercambiados por las resinas aniónicas permiten que los iones H+ y OH- se combinen para formar agua. De esta manera, se elimina el efecto de los iones contrarios, lo cual es muy beneficioso para la reacción de intercambio de iones aniónicos. 5) El agua salida de los intercambiadores catiónicos, que es ácida, puede neutralizar la alcalinidad presente en el agua (HCO3-). El H2CO3 que se genera puede eliminarse mediante un descarbonizador. Por lo tanto, el intercambiador catiónico puede reducir la carga del intercambiador aniónico.
Si el agua bruta pasa primero por un intercambiador aniónico alcalino, entonces el calcio carbonato, el óxido de magnesio y el óxido de hierro se depositan en la superficie de la resina, lo que hace que sea difícil eliminarlos； Si se coloca después del intercambiador catiónico de ácido fuerte, los cationes que entran al intercambiador aniónico son básicamente H+. La solución resultante es ácida, lo cual reduce la influencia de los iones contrarios y permite que la reacción tenga lugar de manera más completa. Por eso, generalmente, el intercambiador catiónico se coloca antes que el intercambiador aniónico.
1) Cuando la resina de intercambio aniónico deja de funcionar y es necesario regenerarla, se utiliza NaOH para ello. Si la columna aniónica se encuentra en la parte delantera, los iones OH- presentes en el agente de regeneración se adsorben en la resina aniónica. Durante el funcionamiento de la columna, estos iones reaccionan con los cationes presentes en el agua, como Ca2+, Mg2+ y Fe3+. Como resultado, se forman precipitados como Ca(OH)2, Mg(OH)2, Fe(OH)3 y Ca(HSiO3)2, los cuales se adhieren a la superficie de la resina aniónica. Esto provoca su obstrucción y contaminación, impidiendo que continúe realizando el intercambio iónico. Además, es difícil eliminar estos precipitados. 2) La capacidad de intercambio de las resinas de intercambio aniónico es mucho menor que la de las resinas de intercambio catiónico. Además, estas resinas son muy susceptibles a la contaminación por sustancias orgánicas. Por lo tanto, si las resinas aniónicas se colocan antes que las resinas catiónicas, habrá más posibilidades de que sufran contaminación por sustancias orgánicas, lo que reducirá aún más su capacidad de intercambio. Esto no es favorable para el tratamiento del agua desalinizada. 3) Uno de los desafíos más difíciles en el tratamiento del agua desalinizada es eliminar los iones de silicato HSiO3-, y esto se logra mediante resinas de intercambio iónico alcalinas. Pero el ion silicato HSiO3- existe en agua alcalina en forma de sal, NaHSiO3. En cambio, en agua ácida, el HSiO3- se encuentra en forma de silícico ácido (H2SiO3). La capacidad de intercambio de iones alcalinos fuertes en las resinas de intercambio iónico es mucho mayor que su capacidad para intercambiar iones silicatos. Por lo tanto, es preferible realizar el intercambio en agua ácida. El agua que sale de las columnas de intercambio de iones cationicos es precisamente agua ácida. Por este motivo, colocar las columnas de intercambio de iones negativos después de las columnas de intercambio de iones cationicos resulta muy útil para eliminar los iones silicato del agua. 4) En la reacción de intercambio de las resinas de intercambio iónico existe un fenómeno reversible. Esto es una reacción de antiiones; por lo tanto, se necesita un potencial de intercambio muy fuerte para que el intercambio iónico tenga lugar de manera eficiente. Se colocan las resinas ácidas fuertes con gran capacidad de intercambio en el primer nivel. Los iones H+ que son intercambiados se combinan rápidamente con los iones aniónicos presentes en el agua, formando ácidos inorgánicos. Luego, los iones OH- intercambiados por las resinas aniónicas permiten que los iones H+ y OH- se combinen para formar agua. De esta manera, se elimina la influencia de los iones contrarios, lo cual es muy beneficioso para la reacción de intercambio de iones aniónicos. 5) El agua salida de los intercambiadores catiónicos, que es ácida, puede neutralizar la alcalinidad presente en el agua (HCO3-). El H2CO3 que se genera puede eliminarse mediante un descarbonizador. Por lo tanto, el intercambiador catiónico puede reducir la carga del intercambiador aniónico.
Si el agua bruta pasa primero por un intercambiador aniónico alcalino, entonces el calcio carbonato, el óxido de magnesio y el óxido de hierro se depositan en la superficie de la resina, lo que hace que sea difícil eliminarlos； Si se coloca después del intercambiador catiónico de ácido fuerte, los cationes que entran al intercambiador aniónico son básicamente H+. La solución resultante es ácida, lo cual reduce la influencia de los iones contrarios y permite que la reacción tenga lugar de manera más completa. Por eso, generalmente, el intercambiador catiónico se coloca antes que el intercambiador aniónico.
Si primero se pasa por un intercambiador de iones alcalinos fuertes, entonces el carbonato de calcio, el hidróxido de magnesio y el hidróxido de hierro se depositan en la superficie de la resina, lo que hace que sea difícil eliminarlos； Si se coloca después del intercambiador catiónico de ácido fuerte, los cationes que entran al intercambiador aniónico son básicamente H+. La solución resultante es ácida, lo cual reduce la influencia de los iones contrarios y permite que la reacción tenga lugar de manera más completa. Por eso, generalmente, el intercambiador catiónico se coloca antes que el intercambiador aniónico.
Los iones metálicos son todos cationes, y además tienen un buen efecto.
Si el agua bruta pasa primero por un intercambiador aniónico alcalino, entonces el calcio carbonato, el óxido de magnesio y el óxido de hierro se depositan en la superficie de la resina, lo que hace que sea difícil eliminarlos； Si se coloca después del intercambiador catiónico de ácido fuerte, los cationes que entran al intercambiador aniónico son básicamente H+. La solución resultante es ácida, lo cual reduce la influencia de los iones contrarios y permite que la reacción tenga lugar de manera más completa. Por eso, generalmente, el intercambiador catiónico se coloca antes que el intercambiador aniónico.