ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Деионизация воды и растворов электролитов из "Ионообменные смолы" Однако поскольку термин деионизация подразумевает удаление всех ионов, в то время как остальные термины можно понимать ограниченно применимыми лишь к определенным удаляемым ионам, следует отдать предпочтение более широкому термину де-иопизация . [c.90] Так как эффективность всех трех методов может быть практически одинаковой, относительные достоинства любого из них определяются назначением процесса и необходимым значением pH обрабатываемого раствора. [c.92] Для более наглядного описания каждого метода в качестве типичного объекта деионизации взята вода, так как в большей части вод содержатся одни и те же ионы. Для полной деионизации воды необходимо удалить следующие катионы и анионы Катионы Н, Ха , ХН , К , Са , Mg е , Ре з Мп , Mn А1 . [c.92] В дальнейшем изложении во всех случаях, когда будет применен термин деионизация , подразумевается удаление перечисленных выше ионов. [c.92] Процесс деионизации раствора электролита путем фильтрования сначала через слой Н-сульфокатионита, а затем через слой анионита зависит от многочисленных неременных, частично независимых, а частично взаимосвязанных [540, 541]. Такими переменными являются 1) концентрация раствора, поступающего в установку для ионного обмена 2) состав этого раствора 3) удельный расход регенерирующего вещества 4) скорость фильтрования, 5) температура, 6) размер зерен ионитов, 7) концентрация регенерирующего раствора и 8) тип регенерирующего реагента. [c.92] Перечисленные переменные относятся в равной степени как к анионитам, так и катионитам. При анализе влияния этих переменных необходимо учитывать роль каждого из ионитов в отдельности. [c.92] Катионит. При рассмотрении значения катионита в процессе деионизации особый интерес представляют два важнейших показателя остаточное содержание удаляемого иона в фильтрате и облюнная емкость установки. Первый показатель определяет качество или полноту деионизации, а второй—стоимость или эффективность процесса. Так как соли, содержащиеся в воде или растворе, должны быть сначала по возможности полностью переведены в соответствующие кислоты и это превращение является равновесной реакцией, полнота превращения неизбежно зависит от природы анионов и катионов. [c.93] Концентрация катионов исходного раствора, не вступивших в обмен с ионом водорода, определяется как остаточное содержание катионов в фильтрате. Совершенно очевидно, что нри данной остаточной концентрации удаляемого катиона в фильтрате обменная емкость будет изменяться в соответствии с положением катиона в лиотропном ряду. [c.93] Регенерирующий раствор 11,2-процентная серная кислота ионируемый раствор—10 300 мг/л ацетата натрия (в пересчете на карбонат кальция) объем катионита 265 мл. [c.95] Все сильные кислоты (НС1, H2SO4 и др.) дают при равных концентрациях одинаковую эффективность регенерации истощенных ионообменных смол. [c.97] Последние исследования (неопубликованные данные Кунина и Мак-Гарвея) показали, что в разбавленных растворах соляная кислота более эффективна для регенерации насыщенных ионами магния и кальция ионообменных смол, чем серная кислота. Для смол, насыщенных ионами натрия, различие в эффективности этих кислот незначительно. [c.97] Существует лишь одно исключение из этого правила, наблюдаемое при регенерации ионообменной смолы, насыщенной кальцием, при помощи серной кислоты. В условиях этой регенерации по мере вытеснения ионов кальция последние осаждаются в слое катионита в виде сульфата кальция. По мере отмывки регенерирующего вещества осадок растворяется вследствие этого в результате обмена ионов кальция на ионы водорода обменная емкость уменьшается, а эффективность регенерации понижается. Фактическая степень регенерации не ниже, чем достигаемая при применении соляной кислоты, но побочное влияние растворения сульфата кальция приводит к кажущемуся уменьшению эффективности регенерации. Сравнение эффективностей регенерации соляной и серной кислотами насыщенного кальцием ионита показано на рис. 51. [c.97] Поэтому в рассматриваемом процессе максимум имеет место при более низкой концентрации кислоты (рис. 52). Возможность образования осадка сульфата кальция определяется относительной долей ионов кальция в общем содержании катионов и обменной емкостью ионита. [c.98] В связи с затруднениями, обусловленными осаждением сульфата кальция, применению соляной кислоты для регенерации следовало бы оказывать предпочтение. Однако трудности транспорта соляной кислоты, неудобства работы с ней и ее более высокая стоимость побуждают применять серную кислоту. 11менно поэтому большая часть данных была получена при регенерации Н-катиопи-тов серной кислотой. Влияние осаждения сульфата кальция можно ослабить двумя способами. По первому основная масса кальция удаляется из смолы путем обмена на ионы натрия в результате промывки ионита раствором хлорида натрия лишь затем производится сернокислотная регенерация [438]. По второму способу регенерацию проводят сначала разбавленным раствором серной кислоты (для уменьшения количества осаждаемого сульфата кальция), а затем постепенно повышают концентрацию кислоты до требуемого уровня. [c.98] Следующие 3 переменные—скорость фильтрования, температура и величина зерна—оказывают в основном одинаковое влияние, так как они связаны со скоростью обменной реакции. Повышение температуры и уменьшение размеров зерна позволяют увеличить скорость фильтрования без уменьшения обменной емкости до момента проскока удаляемого иона и без увеличения его остаточной концентрации в фильтрате. [c.99] Вернуться к основной статье