Ce este regenerarea rășinii IX?
Pe parcursul unuia sau mai multor cicluri de serviciu, o rășină IX va deveni epuizată, ceea ce înseamnă că nu mai poate facilita reacțiile de schimb ionic. Acest lucru se întâmplă atunci când ionii contaminanți s-au legat de aproape toate siturile active disponibile pe matricea rășinii. Pur și simplu, regenerarea este un proces în care grupările funcționale anionice sau cationice sunt restaurate în matricea de rășină uzată. Acest lucru se realizează prin aplicarea unei soluții de regenerare chimică, deși procesul exact și regeneranții utilizați vor depinde de mai mulți factori de proces.
Tipuri de procese de regenerare a rășinii IX
Sistemele IX iau de obicei forma coloanelor care conțin una sau mai multe varietăți de rășină. În timpul unui ciclu de serviciu, un flux este direcționat în coloana IX unde reacționează cu rășina. Ciclul de regenerare poate fi unul din două tipuri, în funcție de calea pe care o ia soluția regenerantă. Acestea includ:
1）Regenerarea co-flux (CFR). În CFR, soluția regenerantă urmează aceeași cale ca soluția care trebuie tratată, care este de obicei de sus în jos într-o coloană IX. CFR nu este utilizat în mod obișnuit atunci când fluxurile mari necesită tratament sau este necesară o calitate superioară, pentru paturile de rășină cu cation acid puternic (SAC) și anion de bază puternică (SBA), deoarece cantități excesive de soluție regenerantă ar fi necesare pentru a regenera uniform rășina. Fără regenerare completă, rășina poate scurge ioni contaminanți în fluxul tratat în următoarea perioadă de service.
2）Regenerarea fluxului inversn (RFR). De asemenea, cunoscut sub numele de regenerare contracurent, RFR implică injectarea soluției regenerante în direcția opusă fluxului de serviciu. Acest lucru poate însemna un ciclu de încărcare / regenerare a fluxului descendent sau un ciclu de încărcare / regenerare a fluxului descendent. În ambele cazuri, soluția regenerantă contactează mai întâi straturile de rășină mai puțin epuizate, făcând procesul de regenerare mai eficient. Ca rezultat, RFR necesită o soluție mai puțin regenerantă și are ca rezultat o scurgere mai mică a contaminanților, deși este important să rețineți că RFR funcționează eficient numai dacă straturile de rășină rămân pe loc pe tot parcursul regenerării. Prin urmare, RFR trebuie utilizat numai cu coloane cu pat IX împachetate sau dacă se utilizează un anumit tip de dispozitiv de reținere pentru a împiedica mișcarea rășinii în interiorul coloanei.
Etape implicate în regenerarea rășinii IX
Etapele de bază într-un ciclu de regenerare constau în următoarele:
Spălare înapoi. Spălarea înapoi se efectuează numai în CFR și implică clătirea rășinii pentru a îndepărta solidele suspendate și a redistribui granulele de rășină compactate. Agitația mărgelelor ajută la îndepărtarea particulelor fine și a depunerilor de pe suprafața rășinii.
Injecție regenerantă. Soluția regenerantă este injectată în coloana IX la un debit scăzut pentru a permite un timp de contact adecvat cu rășina. Procesul de regenerare este mai complex pentru unitățile cu pat mixt care adăpostesc atât rășini anionice, cât și rășini cationice. În lustruirea cu pat mixt IX, de exemplu, rășinile sunt mai întâi separate, apoi se aplică un regenerant caustic, urmat de un regenerant acid.
Deplasarea regenerantă. Regenerantul este spălat treptat prin introducerea lentă a apei de diluare, de obicei la același debit ca soluția regenerantă. Pentru unitățile cu pat mixt, deplasarea are loc după aplicarea fiecărei soluții regenerante, iar rășinile sunt apoi amestecate cu aer comprimat sau azot. Debitul acestei etape de „clătire lentă” trebuie gestionat cu atenție pentru a evita deteriorarea granulelor de rășină.
Clătiți. În cele din urmă, rășina este clătită cu apă la același debit ca și ciclul de serviciu. Ciclul de clătire ar trebui să continue până la atingerea unui nivel țintă de calitate a apei.
Ce materiale sunt utilizate pentru regenerarea rășinii IX?
Fiecare tip de rășină necesită un set îngust de potențiali regeneranți chimici. Aici, am schițat soluții regenerante comune în funcție de tipul de rășină și am rezumat alternative, acolo unde este cazul.
Regenenți cu cation acid puternic (SAC)
Rășinile SAC pot fi regenerate numai cu acizi puternici. Clorura de sodiu (NaCl) este cel mai comun regenerant pentru aplicații de înmuiere, deoarece este relativ ieftin și ușor disponibil. Clorura de potasiu (KCl) este o alternativă obișnuită la NaCI atunci când sodiul este nedorit în soluția tratată, în timp ce clorura de amoniu (NH4Cl) este adesea substituită pentru aplicațiile de dedurizare a condensului fierbinte.
Demineralizarea este un proces în doi pași, primul dintre care implică îndepărtarea cationilor folosind o rășină SAC. Acidul clorhidric (HCl) este cel mai eficient și utilizat pe scară largă pentru aplicațiile de decationizare. Acidul sulfuric (H2SO4), în timp ce este o alternativă mai accesibilă și mai puțin periculoasă la HCI, are o capacitate de funcționare mai mică și poate duce la precipitarea sulfatului de calciu dacă este aplicat într-o concentrație prea mare.
Regenenți cationici slabi acizi (WAC)
HCl este cel mai sigur, cel mai eficient regenerant pentru aplicațiile de dezalcalizare. H2SO4 poate fi utilizat ca alternativă la HCI, deși trebuie menținut în concentrație scăzută pentru a evita precipitarea sulfatului de calciu. Alte alternative includ acizi slabi, cum ar fi acidul acetic (CH3COOH) sau acidul citric, care sunt uneori folosiți și pentru regenerarea rășinilor WAC.
Regeneranți anionici puternici de bază (SBA)
Rășinile SBA pot fi regenerate numai cu baze puternice. Soda caustică (NaOH) este aproape întotdeauna utilizată ca regenerant SBA pentru demineralizare. Potasiu caustic poate fi, de asemenea, utilizat, deși este scump.
Rășini anionice de bază slabe (WBA)
NaOH este folosit aproape întotdeauna pentru regenerarea WBA, deși pot fi folosiți și alcalii mai slabi, cum ar fi amoniac (NH3), carbonat de sodiu (Na2CO3) sau suspensii de var.
Ora postării: 16 iunie - 2121