ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Типы электроноионообменников из "Электроноионообменники" В настоящее время еще не разработана общепризнанная рациональная классификация ЭИ. Все электроноионообменники сокращенно обозначаются буквами ЭИ с приставкой цифры, показывающей порядковый номер данной марки (ЭИ-1, ЭИ-5 и т. д.). Поскольку для изготовления ЭИ могут быть применены любые катиониты и аниониты, то будущая рациональная классификация должна учитывать, из какого ионита изготовлен ЭИ. Сейчас в этом пока нет большой необходимости, так как исследования показали, что восстановитель, представляющий собой непременную часть ЭИ, прочнее всего удерживается не на полимеризационных ионитах, а на термоконденсационном катионите типа КАВ-47. Последний представляет собой сульфированный кокс смолы прибалтийских горючих сланцев. Поэтому, хотя лабораторные образцы ЭИ были изготовлены почти на всех известных отечественных ионитах, товарные ЭИ пока изготавливают только на основе сульфокатионита КУ-И (ранее называвшегося КАВ-47), получаемого по МРТУ 6М873—62. [c.16] Необходимо различать две группы ЭИ с восстановительными (ЭИ°) и окислительными (ЭИ+) свойствами. В состав ЭИ могут входить тонкодиспергированные металлы (например, Си ) или гидрозакиси металлов [например, Ре(ОН)г]. В состав ЭИ+ входят гидроокиси металлов высшей степени окисления [Си(0Н)2, Ре(ОН)з и т. д.]. [c.16] Интересно отметить, что восстановительная способность ЭИ, изготовленных на основе сульфокатионитов типа КУ-П, может быть больше расчетной, т. е. больше восстановительной способности восстановителя, нанесенного на сульфокатионит. Таким образом, химический к. п. д. может быть больше единицы (более 100%). Это явление можно объяснить только участием в восстановительных реакциях самой матрицы ЭИ. [c.16] Поверхность матрицы обычно окисляется до окислов, природа которых выяснена в работах Шилова и Фрумкина. Металл-восстановитель также превращается в соответствующий окисел. или гидроокись. [c.17] В качестве восстановителя на зерна ионита обычно в виде тонкого слоя наносят многовалентные металлы именно они и образуют труднорастворимые окислы или соединения. В некоторых случаях вместо металлов могут быть применены их окислы, но низшей степени окисления. [c.17] Покажем на двух примерах, какие основные химические процессы происходят при фильтровании воды через ЭИ. [c.17] Рассмотрим второй случай, когда необходимо обескислородить воду и одновременно полностью обессолить. В настоящее время известно, что обессоливание (деионизация) воды ионитами, при соблюдении известных схем ионитовых загрузок, приводит к получению воды, содержащей почти исключительно те ионы, которые образуются за счет диссоциации молекул самой воды. Теоретически принято считать, что чистая вода должна иметь удельное электрическое сопротивление (при 25 °С) 26-10 ом-см. Обычная дистиллированная вода имеет удельное сопротивление в пределах (0,15—0,5)-10 ом-см. Хорошо налаженное фильтрование через иониты может привести к получению воды с удельным электрическим сопротивлением (18— 20)-10 ом-см. Чистота такой воды на два порядка выше, чем обычной дистиллированной, которая еще недавно считалась идеальной. [c.17] При фильтровании воды через слой ЭИ с ионитами, наряду с описанным выше глубоким обессоливанием (деионизацией), вода очищается от растворенного в ней кислорода практически полностью. [c.18] Особо чистые вещества марки о. ч. содержат не более 10- — 10- % примесей. Вода, получаемая в результате фильтрования через ЭИ и иониты, по содержанию ионов солей и кислорода также приобретает квалификацию о. ч. , так как остаточное содержание ионов солей и кислорода в такой воде менее 10-8%. [c.18] Можно применять любые отечественные марки анионитов (например, АН-18, ЭДЭ-10). Лучшие результаты по емкости получаются с высокоосновными анионитами типа АВ-17. [c.18] Гидравлическое сопротивление слоя фильтра при обычном зернении сорбентов (0,4—2,0 мм) меняется в зависимости от изменения скорости фильтрования, но в пределах скорости до 50— 75 м ч обычно выражается десятыми долями атмосферы, редко доходя до избыточного давления 1 аг на 1 л столба загрузки. [c.19] Конструкция фильтра должна предусматривать возможность взрыхления загрузки, но обычно до регенерации нет надобности пользоваться взрыхлением в случае же необходимости взрыхления его продолжительность не должна превышать 10—15 мин. Обычно достаточно кратковременного переключения направления потока для перераспределения зерна загрузки и возвращения к первоначальному перепаду давления в фильтре. Если же это не помогает, то, очевидно, в лобовой части загрузки собрался грязевой слой, повышающий сопротивление. Этот слой может быть удален не кратковременным взрыхлением, а отмучиванием с большой скоростью движения воды. [c.19] Выше мы упоминали о показателях глубокой, очистки воды от солей и кислорода, которые можно достигнуть с помощью ЭИ. Ионы окисленного металла-восстановителя обычно не переходят в фильтрат до исчерпания емкости загрузки по кислороду, т. е. до использования ее рабочего ресурса. [c.19] В технических условиях на ЭИ приведены количественные показатели восстановительной способности ЭИ по кислороду и ионообменной способности в процессах умягчения или обессоливания воды. Величины ДОЕ— динамической обменной емкости—и ДВЕ — динамической восстановительной емкости по кислороду — заметно меняются в зависимости от конкретных условий, ДОЕ зависит от того, в смешанном или раздельном слое применяют компоненты загрузки, от их кислотности или основности, а также от температуры, скорости фильтрации и исходной концентрации обмениваемых ионов. ДВЕ более стабильна, но тоже заметно меняется при повышении скорости фильтрования до 100 ж/ч. Отмечено некоторое улучшение кинетики при повышении температуры воды до 60—90 °С. Примерные величины динамической восстановительной емкости по кислороду электроноионообменников в смеси с анионитами (в случаях обессоливания) для средних условий, т. е. при температуре воды 50 °С и скорости фильтрования 50 л/ч, даны в табл. 1. Приведенные величины ДВЕ по кислороду могут быть понижены или повышены в зависимости от количества нанесенного восстановителя. В табл. 1 указаны данные для заводских ЭИ. [c.19] ДОЕ смешанных загрузок ионитов с ЭИ в упомянутых выше условиях фильтрования обычно находится на уровне 170— 200 г-экв/жЗ —до первого появления обмениваемых ионов в фильтрате. Снижается и ДВЕ в условиях смешанной загрузки. [c.19] Изложенный в данном разделе материал о типах и основных характеристиках ЭИ позволяет перейти к вопросу о номенклатуре ЭИ. [c.19] Можно представить рациональную номенклатуру электроноионообменников, которая отражает особенности каждого из них в пределах общего ряда электроноионообменных веществ. [c.20] Для упрощения наименований можно исключить общеизвестное буквенное обозначение ионитов, оставив лишь их цифры (графа III), тем более, что эти цифры для катионитов и анионитов не совпадают. [c.21] Вернуться к основной статье