Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
История создания датчика движения: Первый прибор для обнаружения движения был изобретен немецким физиком Генрихом Герцем...
Топ:
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного...
Теоретическая значимость работы: Описание теоретической значимости (ценности) результатов исследования должно присутствовать во введении...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
Интересное:
Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются...
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Дисциплины:
2019-10-25 | 129 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Умягчение воды катионами и их свойства
Катионитный метод умягчения воды основан на способности некоторых практически нерастворимых в воде катионов – вступать в ионный обмен с растворёнными в воде солями, при этом происходит сорбция катионов и вытеснение в раствор эквивалентного количества катионов, которыми катионит периодически насыщается при регенерации.
Остановимся на катионитовых материалах, которые наиболее часто применяются в практике умягчения воды.
К ним относятся:
I: сильнокислотные катиониты, содержащие активные сульфогруппы R-SO3H, R-SO3Na.
В эту группу входят: катиониты КУ-1, КУ-2, сульфоуголь и др.
Реже применяются:
II: слабокислотные катиониты, содержащие активные карбоксильные группы R-COOH.
В эту группу входят: катиониты КБ-4, СГ-1, КБ-2, эмберлайт IR-50 и др.
Приведём характеристики некоторых марок катионитов.
Катиониты | Размер зёрен, мм | Объёмная масса в набухающем сос- тоянии, т/м3 | Полная обменная способность, Еполн, г-экв/м3 | Примечание |
Сульфоуголь сфт 1, крупный Ку-1Г Ку-2-8 КБ-4П | 0,4 - 1,8 0,3 - 2,0 0,3 - 1,2 0,3 - 1,0 | 0,42 0,47 0,65 0,40 | 570 650 170 2800 | Сильнокис-ый Сильнокис-ый Сильнокис-ый Слабокис-ый |
Метод противоточного катионирования
После того как определён межрегенерационный период (Na)Н –катионитового фильтра и фильтр отключён, необходимо эффективно провести собственно процесс регенерации фильтра который находится уже в форме R-Ca(Mg).
Рассмотрим процесс регенерации раствором NaCl, когда регенер-й р-р пропускается сверху вниз. Что при этом происходит, какая реакция:
2R-Na + CaCl2 → R2Ca +
R2Ca(Mg) + NaCl →← 2Rna + Ca2+(Mg2+)
Причём, наиболее эффективно данная реакция будет проходить в верхних слоях катионита, когда, выделяемые в р-р противоионы → Са2+ (Mg2+), ещё практически не сдвигают реакцию в обратную сторону.
|
С течением времени, эффективность процесса регенерации уменьшается, т.к.
во-первых, уменьшается СNa+ в регенер-м р-ре на R-Na;
во-вторых, увеличивается ССа2+(Mg2+), вследствие их вытесняется из R2Ca(Mg), а они сдвигают реакцию в обратную сторону, т.к.
- подавляется диссоциация R2Ca(Mg), и, т.о. ослабляется ионный обмен на R-Na: и возникает так называемый противоионный эффект.
Противоионный эффект приводит к тому, что нижние слои катионита так и остаются неотрегенерированными, (аналогично режиму голодной регенерации).
Устранить этот недостаток можно за счёт пропускания через катионит свежей порции регенер-го р-ра. Однако, это, естественно, увеличит его расход, и, следовательно, стоимость очистки.
И, обычно, в практических условиях, регенерационный р-р пропускают только однократно через смолу.
По аналогии с процессом регенерации, при умягчении воды за счёт фильтрации её через слой катионита сверху вниз, также возникает противоионный эффект, снижающий глубину умягчения воды:
2Rna + Ca2+ →← R2Ca + 2Na+ (по мере накопления сдвиг
реакции в обратном направлении)
Причём противоионами, в данном случае, уже являются ионы Na+
Для уменьшения отрицательного влияния противоионного эффекта как процесса регенерации катионита, так и для умягчения воды осуществляют подачу регенерационного р-ра и умягчаемой воды в разных направлениях, т.е.
1. регенир. р-р фильтруют сверху вниз, а исходную воду снизу вверх.
И, таким образом, умягчаемая вода при выходе из фильтра соприкасается с наиболее полно отрегенерированными верхними слоями катионита.
Благодаря этому обеспечивается более глубокое умягчение воды, чем при фильтровании её в этом же направлении, что и регенерационный р-р т.е. сверху вниз.
|
Такой метод умягчения воды получил название
Противоточного катионирования
Метод позволяет значительно снизить расход реагентов на регенерацию.
Свойства ионообменных смол
Сильноосновные аниониты и сильнокислотные катиониты характеризуются высокой обменной способностью в широком интервале рН.
Слабоосновные аниониты способны к обмену анионов при контакте с растворами кислот при рН ~ 1-6
Слабокислотные катиониты характеризуются высокой селективностью к иону водорода и способны поглощать Меn+ в слабощелочной области, где мало Н+
рН → 7-8
Умягчение воды катионами и их свойства
Катионитный метод умягчения воды основан на способности некоторых практически нерастворимых в воде катионов – вступать в ионный обмен с растворёнными в воде солями, при этом происходит сорбция катионов и вытеснение в раствор эквивалентного количества катионов, которыми катионит периодически насыщается при регенерации.
Остановимся на катионитовых материалах, которые наиболее часто применяются в практике умягчения воды.
К ним относятся:
I: сильнокислотные катиониты, содержащие активные сульфогруппы R-SO3H, R-SO3Na.
В эту группу входят: катиониты КУ-1, КУ-2, сульфоуголь и др.
Реже применяются:
II: слабокислотные катиониты, содержащие активные карбоксильные группы R-COOH.
В эту группу входят: катиониты КБ-4, СГ-1, КБ-2, эмберлайт IR-50 и др.
Приведём характеристики некоторых марок катионитов.
Катиониты | Размер зёрен, мм | Объёмная масса в набухающем сос- тоянии, т/м3 | Полная обменная способность, Еполн, г-экв/м3 | Примечание |
Сульфоуголь сфт 1, крупный Ку-1Г Ку-2-8 КБ-4П | 0,4 - 1,8 0,3 - 2,0 0,3 - 1,2 0,3 - 1,0 | 0,42 0,47 0,65 0,40 | 570 650 170 2800 | Сильнокис-ый Сильнокис-ый Сильнокис-ый Слабокис-ый |
|
|
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!