Čo je regenerácia živice IX?
V priebehu jedného alebo viacerých servisných cyklov sa živica IX vyčerpá, čo znamená, že už nemôže uľahčovať reakcie výmeny iónov. K tomu dochádza, keď sa kontaminujúce ióny naviažu na takmer všetky dostupné aktívne miesta na živicovej matrici. Zjednodušene povedané, regenerácia je proces, pri ktorom sa aniónové alebo katiónové funkčné skupiny obnovujú v použitej živicovej matrici. To sa dosiahne aplikáciou roztoku chemickej regenerácie, aj keď presný postup a použité regenerátory budú závisieť od niekoľkých procesných faktorov.
Typy procesov regenerácie živice IX
Systémy IX majú zvyčajne formu stĺpcov, ktoré obsahujú jednu alebo viac odrôd živice. Počas prevádzkového cyklu je prúd nasmerovaný do kolóny IX, kde reaguje so živicou. Cyklus regenerácie môže byť jedným z dvoch typov v závislosti od dráhy, ktorou sa regeneračný roztok uberá. Tie obsahujú:
1）Spoločná regenerácia (CFR). Pri CFR sa regeneračný roztok uberá rovnakou cestou ako roztok, ktorý sa má spracovať, ktorý je obvykle zhora nadol v stĺpci IX. CFR sa typicky nepoužíva vtedy, keď vyžadujú veľké prietoky úpravu alebo je potrebná vyššia kvalita, pre lôžka zo živice so silnými kyslými katiónmi (SAC) a so silnými zásadami aniónov (SBA), pretože na rovnomernú regeneráciu živice by bolo potrebné nadmerné množstvo regeneračného roztoku. Bez úplnej regenerácie môže živica v nasledujúcom servisnom cykle unikať kontaminované ióny do upraveného prúdu.
2）Regenerácia spätného tokun (RFR). Tiež známa ako protiprúdová regenerácia, RFR zahŕňa vstrekovanie regeneračného roztoku v opačnom smere služobného toku. To môže znamenať regeneračný cyklus plnenia hore/dole alebo regenerácia alebo plnenia/regenerácie. V každom prípade sa regeneračný roztok najskôr dostane do kontaktu s menej vyčerpanými vrstvami živice, čím sa regeneračný proces zefektívni. Výsledkom je, že RFR vyžaduje menej regeneračného roztoku a má za následok menší únik kontaminantov, aj keď je dôležité poznamenať, že RFR funguje efektívne iba vtedy, ak vrstvy živice zostanú na mieste počas regenerácie. Preto by sa RFR mal používať iba s kolónami IX s náplňou alebo ak sa používa nejaký typ retenčného zariadenia, ktoré zabraňuje pohybu živice v kolóne.
Kroky zapojené do regenerácie živice IX
Základné kroky v regeneračnom cykle pozostávajú z nasledujúcich:
Spätné preplachovanie. Spláchnutie sa vykonáva iba v CFR a zahŕňa opláchnutie živice na odstránenie nerozpustných pevných častíc a redistribúciu zhutnených živicových guľôčok. Miešanie guľôčok pomáha odstrániť všetky jemné častice a usadeniny z povrchu živice.
Regeneračná injekcia. Roztok regenerátora sa vstrekuje do kolóny IX pri nízkom prietoku, aby sa zaistil primeraný čas kontaktu s živicou. Proces regenerácie je zložitejší v prípade jednotiek so zmiešaným lôžkom, ktoré obsahujú aniónové aj katiónové živice. Pri leštení so zmiešaným lôžkom IX sa napríklad najskôr oddelia živice, potom sa nanesie žieravina a potom kyslý regenerátor.
Regeneračný výtlak. Regenerant sa postupne vypláchne pomalým zavádzaním riediacej vody, typicky s rovnakým prietokom ako regeneračný roztok. V prípade jednotiek so zmiešaným lôžkom dochádza k vytesneniu po aplikácii každého z regeneračných roztokov a živice sa potom zmiešajú so stlačeným vzduchom alebo dusíkom. Prietok v tejto fáze „pomalého plákania“ je potrebné starostlivo riadiť, aby sa zabránilo poškodeniu živicových guľôčok.
Opláchnite. Nakoniec sa živica premyje vodou rovnakým prietokom ako prevádzkový cyklus. Cyklus plákania by mal pokračovať, kým sa nedosiahne požadovaná úroveň kvality vody.
Aké materiály sa používajú na regeneráciu živice IX?
Každý typ živice vyžaduje úzky súbor potenciálnych chemických regenerátorov. Tu sme načrtli bežné regeneračné roztoky podľa typu živice a sumarizovali sme alternatívy, kde je to možné.
Regenerátory silných kyslých katiónov (SAC)
Živice SAC je možné regenerovať iba silnými kyselinami. Chlorid sodný (NaCl) je najbežnejším regeneračným prostriedkom na zmäkčovanie, pretože je relatívne lacný a ľahko dostupný. Chlorid draselný (KCl) je bežnou alternatívou k NaCl, keď je sodík v upravenom roztoku nežiaduci, zatiaľ čo aplikácie na zmäkčenie horúceho kondenzátu často nahrádza chlorid amónny (NH4Cl).
Demineralizácia je dvojstupňový proces, pričom prvý z nich zahŕňa odstránenie katiónov pomocou SAC živice. Kyselina chlorovodíková (HCl) je najefektívnejším a najpoužívanejším regenerantom na dekatizačné aplikácie. Kyselina sírová (H2SO4), aj keď je cenovo dostupnejšou a menej nebezpečnou alternatívou k HCl, má nižšiu operačnú kapacitu a pri aplikácii v príliš vysokých koncentráciách môže viesť k vyzrážaniu síranu vápenatého.
Regenerátory slabých kyslých katiónov (WAC)
HCl je najbezpečnejší a najúčinnejší regenerátor pre aplikácie dealkalizácie. H2SO4 môže byť použitý ako alternatíva k HCl, aj keď musí byť udržiavaný v nízkych koncentráciách, aby sa zabránilo vyzrážaniu síranu vápenatého. Medzi ďalšie alternatívy patria slabé kyseliny, ako je kyselina octová (CH3COOH) alebo kyselina citrónová, ktoré sa niekedy používajú aj na regeneráciu živíc WAC.
Regeneranty silného základného aniónu (SBA)
Živice SBA je možné regenerovať iba pomocou silných báz. Lúh sodný (NaOH) sa takmer vždy používa ako regenerátor SBA na demineralizáciu. Môže sa použiť aj žieravý potaš, aj keď je drahý.
Živice so slabým základným aniónom (WBA)
NaOH sa takmer vždy používa na regeneráciu WBA, môžu sa však použiť aj slabšie zásady, ako napríklad amoniak (NH3), uhličitan sodný (Na2CO3) alebo vápenné suspenzie.
Čas zverejnenia: 16. júna 2021