ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Ионообменное равновесие, кинтика и динамика ионного обмена из "Очистка и использование сточных вод в промышленном водоснабжении" Случаи обмена одновалентных ионов на трехвалентные в практике ионообменной очистки сточных вод встречаются редко, так как регенерация ионообменных смол, насыщенных трехвалентными ионами, требует очень большого избытка регенерирующего реагента. [c.217] Легко видеть, что при /С,/=1 изотерма ионного обмена линейна и и—У. При изотерма ионного обмена выпуклая, при Кц изотерма - ионообменного равновесия вогнута при К.Ц— -оо выпуклая изотерма превращается практически в прямоугольную. [c.217] Величины безразмерных концентрационных констант обмена катионов Na+ и К+ па ионы Н+ при декатионировании воды на Н+-фильтрах, загруженных смолой КУ-2, равны 1,2 и 1,5 соответственно безразмерная константа обмена анионов С1 на ОН -смоле АВ-17 равна 2,0, т. е. значения констант обмена равновалентных ионов па сильно диссоциированных ионообменных смолах невелики. Поэтому избирательность обмена на сильнокислотном катионнте также невелика и существенно проявляется лишь при обмене ионов различной валентности. [c.217] Как и в случае кинетики адсорбционного процесса, при исследовании кинетики ионного обмена обычно используется принцип лимитирующей стадии, утверждающий, что общую скорость гетерогенного процесса определяет скорость наиболее медленной стадии. Поскольку стадия реакции ионного обмена протекает весьма быстро [13, 14], при исследовании кинетики ионного обмена обычно разделяют стадии массоотдачи (стадии а, д) и массопроводности (стадии б, г). [c.217] Следует отметить, что хотя переход от разбавленных растворов к концентрированным при ионном обмене должен привести к внутридиффузионному процессу и при регенерации ионитов следовало бы ожидать независимости скорости процесса от скорости фильтрования раствора. Однако опыт показывает, что некоторое влияние скорости фильтрования на регенерацию катионита остается даже при применении 4—6 н растворов кислот и щелочей. [c.218] Приближенное уравнение внешнедиффузионной кинетики ионного обмена задается уравнением (У-31). При формулировке теоретической модели внутридиффузионной кинетики ионного-обмена необходимо задаваться соотношениями для плотностей диффузионных потоков ионов. С учетом условий электронейтральности и отсутствия электрического тока такое соотношение может быть задано в виде первого закона Фика [14]. При этом коэффициент пропорциональности, являющийся коэффициентом взаимодиффузии ионов, зависит от коэффициентов диффузии ионов, концентраций ионов и их зарядов. Это существенно усложняет моделирование внутридиффузионных процессов ионного обмена. Поэтому обычно при исследовании таких процессов используют приближенное уравнение Глюкауфа ( -32). [c.218] Динамика ионного обмена. При формулировке теоретической модели динамики ионного обмена, как и в случае динамики адсорбции растворенных веществ, необходимо задаваться уравнениями материального баланса, кинетики и изотермы ионного обмена. [c.218] Уравнения диламики ионного обмена на основных стадиях ионообменного цикла рассмотрены в монографии [15], где показано, что для кинетики обмена при деионизации воды на раздельных слоях катионита и аниоиита характерен внешнедиффузионный механизм массообмена, а для кинетики при регенерации колонны — внутридиффузионный. [c.219] В общем случае для реп1еиия системы уравнений (Vni-7)L— (Vni-11) необходимо привлекать численные методы расчета с использованием ЭВМ. В частном случае линейной изотермы ионного обмена стадию сорбции можно рассчитывать по соотношению (V-35), а также по рис. V-7. При выпуклой изотерме обмена, эквивалентной изотерме Лэнгмюра (УП1-5), образуется стационарный фронт сорбции, и процесс обмена можно рассчитывать по соотношению типа (V-36). [c.219] Следует признать, что в настоящее время отсутствует надежное обобщение даиных в виде критериальных уравнений по коэффициенту массоотдачи при обмене ионов. [c.219] Вернуться к основной статье