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软化树脂工作原理

发布时间:2019-08-20 12:11:59人气:904
软化树脂软化是离子交换最广泛应用的用途,通常为强酸阳离子交换树脂。在软化中,含有结垢的离子如钙和镁的水通过含有钠形式的软化树脂的树脂床。在树脂中,硬度离子与钠交换,钠扩散到大量水溶液中。无硬度的水,称为软水,可用于中低压锅炉给水,反渗透系统预处理,一些化学过程和商业应用,如洗衣店,净水器等。
 
软化树脂工作原理
通过软化树脂软化过程从水中除去硬度通过以下反应描述:

来自适当操作的软化树脂的水几乎没有可检测的硬度。然而,处理过的水中存在一些称为渗漏的少量硬度。硬度泄漏的程度取决于进水中的硬度和钠含量以及用于再生的盐的量。
软化树脂产生低的,几乎恒定的硬度水平,直到离子交换树脂接近耗尽。在用尽时,流出物硬度急剧增加,并且需要再生。
如软化反应所示,软化树脂容易接受钙和镁离子以换取钠离子。当再生耗尽的树脂时,将高浓度的钠离子施加到树脂上以代替钙和镁。用10%氯化钠溶液处理树脂,并根据以下等式进行再生:

 
在再生期间,使用大量过量的再生剂(约为树脂中钙和镁量的3倍)。从废盐水中的软化装置中除去洗脱的硬度并通过漂洗。
 
再生后,软化树脂中残留少量硬度。如果允许软化树脂置于滞留的水容器中,则一些硬度将扩散到大量水中。因此,在流动开始时,来自沸石软化剂的水流出物即使最近已经再生也可以含有硬度。流动几分钟后,从柔软剂中冲洗硬度,处理过的水变软。
 
服务周期的持续时间取决于软化树脂流量的速率,水中的硬度水平以及用于再生的盐的量。下图显示了再生剂水平对泡孔强阳离子树脂的软化能力的影响。注意,随着再生剂剂量的增加,软化树脂的容量增加,但增加不成比例。在较高的再生剂水平下再生效率较低。因此,随着再生剂水平的增加,柔软剂的操作成本增加。下图中的数据所示,再生盐增加150%使操作容量仅增加67%。

 
 
软化树脂日常使用运行操作
软化树脂通过两个基本循环运行:产生软水的使用循环和再生循环,其在耗尽时恢复树脂容量。
在维修周期中,水通过入口分配系统进入软化器并流过床。硬度离子扩散到树脂中并与钠离子交换,钠离子返回到大量水中。软水被收集在排水系统中并排出。流向软化器的工作水应尽可能保持恒定,以防止突然的浪涌和频繁的开关操作。
由于软化树脂要求和容器设计,当维持每平方英尺树脂表面积6至12加仑/分钟的使用流量时,软化操作是最有效的。大多数设备都是在这个范围内运行,但是一些特殊设计采用深树脂床,允许在15-20 gpm /ft²下运行。连续操作高于制造商建议的限制可导致床压实,沟槽,过早的硬度突破和硬度泄漏。低于制造商建议的流速运行也会对柔软剂性能产生负面影响。在低流速下,水不能充分分布,并且不能进行最佳的树脂 - 水接触。
当软化树脂耗尽时,树脂必须再生。监测出水硬度表明树脂耗尽。当硬度增加时,装置耗尽。与定期操作员采样和测试相比,自动监视器提供更柔和的状态指示,但需要经常维护以确保准确性。许多设施基于预定的时间段或处理的加仑数量在用尽之前再生软化剂。
大多数软化系统由一种以上的软化树脂组成。它们经常被操作以使一个软化树脂处于再生或待机状态,而其他单元在使用中。这确保了不间断的软水流动。在将备用柔顺剂投入使用之前,应冲洗该装置以去除在静置期间进入水中的任何硬度。

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