- •1.2 Исторически сложившиеся методы и схемы подготовки химически очищенной воды.
- •1.2.1 Коагуляция и осветление
- •Методы обработки поверхностных вод
- •1.2.2 Методы осаждения
- •1.2.2.1 Известкование
- •Остаточная карбонатная щелочность известкованной воды
- •1.2.2.2 Известково-содовый метод
- •1.2.2.3 Едконатровый метод
- •1.2.2.4 Термический метод
- •1.2.2.5 Внутрикотловая обработка воды
- •1.2.2.6 Магнитный метод обработки воды для паровых котлов более 100ºС
- •1.2.3 Магнитный метод обработки при подогреве воды ниже 95ºС
- •1.2.4 Обезжелезивание подземных вод
- •1.2.5 Обработка воды путем ионного обмена
- •1.2.5.1 Натрий-катионирование
- •1.2.5.2 Натрий-хлор-ионирование
- •1.2.5.3
- •Параллельное водород-натрий- катионирование
- •Водород-катионирование в схемах химического обессоливания
- •1.2.5.4 Амоний-натрий-катионирование
1.2.5.4 Амоний-натрий-катионирование
Умягчение методом аммоний-натрий-катионирования основано на замещении Са2+ и Mg2+ на Na+ и NH4+. Регенерация аммоний-катионита производится сульфатом аммония. Реакция замещения катионов жесткости на аммоний протекает аналогично натрий-катионированию:
2NH4 Кат + Са (НС03)2 →»Са Кат2 + 2NH4HC03;
2NH4 Кат + Mg (НС03)2→Mg Кат2 + 2NH4HC03;
2NH4 Кат + СаС12 →Са Кат2 +2NH4Cа;
2NH4 Кат + MgS04 →Mg Кат2 + (NH4)2 S04.
Аммоний-натрий-катионирование применяется для снижения щелочности и солесодержания котловой воды, когда нежелательно применение водород-катионирования, требующего защиты оборудования от коррозии. В котле под действием высокой температуры аммониевые соли разлагаются по реакциям:
NH4HC03→ NH3 + Н20 + С02 ;
NH4C1→NH3+HCl;
(NH4)2 S04 → 2NH3+H2S04,
Как видно из этих реакций, бикарбонат аммония разлагается на аммиак и углекислоту, которые летят с паром, а из аммониевых солей сильных кислот образуются кислоты.
Во избежание кислой реакции в котле аммоний-катионирование применяется совместно с натрий-катионированием, при котором соли карбонатной жесткости образуют бикарбонат натрия, разлагающийся в котле с образованием соды Na2C03 и едкого натра NaOH, нейтрализующих кислоты в момент их образования. Практически реакция нейтрализации в котле не должна происходить, так как концентрация аммония должна быть значительно меньше содержания ионов НС03.
Метод аммоний-натрий-катионирования может осуществляться как по параллельной схеме, так и по схеме совместного натрий-аммоний- катионирования.
Метод натрий-аммоний-катионирования не следует применять, если имеется опасность аммиачной коррозии оборудования, изготовленного из латуни или других медных сплавов, если пар применяется для технологических целей, не допускающих содержания аммиака, и если вода или пар используются для систем горячего водоснабжения или в так называемых «открытых» системах теплоснабжения.
При наличии в исходной воде солей постоянной жесткости метод аммоний-натрий-катионирования практически не следует рекомендовать в связи с тем, что при недостаточно точной эксплуатации (при передозировке сульфата аммония) в котле может образоваться кислота.