رزين تبادل يوني 

تبادل يوني روش متداول مورد استفاده در فناوري تصفيه آب است. مبدل يوني از اصل واكنش گزينشي و تعادل آنيون ها و رزين تبادل كاتيوني براي حذف آب استفاده مي كند. يون الكتروليت نوعي دستگاه تصفيه آب است كه به طور گسترده در تصفيه آب به ويژه در تهيه آب با خلوص بالا استفاده مي شود. از طريق رزين تصفيه آب ، يون ها در محلول الكتروليت مبادله مي شوند كه مي تواند يون ها و عصاره هاي مختلف را در آب حذف كند. اين جريان فرآيند فعلي براي تهيه آب با خلوص بالا است

هنگامي كه آب خام از ستون تبادل يوني عبور مي كند، كاتيون ها و يون ها پلاسما HCO موجود در آب با يون هاي H + و رزين آنيون و رزين كاتيوني در ستون تبادل همراه مي شوند.

OH   يونهاي ليپيد براي دستيابي به هدف نمك زدايي مبادله مي شوند. تركيب هاي مختلف ستون هاي يونيزاسيون و مخلوط يوني مي تواند الزامات كيفيت آب را برآورده كند.

مبدل يوني

پس از تبادل كاتيوني، با آب. قطبيت وارد مبدل يوني مجهز به رزين سختي گير از آن نوع مي شود و واكنش هاي زير رخ مي دهد:

H2SO4+2ROH-→R2SO4+2H2O

H2CO3+2ROH-→R2CO3+2H2O

HCI+ROH-→RCI+H2O

H2SiO3+ROH-→RHSiO3+H2O

مشاهده مي شود كه پس از عمليات تبادل يوني مثبت، همه انواع يون هاي موجود در آب تقريبا حذف مي شوند و به طور معمول بيش از 99 درصد نمك موجود در آب را مي توان حذف كرد.

خواص رزين تبادل يوني در صنعت قند  

رزين تبادل يوني نقش بسيار مهمي در صنعت قند مدرن دارند. بسياري از توليد شكر در جهان از شكر تصفيه شده و شربت هاي خوراكي پيشرفته، بيشتر با استفاده از رزين تبادل يوني تصفيه رنگ زدايي شكر، و سنت گذشته شكر تصفيه شده زغال سنگ استخوان نيز به استفاده از رزين هاي تبادل يوني تبديل شده است.

فناوري تبادل يوني سابقه طولاني دارد، برخي از مواد طبيعي مانند زئوليت ها و زغال سنگ به دست آمده از سولفوناسيون زغال سنگ سولفونه شده مي توانند به عنوان مبدل يوني استفاده شوند. با اين حال، با توسعه سريع تكنولوژي مدرن صنعتي سنتز آلي، تحقيق در طيف گسترده اي از رزين هاي تبادل يوني با كارايي بالا، و توسعه تعدادي از روش هاي كاربردي جديد، توسعه سريع فناوري تبادل يوني در بسياري از صنايع، به ويژه صنايع بالا - زمينه هاي فناوري و زمينه هاي علمي به طور گسترده استفاده مي شود. در سال هاي اخير، انواع و اقسام توليد داخلي و خارجي صدها نوع رزين، خروجي سالانه صدها تن است.

در كاربردهاي صنعتي، مزاياي رزين تبادل يوني عمدتاً ظرفيت زياد، طيف گسترده رنگ‌زدايي، ظرفيت رنگ‌زدايي بالا، قابليت حذف يون‌هاي مختلف، استفاده مكرر از منابع تجديدپذير، عمر طولاني، هزينه‌هاي عملياتي كم است (اگرچه هزينه‌هاي ورودي يك‌بار مصرف بيشتر است. ). رزين هاي تبادل يوني بر اساس تعدادي از روش هاي جديد، مانند كروماتوگرافي، حذف يون، الكترودياليز، و غيره، هر يك از ويژگي هاي، مي تواند تعدادي از كار خاص، دشوار براي رسيدن به راه هاي ديگر. توسعه و كاربرد. فناوري تبادل يوني به سرعت در حال توسعه است.

نكات كلي در مورد سختي گير رزيني

1- هميشه اين ماده شيميايي را در آب قرار دهيد تا كاملا خيس بماند.

2- قبل از شروع كار، فيلتر حاوي رزين تبادل يوني بايد شستشوي معكوس شود تا رزين بر اساس سايز مرتب شود. 3- اگر رزين خريداري شده هيدروژنه يا كلر باشد ابتدا با محلول سودا 4 درصد شسته شود و در صورت سديم يا هيدروكسيله بودن رزين ابتدا با اسيد كلريدريك 4 درصد شسته شود.

4- ماده روغني سطح رزين را مي پوشاند و جريان يون ها را به داخل و خارج از محل هاي رزين مسدود مي كند. براي رفع آلودگي رزين توسط مواد روغني بايد از سورفكتانت ها (مواد فعال سطحي) استفاده شود.

اگر رزين آنيوني به مواد روغني آلوده باشد، فقط مي توان از سورفكتانت هاي غير يوني استفاده كرد.

5- در صورت وجود خطر رسوب زيستي واحد رزين در حالت آماده به كار، بهتر است گردش آب در بستر رزين ثابت باشد.

6- شايع ترين و پرهزينه ترين آلودگي رزيني ناشي از آلاينده هاي آلي است. با گذشت زمان، آلاينده هاي آلي مي توانند به مكان هاي فعال رزين هاي آنيوني آسيب برسانند و رزين را از حالت قوي به حالت ضعيف تغيير دهند و در نهايت اين مكان ها را غيرفعال كنند.

نكته :

بنابراين، رزين قوي در مرحله اوليه تجزيه، ظرفيت تبادل بالايي دارد، اما توانايي حذف سيليس و اسيد كربنيك كاهش مي‌يابد (به دليل تبديل شدن به رزين ضعيف) و در حين استفاده، آب تصفيه شده داراي رسانايي و مقدار pH بالايي است. قطره مي كند

7- در صورت عدم آلودگي به رزين، ميانگين طول عمر رزين ها (با فرض اينكه روزي يك بار بازسازي شوند) به شرح زير است:

رزين اسيد قوي 8-10 سال

رزين بازي قوي كه 4-5 سال دوام مي آورد

و رزين اسيد ضعيف 8-10 سال

رزين بازي ضعيف 4-5 سال

تقريباً مي توان گفت كه هزينه سرمايه گذاري تصفيه آب تبادل يوني با مقدار رزين مصرفي نسبت مستقيم دارد. در حالي كه رزين هاي آنيوني گران تر از رزين هاي كاتيوني هستند، رزين هاي ضعيف معمولاً گران تر از رزين هاي قوي هستند. به طور معمول، هزينه هاي سرمايه اوليه (ثابت) كارخانه هاي تبادل يوني با هزينه هاي سرمايه در گردش اين نيروگاه ها نسبت معكوس دارد.

هر چه سرمايه گذاري اوليه بيشتر باشد، هزينه هاي جاري براي تصفيه حجم معيني از آب كمتر است.

8- اگر TDS آب بسيار بالاتر از ppm 400 باشد، توصيه مي شود از روش هاي ديگر (به ويژه اسمز معكوس) براي كاهش TDS آب ورودي به رزين استفاده شود.

9- دلايل اصلي كاهش عمر ديگ رزين در شكل 5-5 نشان داده شده است.

برخي از كاربردهاي رزين تبادل يوني

رزين هاي كاتيوني سديم نه تنها جايگزين كاتيون هاي سختي آب مي شوند، بلكه سديم را جايگزين تمام يون هاي فلزي مي كنند. براي ترميم اين نوع رزين ها كافي است رزين را با آب نمك بشوييد تا رزين به شكل اوليه خود بازگردد.

آهن و منگنز مانند ساير كاتيون ها با فرم هاي هيدروژن و سديم قابل حذف هستند، اما اغلب به دليل آلودگي احتمالي رزين مشكل ساز هستند و بايد نكاتي را رعايت كرد.

اولين نكته اي كه بايد به آن توجه كنيد اين است كه تا زماني كه يون هاي آهن توسط رزين حذف نشود، هوا نمي تواند با آب تماس پيدا كند، زيرا به دليل نزديكي به هوا، آهن و منگنز محلول در آب اكسيد شده نامحلول مي شوند و به عنوان يك در نتيجه روي ذرات اين ماده رسوب مي كنند و باعث آلودگي رزين مي شوند.

با استفاده از اين ماده شيميايي، مي‌توانيد ليزين، يك اسيد آمينه ضروري مورد نياز در رژيم غذايي خوك‌ها، مرغ‌ها و ساير گونه‌هاي حيواني را تصفيه كنيد. تصفيه اين اسيد آمينه به منظور نزديك كردن رژيم غذايي حيوانات به نياز آنها از نظر مصرف مواد اوليه مهم است، زيرا دانه ها، به ويژه غلات، حاوي ليزين بسيار كمي هستند.

حذف سيليس از آب صنعتي با استفاده از رزين هاي آنيوني قوي

حذف آمونياك از هوا با اصلاح زئوليت طبيعي (كلينوليت)

بازدید :