93. Процесы водород-катионирования воды. Их связь с натрий катионированием. Паралельная и последовательная схема катионирования воды.

2Н⁺К^-+Са²⁺ Са²⁺ К^2-+ Н⁺

2Н⁺К^-+Mg²⁺ Mg²⁺ К^2-+2 Н⁺

Н⁺К^-+Na⁺ Nа⁺ К^-+ Н⁺

Одноврименно с этими реакциями часть катионов водорода взаимод. с входящими в состав воды бикарбонатным анионом НСО^- образуя углекислоту и воду. В результате чего как и при известковании воды происходит снижение щелочности и солесодерж. Остальная часть катионов водородапопавших в воду уравновеш. ионами хлора SO₄ образуя соляную и серную кислоту. При фильтровании через водород катионный фильтрследует учитывать различное поведение этих катионов из-за их величины электрохим. подвижности и энергетического состояния. Вначале фильтрования фильтрования воды из нее выводят катионы натрия, а затем катионы кальция и магния. После вытиснения иона натрияначинается наростание катионов Са и Mg которые насыщают насадку и соответсвенно переходят в воду. Обычно в практике умягчение воды водород катионированием сочитают с натрий катионированием и при этом происходит нейтрализация кислоты Н₂SO₄ щелочью. Полученая часть воды через натр. катионовые фильтры а часть через водород кат. и рег. соотнош. частей воды (сырой) получают в результате смеш. умягченную воду с необход. содерж. щелочей. Образованую в результате реакций углекислоту у даляют через декарбонизатор.

Паралельная схема водород натрий катионирования. 1.Осветленная вода, 2Водород катионит. 3.натрий катионит. фильтр, 4Декарбонизатор, 5.Выход углекислоты. 7. промежуточный бак. 8. насос.

Последовательная схема. При этом водород-натрий катионировании часть исходной воды проходит через водород катионный фильтр при этом мягкую но кислую воду смешивают с остальной частью исходной воды в количестве необход. для поддерж. щелочности.от 0,4-0,5 ммоль/л. В результате чего катионы водорода нейтрализуются анионом НСО₃ затем эта смесь имеющая заданую щолочность направляют в декарбонизатор после которого подается в барьерные натрий катионовые фильтры и далее потребителям.

94. Голодный режим регенерации водород катионного фильтра. Процессы аммоний катионирования воды.

Суть этого метода умягчения воды заключается в замене всех катионов сырой воды на катионы аммония NH₄⁺ . Для чего истощенный катионит регенерируют солью содержащей этот катион. При умягчении жосткой воды путем пропуск. ее через аммоний катионит. фильтрасе катионы воды заменяются на катионы NH₄⁺ по реакции

2 NH₄⁺ К^-+ Са²⁺ Са²⁺ К ^-₂+2 NH₄⁺

2NH₄⁺K ^-+Mg²⁺ Mg²⁺K₂+2NH₄⁺

NH₄⁺K ^-+Na⁺ Na⁺K ^-+NH₄⁺

Выход. из фильтра вода содержит только соли аммония и имеет нейтральную реакцию однако попадая в парогенератор эти соли при высокой температуре распадаются с образования газообразного аммиака уход. и свободных к-т. Поэтому аммон. кат. также как и нат. кат. в практике сочетают с нат. кат. нейтрализуя образующиеся кислоты щелочной натрий катионированой водой. Амон. кат. приводит к повышенному содержанию аммиака в паре. Что при одновременно присутствии конденсата и раствор. в нем кислорода приводит к аммиачной коррозии латунь и др. медные сплавы. Поэтому аммон. кат. не применяют на тепловых электростанциях.

Голодный режим регенерации суть такого режима в том, что на регенерацию водород катионитового фильтра подается заведома реген. количество к-ты с таким расчетом, что бы попадающии в обрабокту катионы водорода нейтрализовались частью бикарбонатных анионов, а остальная часть этих ионов обиспеч. бы заданую остаточнующелочность обраб. воды. В результ. жосткость вых. из фильтра воды соответ. щелочности исходной воды. минус остаточная щелочность фильтрата. По-этому воду после нат. кат фильт. и декарбониз. пропускают черезн. кат фильтр для доумягчения, такая схема имеет ряд приимуществ: уменьшает расход кислоты, снижает расход кислотныхатомов при регенерации, уменьшается корозия внутри фильтров.