|
رزین های تعویض یونی
رزین های تعویض یونی
|
|
| دسته بندی | پژوهش |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 66 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 62 |
قسمتهایی از متن:
1- تاریخچه رزین های تعویض یونی
رزین های تعویض یونی ذرات جامدی هستند که می توانند یون های نامطلوب در محلول را با همان مقدار اکی والان از یون مطلوب با بار الکتریکی مشابه جایگزین کنند.
در سال 1850 یک خاک شناس انگلیسی متوجه شد که محلول سولفات آمونیمی که به عنوان کود شیمیایی بکار می رود، در اثر عبور از لایه های ستونی از خاک، آمونیم خود را از دست می دهد بگونه ای که در محلول خروجی از ستون خاک، سولفات کلسیم در محلول ظاهر می شود.
این یافته توسط دیگران پیگیری شد و متوجه شدند که سیلیکات آلومینیوم موجود در خاک قادر به تعویض یونی می باشد. این نتیجه گیری با تهیه ژل سیلیکات آلومینیوم از ترکیب محلول و سولفات آلومینیم و سیلیکات سدیم به اثبات رسید. بنابراین اولین رزین مصنوعی که ساخته شد سیلیکات آلومینیوم بود.
به رزین های معدنی، زئولیت می گویند و در طبیعت سنگهای یافت می شوند که می توانند کار زئولیت های سنتزی را انجام دهند. این مواد، یون های سختی آور آب ( کلسیم و منیزیم) را حذف می کردند و بجای آن یون سدیم آزاد می کردند از اینرو به زئولیت های سدیمی مشهور شدند که استفاده از آن در تصفیه آب مزایای زیادی داشت چون احتیاج به استفاده از مواد شیمیایی نبود و اثرات جانبی هم نداشتند. اما زئولیت های سدیمی دارای محدودیتهایی بودند. این زئولیت ها می توانستند فقط سدیم را جایگزین کلسیم و منیزیم محلول در آب نمایند و آنیونها بدون تغییر باقی می ماندند. از این رو آب تصفیه شده با زئولیت های سدیمی به همان اندازه آب خام، قلیاییت، سولفات، کلراید و سیلیکاتت دارند.
واضح است که چنین آبی برای صنایع مطلوب نیست. مثلاً بی کربنات سدیم محلول در آب می تواند مشکلاتی را در مراحل بعدی برای دیگ بخار بوجود آورد. زیرا در اثر حرارت به سود و گاز دی اکسید کربن تبدیل می شود. سود یکی از عوامل مهم در خوردگی موضعی در نیروگاههاست که بحث مفصل تر آن در مباحث آینده خواهد آمد. گاز دی اکسید کربن موجود در بخار آب در اثر میعان بخار به صورت اسید کرینیک در می اید که باعث خوردگی لوله های برگشتی می شود که بخار آب خروجی از توربین را به کندانسور (چگالنده) می برند.
...
14 - دستگاه تعویض یونی مختلط
هر چند که از نظر تئوری با استفاده از رزین های کاتیونی قوی و آنیونی قوی به صورت متوالی می توان آب کاملاً بدون یون تهیه کرد، ولی در عمل در آب تصفیه شده نهایی TDS صفر نیست بلکه تا حدود ppm5 نیز میت واند باشد و این به علت آن است که واکنش های تعویض یونی برگشت پذیر هستند. اما اگر اسید تولید شده در همان لحظه از محیط حذف شود واکنش می تواند یکطرفه شود. از این رو برای تهیه آب بدون یون باید به جای استفاده از دو دستگاه تعویض یونی کاتیونی و آنیونی، رزین های آنیونی و کاتیونی را با هم و در کنار هم در یک دستگاه قرار داد پس از احیای رزین ها، به کمک هوای تحت فشار، دو نوع رزین با هم مخلوط می شوند. در اثر اختلاف، ذرات رزین کاتیونی و آنیونی در کنار هم قرارگرفته و تشکیل مجموعة زیادی از واحدهای تعویض یونی را می دهند.
کاتیون های آب توسط ذرات کاتیونی و آنیون های آب توسط ذرات رزین آنیونی جذب می شوند. که در نتیجه آب خروجی از چنین دستگاهی کاملاً خالص و بدون یون خواهد بود. نشت کاتیون و آنیون در چنین دستگاهی کمتر شده و آب خالص تر از سیستم دو دستگاه جداگانه تولید خواهد شد. در شکل 9-15 یک واحد تعویض یونی مختلط نشان داده شده است.
پیش از شروع احیا، با شستشوی معکوی رزین ها از هم تفکیک می شوند. در واقع موفقیت استفاده از این نوع واحدها به علت تولید رزین های کاتیونی و آنیونی با دانسیته متفاوت است. این اختلاف دانسیته به حدی است که می توان با شستشوی معکوس، دو نوع رزین را کاملاً از هم جدا کرد به گونه ای که بستر دو طبقه ای تشکیل می شود. بعد از تفکیک رزین ها، هر نوع رزین را جداگانه به طور مستقل احیا می کنند. شکل 9-16 روش احیا را در این نوع دستگاه نشان می دهد.
