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              水軟化反應過程--鈉離子交換
              
                                
              
                            
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                來源：公司官網(wǎng) 發(fā)布日期：2014-09-12 11:51:04 瀏覽次數(shù)：3604
              
                        
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                                 軟化是運用離子交換的原理，用軟化器中的鈉離子交換樹脂吸附水中的鈣、鎂離子，釋放鈉離子，使水質(zhì)得到軟化的工作過程完全自動化的水處理設備，水質(zhì)軟化的反應方程式為：（其中以R代表樹脂本體）
              
　　　　　　　　 2RNa+Ca2+=-R2Ca+2Na+　　　　　　　　 2RNa+Mg2+=R2Mg+2Na+
              
　　 吸附鈣、鎂離子飽和后的樹脂經(jīng)過鈉鹽溶液的處理，可重新轉化為鈉型而恢復其交換能力，這一再生過程的反應式為：
              
　　　　　　　　 R2Ca+2NaCl=2RNa+CaCl2　　　　　　　R2Mg+2NaCl=2RNa+MgCl2
              
　　 上述正向和反向離子交換的反復進行，就可使軟化水持續(xù)不斷地產(chǎn)生。
              

              
　　 ☆ 離子交換樹脂說明：
              
　　 PUROLITE C-100E為凝膠型聚苯乙烯磺酸基陽離子交換樹脂，系特級高純度產(chǎn)品，主要用于食品、釀造業(yè)、飲用水、食品加工用水制備等行業(yè)，該產(chǎn)品的標準高于EEC所規(guī)定的要求，并且符合美國FDA條款中第22條D3.25部分。它具有較好的化學和物理穩(wěn)定性，強度高、流出物低，因此尤其適用于上述行業(yè)中。
              
　　　　　　　　　　　　　　　　　　 
              
　　　　　　　　　　　　　　　　　 典型的理化性能
              

              
　　 聚合物骨架-----------------------------------------------聚苯乙烯-二乙烯苯
              
　　 功能基------------------------------------------------------聚苯乙烯磺酸基
              
　　 出廠型式--------------------------------------------------------------鈉型
              
　　 外觀----------------------------------------------------------淡色球壯顆粒
              
　　 水份（鈉型）-------------------------------------------------------46--50%
              
　　 粒度----------------------------------------------------+1.2<5%; -0.3mm<1%
              
　　 全交（鈉型）-----------------------------------------------≥1.9eq/L濕樹脂
              
　　　　　　　　 ----------------------------------------------≥4.5eq/kg干樹脂
              
　　 膨脹率（Na+→H+）-----------------------------------------------------≤5%
              
　　 pH穩(wěn)定性--------------------------------------------------------------0-14
              
　　 比重（鈉型）----------------------------------------------------------1.27
              
　　 操作溫度(鈉型)-----------------------------------------------------≤150℃
              

              
　　　　　　　　　　　　　　　　　　 操作條件
              

              
　　 操作狀態(tài) 　　　　流速 　　　　　液體 　　　　　　　時間（分）　　　　　數(shù)量
              
　　 運行 　　　　　8-40BV/h 　　　　進水 
              
　　 反洗 　　　　　7-12m/h 　　　　 進水（5-30℃） 　　5-20 　　　　　　　1.5-4BV
              
　　 再生 　　　　2-7BV/h 　　　　 8-20%NaCl 　　　　 15-60 　　　　　 60-320gI
              
　　 淋洗（慢速） 　2-7BV/h 　　　　 進水 　　　　　　 約30 　　　　　　　2-4BV
              
　　 淋洗（快速） 　8-40BV/h 　　　　進水 　　　　　　　約30 　　　　　　　3-10BV
              
　　 反洗展開率 　　50-75%
              
　　 設計淋洗空間 　　100%
              

              
　　 ☆ 水力學特性
              

              
　　 漂萊特C-100E用于軟化處理時運行效率由以下幾個參數(shù)決定：
              
　　　　 a) 所用再生劑的濃度和量
              
　　　　 b) 被處理水的總硬度和含量；
              
　　　　 c) 進水經(jīng)床層時的流速。
              
　　 在自來水的軟化中要求低再生水平和較高的除硬度的效果，在釀造行業(yè)或食品加工用水制備中，出水水質(zhì)要求硬度小于5ppm，這可以用每升樹脂用70-80g的鹽來獲得。
              
　　 在常規(guī)的操作條件下，硬度泄露值通常低于進水總硬度的1%，而工作交換容量也不受影響，除非進水中Na+（或其之一價離子）離子含量過高，大于可交換陽離子總數(shù)的25%。
              
　　 在較寬的運行條件下，運行工交與硬度泄露可由幾個方面得到。壓降與顆粒分布、床層深度、交換柱空隙率、流速及流體粘度有關。任何影響這些參數(shù)的因素都將影響壓降。Purolite C100E通常狀況下床層壓降與流速的關系可參閱資料說明。
              
　　 通過床層的壓降通常受到樹脂的分布、床層高度、離子交換柱的空間、進液的流速、粘性（與溫度有關）等這幾個因素的影響。
              

              
　　 ☆ 化學穩(wěn)定性及耐溫性
              
　　 Purolite C-100E不溶于低濃度和中等濃度的酸、堿以及一般的溶劑。然而應避免長時間接觸游離氯、次氯酸根及其它強氧化劑以防止鏈斷裂，這將導致樹脂含水量高，機械強度下降。與說有苯乙烯磺化樹脂一樣，鹽型（鈉型或堿土金屬型）耐溫到150℃，酸型在高于120℃時趨向于水解，磺酸基被羥基取代。
              

              
　　 ☆ 軟化工交計算
              
　　 如知道再生水平、進水成份及運動流速，那么工交與硬度泄漏就可從工交和泄漏曲線上得到如下所示：
              
進水成份
              
　　　　 陽離子 　　　　　Ppm　CaCo3 　　 　Meq/I 　　　Gr/us.gal
              
　　　　 總硬度 　　　　　　　　400 　　　　　　8　　　　　　23
              
　　　　 Na 　　　　　　　　　100 　　　　 　　2 　　　　　 5.8
              
　　　　 TDS總不溶物 　　　　 500 　　　　 　 10　　　　　 28.8
              

              
　　 ☆ 運行條件
              
　　 再生水平：160g/I NaCl
              
　　 運行流速：25m/h
              
　　 泄漏終點：5ppm
              
　　 工交計算
              
　　 從圖示中得到基本工交CB,@160g/I NaCl=1.45 eq/l
              
　　 從圖示中得到修正系數(shù)C1=0.96 2.5m/h 和TDS500
              
　　 因此實際工交CB×C1=1.39eq/l
              
　　 然后按保險系數(shù)0.90計算，設計時工交為1.39×0.9=1.25eq/l


                        
              

                    
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