- •3. Обработка природных вод и конденсатов методом ионного обмена
- •3.1. Основные положения.
- •3.2. Ионно-обменные материалы.
- •3.2.1. Катиониты и их свойства
- •3.2.2. Аниониты и их свойства
- •3.3. Физико-химические основы процессов ионного обмена.
- •3.3.1. Натрий-катионирование.
- •3.3.2. Водород-катионирование
- •3.3.3. Водород-катионирование с голодной регенерацией.
- •3.3.4. Анионирование.
- •3.4. Ионитные фильтры
- •1. Взрыхляющая промывка.
- •3.5. Схемы ионообменной части впу.
3.3.4. Анионирование.
Анионирование воды производится с целью обмена содержащихся в ней анионов на обменные ионы анионита.
Анионирование Н-катионированной воды применяется в схемах химического обессоливания воды. В этом случае в качестве обменных ионов используются такие, которые с катионом водорода образуют воду или свободную углекислоту, удаляемую из воды путем, декарбонизации или термической деаэрации.
Слабоосновные аниониты при анионировании способны обменивать свои активные обменные анионы только на анионы сильных кислот (SO42-, Cl-, NO3-), для удаления которых из воды они и применяются.
Например:
В результате проведенных реакций анионирования Н-катионированной воды общее солесодержание ее снижается до 50—100 мкг/кг.
Анионы слабых кислот (HSiO3-, HСО3- и др.) не вступают в обменные реакции со слабоосновными анионитами. Сильноосновные аниониты способны извлекать из воды все содержащиеся в ней анионы как сильных, так и слабых кислот. Однако сильноосновные аниониты значительно дороже слабоосновных, поэтому они применяются главным образом для поглощения анионов кремниевой кислоты в установках для полного химического обессоливания и обескремнивания воды.
Расход щелочи для регенерации слабоосновных анионитов достаточен в двукратном количестве против стехиометрического, т. е. 2 г-экв/г-экв. При повторном использовании щелочных отмывочных вод для регенерации анионита расход реагента можно снизить на 15— 30%. Необходимая концентрация регенерационного раствора составляет 2—4%. Отмывку анионитов и приготовление регенерационного раствора следует производить на Н-катионированной воде.
Сильноосновные аниониты регенерируются 4%-ным раствором едкого натра. Использование для этой цели бикарбоната натрия или соды невозможно вследствие недостаточно глубокой регенерации ими анионита и увеличения концентрации противоиона (HСО3-, СО32-) в процессе анионирования воды.
Некоторые аниониты с течением времени «стареют» вследствие окисления их растворенным в воде кислородом и загрязнения органическими веществами. В стареющих анионитах изменяются их технологические качества и снижается рабочая обменная емкость.
Для того чтобы предотвратить загрязнение анионитов органическими веществами, необходимо тщательно очищать от них воду перед подачей ее на анионитные фильтры. Кроме коагуляции, это достигается дополнительным фильтрованием обессоливаемой воды через активированный уголь. Недостаток активированного угля как сорбента органических веществ состоит в малой емкости его по органическим веществам и сложности регенерации.
3.4. Ионитные фильтры
О
сновными
элементами ионообменных водоподготовительных
установок являются ионитные фильтры,
аналогичные по устройству осветлительным
фильтрам.
Стандартная марка фильтра ФИПа I –2,0–0,6 фильтр ионообменный параллельно-точный I ступени, диаметр 2,0 м, давление 0,6 МПа.
Фильтры II ступени предназначены для улавливания ионов, проскочивших в I ступени (барьерные фильтры).
В рабочем цикле воду всегда фильтруют сверху вниз, следовательно, всегда уменьшается опасность попадания в фильтрат продуктов истирания ионита, так как они скапливаются сверху фильтрующего слоя.
