جزئیات مقالات      مقالات » احیای رزین های کاتیونی اسیدی

احیای رزین های کاتیونی اسیدی


احیای رزین های کاتیونی اسیدی : احیای رزین های کاتیونی اسیدی (هیدروژنی) با اسید انجام می شود. برای این منظور می توان از هراسیدی چون کلریدریک اسید و یا سولفوریک اسید استفاده کرد. کلریدریک اسید می تواند ظرفیت رزین را افزایش دهد از این رو مؤثرتر از سولفوریک اسید است اما با توجه به مقدار زیاد اسید مصرفی در سال برای احیای رزین در صنایع بزرگ، تفاوت قیمت این دو اسید می تواند زیاد باشد.

از این رو، استفاده از سولفوریک اسید بر کلریدریک اسید ترجیح داده می شود. دانسیته سولفوریک اسید زیاد است و در موقع رقیق کردن تولید حرارت می کند. بنابراین به سیستم اتوماتیک احتیاج است. رقیق کردن سولفوریک اسید با استفاده از آب بدون یون، باید طی چند مرحله انجام شود.




مشکل احیای رزین با سولفوریک اسید :

اگر رزین های کاتیونی 
هیدروژنی با سولفوریک اسید احیا شوند به علت آن که حلالیت کلسیم سولفات کم است از این رو خطر ایجاد رسوب کلسیم سولفات در بستر رزین وجود دارد. رسوب کلسیم سولفات باعث آلوده شدن رزین گشته و در نتیجه ظرفیت رزین را کاهش خواهد داد و نیز تا مدتی خطر تشکیل رسوب کلسیم سولفات در آب خروجی وجود خواهد داشت.


برای مقابله با این مشکل تدابیری اندیشیده شده است. تدبیر نخست آن که غلظت سولفوریک اسید مصرفی را به تدریج زیاد کنند تا در شروع احیا که یون کلسیم در محیط زیاد است سولفات زیاد در دسترس نباشد بنابراین هرچند که در ابتدای احیا Ca زیاد است ولی به دلیل پایین بودن غلظت 2SO (به خاطر رقیق بودن اسید) خطر تشکیل رسوب کم می شود اما در اواخر احیای رزین باید غلظت سولفوریک اسید به اندازه کافی زیاد باشد تا نیروی محرکه کافی برای یک طرفه کردن واکنش احیا وجود داشته باشد (چون در اواخر احیا Ca در محیط خیلی کم می شود).

با این تدبیر، اسید غلیظ لازم برای یک طرفه کردن واکنش هنگامی حضور پیدا می کند که غلظت یون کلسیم در بستر رزین کاتیونی حداقل است.

روش افزایش غلظت سولفوریک اسید می تواند پله ای باشد به این صورت که اگر شش کیلو اسید لازم باشد، دو کیلو به صورت محلول ۲٪ و دو کیلو به صورت محلول ۴٪ و بقیه به صورت محلول ۶٪ به دستگاه تعویض یونی تزریق گردد؛ اما در عمل به خاطر اجتناب از مشکلات موجود در روش پله ای، نصف اسید را ۲٪ و نصف دیگر را ۴٪ مصرف می کنند.


راندمان احیا با سولفوریک اسید کمتر از کلریدریک اسید است زیرا:

۱- برای اجتناب از ایجاد رسوب کلسیم سولفات، به ناچار باید غلظت اسید را تا حد امکان پایین نگهداشت در حالی که از نظر تئوری هر چه غلظت اسید بیشتر باشد راندمان احیا بالاتر است.




۲- توجه داشته باشید که به خاطر بالا بودن وزن موکولی سولفوریک اسید، هر ۹۸ گرم سولفوریک اسید ٪۱۰۰ ارزشی ۷۲ گرم کلریدریک اسید ۱۰۰٪ را داراست.




۳- حتی در غلظت های کمتر از ۲٪ نیز یونیزاسیون سولفوریک اسید، ناقص انجام می شود یعنی سولفوریک اسید دو ظرفیتی در عمل دو یون هیدروژن آزاد نمی کند و این به مفهوم اتلاف قسمتی از اسید و نیز اسیدی بودن فاضلاب است که برای حفظ محیط زیست به ناچار باید به خنثی کردن فاضلاب پرداخت.




تدبیر دوم آن است که زمان تماس اسید با رزین کاهش یابد. اگر با افزایش دبی باعث شوند که قبل از پایان تأخیر زمانی، اسید، دستگاه تعویض یونی را ترک کرده باشد، آنگاه خطر ایجاد رسوب خیلی کم خواهد شد.

یک روش ساده و تقریباً دقیق برای آگاهی از مؤثر واقع شدن تدبیر دوم این است که بررسی شود آیا محلول اسید خروجی از دستگاه تعویض یونی به علت وجود رسوب کدر شده است یا خیر؟ هر چه نسبت کلسیم به دیگر کاتیونها بیشتر باشد، دبی اسید باید بیشتر شود.

برای آب هایی که کلسیم زیاد دارند، زمان تماس بین اسید و رزین تعویض یونی باید بسیار کم تا حدود ۱۰ دقیقه باشد. برای صرفه جویی در مخارج احیای رزین میتوان قسمتی از اسید خروجی به فاضلاب را دوباره مصرف کرد که البته منظور، اسید خروجی از مرحله نهایی احیا .



 
   
خانه اصلی::درباره ما::محصولات::ارتباط با ما