Партнерский проект с компанией Руспроектэксперт

Тел.: 8-495-771-14-07

Проектирование


РЕГЕНЕРАЦИЯ ИОНООБМЕННЫХ СМОЛ

Процесс восстановления их первоначальной формы и сорбционной способности с целью многократного использования и извлечения ценных компонентов. Регенерация ионообменных смол может рассматриватьсяч как сдвиг равновесия реакции в сторону, противоположную процессу сорбции, происходящему при очистке воды.
Конечный результат регенерации выражается через восстановленную обменную емкость, а степень регенерации - через отношение восстановленной обменной емкости к полной. На степень регенерации ионитов оказывают влияние такие факторы, как тип ионита, состав насыщенного слоя, концентрация и расход регенерирующего вещества, темература, время контакта.
При глубокой регенерации, на последней ее стадии, извлечение сорбированных ионов требует большого расхода реагентов. Для практически полной регенерации часто применяемого катионита КУ-2 от ионов кальция (95—97%) требуется примерно 6 эквивалентов кислоты на 1 эквивалент полной обменной емкости ионита. Для полного удаления ионов натрия достаточно 2,5 эквивалента кислоты. В практике водоподготовки для регенерации катионообменных фильтров первой ступени, насыщенных ионами Са, Mg+ и Na+, расходуется около 1 грамма - эквивалента H2SO4 на 1 грамм - эквивалент полной обменной емкости катионита (80—100 кг H2SO4 на 1 м смолы КУ-2). При этом восстановленная емкость составляет примерно 60% полной обменной емкости, т.е. 800 г-экв/м смолы; ионы Na+ из смолы вытесняются практически полностью, а часть ионов Са2+ и Mg + накапливается при прямоточной регенерации в нижней части загрузки ионообменного фильтра. При водоподготовке Н+- катионитовые фильтры, как правило, регенерируют разбавленным (1—1,5%-м) раствором серной кислоты, при этом регенерирующий раствор пропускают через слой ионита со скоростью не менее 10 м/ч, что предотвращает выделение гипса на зернах смолы. Эффективность (степень) регенерации Н-катиопита при удельном расходе серной кислоты 1; 2 и 3 кг-экв/кг-экв рабочей емкости КУ-2 составляет соответственно 0,68; 0,85; 0,91 долей единицы. Для регенерации сильноосновных анионитов, насыщенных анионами хлора и сульфатов, необходим двухкратный избыток вытесняющих ионов в регенерационном растворе. При регенерации слабоосновных анионитов этот избыток не превышает полуторакратного количества.
Значительную трудность представляет десорбция ионов, сорбированных ионитами за счет комплексообразования с фиксированными ионами, а также ионов металлов, гидролизов. В этих случаях для регенерации ионообменных смол используют концентрированные растворы неорганических (НСl, HF, HCN, H2SO4 и др.) или органических (щавелевой, лимонной, этилендиаминтетра-уксусной и других) кислот и их солей, образующих с извлекаемыми ионами прочные комплексные соединения. Регенерация ионитов, сорбирующих органические соединения по механизму "чистого" ионного обмена, осуществляется с использованием тех же растворов, что и при десорбции неорганических ионов, или смесью их с органическими растворителями, хорошо смешивающимися с водой (метанол, этанол, диоксан, ацетон, этилацетат и др.). Из отработанного раствора органический растворитель отгоняют и используют повторно. В некоторых случаях для регенерации гелевых ионитов используют окислители (NaClO, Н2О2, КМnO4 и др.), которые добавляют в растворы обычно применяемых реагентов. Они разрушают сорбированные примеси до соединений с меньшими молекулярными массами.

Экспертиза

на главную