Очистка оборотных вод гальваники методом ионного обмена с применением Na -катионового фильтра с загрузкой КБ-4

Введение
1. Свойства ионообменных смол
2. Регенерация ионообменных фильтров
3. Расчет установки для локальной очистки оборотной воды методом ионного обмена и цикл ее регенерации, если концентрация меди составляет 21 г-экв/м3. Требования, предъявляемые к качеству технологической оборотной воды согласно ТУ по меди, составляю 0,1 мг/л. Расход воды на производственные нужды составляет 12 м3/сут
4. Описать технологическую схему адсорбционно-ионообменной установки очистки воды для химической промышленности
Заключение
Список литературы

Очистка оборотных вод гальваники методом ионного обмена с применением Na -катионового фильтра с загрузкой КБ-4

0.4-0.6
-
Коэффициент однородности, не более
1,7
2,5
1.7
-
Массовая доля влаги, % не более
50-60
65-75
35-50
5
Полная статическая обменная ёмкость, не менее мг-экв/см3
1,8
3,5
1.15
2,5
Динамическая обменная емкость, не менее мг-экв/см3
526
 
700
1230
Осмотическая стабильность, % не менее
94,5
75,0
92.5
85
Максимальная рабочая температура, С
120
150
60
100
Рабочий диапазон pH
1-14
7.4-14
1-14
1-6
Насыпная масса товарного ионита, г/дм3
750-800
680-820
700-740
720-750
Дыхание при переходе, %
(10-15) Н+ ---- Na+,
(40-60) Н+ ---- Na+,
(20-30) ОН- -------С1-
-
Гарантийный срок хранения , год
1
1
1
1
Упаковка, полипропиле-новые мешки, кг
40
20
38
25
Свойства некоторых промышленных марок отечественных ионообменных смол [1]
Марка
Статическая обменная ёмкость1,
мг-экв/г
Удельный объём2, мл/г
Максимальная температура эксплуатации, °С
Основное сырьё
 
Сильнокислотные катионообменные смолы
 
КУ-1
4,2—4,5
2,6—3,0
80
Фенол, формальдегид
КУ-2
4,8—5,2
2,5—2,9
130
Стирол, дивинилбензол
 
Слабокислотные катионообменные смолы
 
КБ-2
10—11
2,6—3,0
100
Акриловая кислота, дивинилбензол
КБ-4
8,5—10
2,6—3,0
100
Метакриловая кислота, дивинилбензол
 
Сильноосновные анионообменные смолы
 
АВ-16
8—9,5
3,6—4,2
90
Полиамины, эпихлоргидрин, пиридин
АВ-17
3,5—4,2
2,5—3,0
50
Стирол, дивинилбензол
 
Слабоосновные анионообменные смолы
 
АН-2Ф
8,5-10
2,5-3,2
50
Полиамины, фенол
АН-18
3,5-5
2,0-2,5
60
Стирол, дивинилбензол
ЭДЭ-10П
8,5-9,5
2,6-3,2
45
Полиамины, эпихлоргидрин
При смешении разбавленных растворов электролитов, например NaCl и KNO3 в смеси присутствуют ионы Na+, К+, NO3— и Cl—. Равновесное состояние выразится в этом случае уравнением:
 
(реакция двойного обмена). Если одно из веществ, могущих получиться при взаимодействии, диссоциировано меньше других, равновесие сдвигается в сторону образования малодиссоциированного вещества. Равновесие сдвигается также в сторону образования летучего или малорастворимого продукта (если он выделяется из данной фазы) по реакциям:
При выпаривании равновесного раствора прежде всего начинается кристаллизация соли (комбинации ионов), обладающей меньшей растворимостью. Избирательность кристаллизации может быть вызвана также добавлением органических растворителей (спирт, ацетон, диоксан и т. п.).
При гетерогенном И. о. (ионообменная сорбция) обмен происходит между ионами, находящимися в растворе, и ионами, присутствующими на поверхности твёрдой фазы — ионита. При соприкосновении ионита, насыщенного одним ионом, например Н+, с раствором, содержащим другие ионы, например Na+ и Ca2+, происходит обмен ионов между раствором и ионитом: в растворе уменьшаются концентрации Na+ и Ca2+ и появляется эквивалентное количество ионов Н+.
Гетерогенный И. о. имеет место при сорбции из растворов электролитов на некоторых минералах (алюмосиликатах, гидратах окисей металлов, цеолитах), в клетках и мембранах живых организмов и в синтетических ионообменных сорбентах. Гетерогенный И. о. широко применяется для обессоливания воды, идущей для питания котлов паром высоких параметров, в гидрометаллургии, в химической и фармацевтической промышленности
2. Регенерация ионообменных фильтров
Na – катионирование.
Na - катионирование применяют для умягчения воды при водоподготовке путем фильтрации через слой катионита в натриевой форме. Ионы жескости воды Ca2+ и Mg2+ задерживаются катионитом в обмен на эквивалентное количество ионов Na+:
2RNa + Ca2+ = R2Ca + 2Na+;
2RNa + Mg2+ = R2Mg + 2Na+.
Остаточная жесткость фильтрата при Na - катионировании = 5 - 10 мкг-экв/дм3.
Процесс умягчения при Na - катионировании заканчивается по наступлению проскока жесткости, после чего истощенный катионит в фильтре регенерируют.