شرکت جهان شیمی رزین سختی گیر، رزین کاتیونی پرولایت انگلیس و رزین آنیونی پرولایت انگلیسی و رزین کاتیونی و آنیونی دئولایت هندی و رزین هیدرولایت و پترولایت چینی را وارد و به فروش می رساند. جهت خرید و استعلام قیمت فروش رزین کاتیونی و رزین آنیونی با ما تماس حاصل فرمایید.

سختی آب و رزین سختی گیر چیست؟

آبهای مورد مصرف در صنایع و شرب در کشور ایران دارای املاح و نمک های محلول در آب زیادی می باشند یون های کلسیم و منیزیم از جمله عمده ناخالصی های آب های کشور به شمار می روند.

مقدار بیش از حد این یون های کاتیونی، برای مصارف صنعتی و بهداشتی و خوراکی آب مناسب نمی باشد. سختی آب ناشی از این رسوبات حرارتی، عامل تشکیل رسوب در دیگ های بخار، مبدلهای حرارتی، برج های خنک کننده و سیستم های سرد کننده و بویلر و … می باشد.

ارزانترین و پر کاربردترین روش برای حذف سختی آب روش سختی گیری با استفاده از دستگاه سختی گیر رزینی می باشد. مواد شیمیایی مورد مصرف در سیستم سختی گیر معمولا” سیلیس و رزین کاتیونی و یا رزین انیونی می باشند.
در صنایع نساجی و رنگرزی کیفیت آب باعث افت رنگ می شود همچنین سختی بیش از حد آب باعث سوء هاضمه و بروز بیماری های کلیوی در انسان می شود.
در تکنولوژی سختی گیری به منظور حذف کلسیم و منیزیم آب سخت از میان بستر رزینهای تبادل یونی که در یک مخزن استوانه ای و عمودی قرار دارند، عبور می نماید.

رزین کاتیونی چیست؟

رزین تبادل یونی، سدیم موجود خود را با کلسیم و منیزیم موجود در آب تبادل می نماید و باعث می شود که آب عبوری از بستر رزین، بدون سختی و تنها حاوی نمک های سدیم گردد و در این شرایط کلسیم و منیزیم در داخل رزین جای گرفته اند.

ظرفیت رزین سختی گیر  کاتیونی نامحدود نمی باشد و قبل از اینکه که ظرفیت رزین سختی گیری اشباع گردد، می باید عملیات احیاسازی با محلول کلرید سدیم یا همان نمک متبلور انجام شود.

روش های احیاء رزین

بستر رزین سختی گیر می تواند ثابت یا شناور باشد. درنوع بستر ثابت حجم رزین های داخلی دستگاه انبساطی ندارد و آب ورودی دستگاه از بالا وارده شده و بیشترین تبادل یونی در قسمت بالای بستر رزین انجام می شود و در قسمت های پایین بستر تصفیه نهایی انجام می گیرد که تعیین کننده درجه خلوص آب خروجی از تعویض کننده می باشد.

در روش استفاده از بستر ثابت، لازم است آب از مواد قابل رسوب و نیز ذرات معلق عاری باشد. در صورت موجود بودن این ذرات، افت فشار سریع و زیاد در واحد رخ می دهد.

در صورت زیاد بودن مواد معلق در آب ورودی، استفاده از فیلتر توصیه می شود. اندازه رزین ها نیز در افت فشار واحد تعویضی یونی موثر است. افت فشار در مورد رزین های ریز زیاد بوده و بستگی به شدت جریان آب ورودی دارد.

احیاء رزین این عمل شامل چهار مرحله است:

الف) شستشوی معکوس که در آن آب از کف بستر رزین به طرف بالا جریان یافته تا دانه های رزین و رسوبات معلق گردند.

ب) تزریق ماده شیمیایی احیاء کننده (اسید یا سود یا نمک به صورت محلول نسبتاً رقیق درآمده و سپس تزریق می شود)

ج) شستشوی آهسته برای توزیع ماده شیمیایی در سراسر بستر رزین و در نتیجه تماسی بهتر ماده شیمیایی با دانه های رزین برای تسهیل در انتقال یون بین ماده احیاء کنند و دانه های رزین.

د) شستشوی سریع به بدلیل حذف باقیمانده ماده احیا کننده از بستر رزین تا دستگاه برای سرویس دهی مجدد (تصفیه) آماده گردد.

رزین سختی گیر کاتیونی و آنیونی

نکته:

آب خروجی از فرآیند شستشوی سریع جمع آوری شده و برای تزریق ماده شیمیایی احیا کننده مصرف می شود.

جهت جریان آب در زمان سرویس ونیز جهت تزریق ماده شیمیایی احیا کننده از بالا به پایین است که به روش جریان هم جهت معروف است. در برخی موارد جهت تزریق ماده شیمیایی از پایین به بالاست که به جریان مختلف الجهت معروف است.

در این روش نیز راندمان احیا رزین بالا میرود و همچنین کیفیت آب تصفیه شده افزایش می یابد، اگرچه هزینه ها افزایش می یابد. در نیروگاه ها و دیگر صنایعی که به آب تصفیه شده با کیفیت بالا نیاز است. روش احیاء رزین سختی گیر به صورت مختلف الجهت کم هزینه ترین روش ممکن برای تهیه آب خلوص بالا در حجم زیاد است. نشتی یونها با این روش کم شده ولایه پایین رزین عمل تصفیه نهایی را نیز انجام می دهد.

رزین سختی گیر چیست؟

رزین ها، پلیمرها و ماتریس های نامحلولی هستند که قابلیت تبادل یون های خاص در پلیمر با یون های موجود در محلول را دارند. این تبادل یونی بدون هیچ گونه تغییری در ماده انجام می شود. برخی از مواد طبیعی مانند سلولز، ذرات خاک، پروتئین ها و سلول های زنده دارای خواص تبادل یونی هستند.

رزین های تبادل یونی به شکل ریزدانه های کوچک، سفید یا مایل به زرد ظاهر می شوند. این پلیمرها بیشتر برای چندین فرآیند مانند آلودگی زدایی، جداسازی و خالص سازی استفاده می شوند.

کاربرد رزین سختی گیر برای تصفیه آب

تصفیه آب با استفاده از رزین ها، شیمی فیزیکی آب را تغییر می دهد و قادر است مواد جامد، نمک ها و یون های محلول را حذف کند. دو نوع کلی از رزین های تبادل یونی وجود دارد: رزین هایی که یون های مثبت را مبادله می کنند که رزین های کاتیونی نامیده می شوند و رزین هایی که یون های منفی را مبادله می کنند، رزین های آنیونی نامیده می شوند.

کاتیون – کاتیون یونی با بار منفی است. کاتیون های رایج عبارتند از کلسیم، منیزیم، آهن و هیدروژن. یک رزین کاتیونی یون های مثبت را مبادله می کند.

آنیون – آنیون یونی با بار مثبت است. آنیون رایج شامل کلر، سولفات و هیدروکسید است. رزین آنیونی مانند حذف نیترات رزینی است که یون های منفی را مبادله می کند.

از نظر شیمیایی، هر دو نوع مشابه هستند و به گروهی از ترکیبات به نام پلیمرها تعلق دارند که مولکول های بسیار بزرگی هستند که از ترکیب بسیاری از مولکول های یک یا دو ترکیب در یک ساختار تکرار شونده تشکیل می شوند که زنجیره های طولانی تولید می کنند. از نظر فیزیکی، رزین های تبادل یونی به شکل دانه های بسیار کوچکی به نام دانه های رزین با قطر متوسط ​​حدود ۰.۵ میلی متر تشکیل می شوند.

اهمیت استفاده از رزین های سختی گیر

حذف یون های محلول از آب فرآیندهای صنعتی، آب تغذیه دیگ بخار یا فاضلاب یک چالش رایج برای تاسیسات در صنایع فرآیند شیمیایی (CPI) است. سیستم های تبادل یونی (IX) یک راه حل احتمالی برای کاربردهای غیر معدنی، تصفیه آب یا تصفیه فاضلاب ارائه می دهند. سیستم‌ های تبادل یونی واکنش‌ های شیمیایی برگشت ‌پذیر را تسهیل می ‌کنند که در آن یون‌ های هدف حذف به ‌صورت الکترواستاتیکی گرفته شده و با یون‌های دیگر با بار مشابه جایگزین می‌ شوند.

ویژگی های رزین های سختی گیر

رزین های تبادل یونی (IX) عموماً از پلیمرهای آلی پیوندی متقابل تشکیل شده اند که به شکل دانه های کوچک معمولاً بین ۰.۲۵ تا ۱.۲۵ میلی متر قطر دارند. رایج ترین ماده رزین IX پلی استایرن با پیوندهای عرضی دی وینیل بنزن است. این نوع رزین در اکثر کاربردهای IX استفاده می شود. اگرچه اجزای اصلی رزین اغلب یکسان هستند، رزین‌ ها به روش ‌های مختلفی اصلاح شده‌ اند تا نیازهای کاربردهای خاص را برآورده کنند و عمر طولانی ‌تری داشته باشند.

ماتریس پلیمری مهره‌ها شامل مکان‌های فعال یونی پراکنده است که گروه‌های عاملی باردار هستند که به صورت کووالانسی به ستون فقرات پلیمری متصل شده‌اند. گروه های عاملی باردار که می توانند منفی یا مثبت باشند، یون های بار مخالف را از طریق برهمکنش های الکترواستاتیکی جذب می کنند.

به عنوان مثال، یک گروه عاملی رایج که در رزین های کاتیون IX یافت می شود، آنیون سولفونات (SO3-) است. یک محلول ضد یون حاوی کاتیون های سدیم (Na+) روی رزین اعمال می شود. یون‌ های Na+ با جاذبه الکترواستاتیکی به آنیون ‌های SO3- متصل می ‌شوند، بنابراین رزین یک بار خنثی خالص حمل می‌ کند.

رزین ها طوری انتخاب می شوند که با تعویض و رها شدن در آب تصفیه شده مشکلی برای استفاده بعدی ایجاد نکنند و یون های مشکل ساز حذف شوند. به طور کلی، هر چه اندازه و ظرفیت یک یون بیشتر باشد، میل ترکیبی بیشتری با یون های بار مخالف خواهد داشت.

طبقه بندی رزین ها

گروه های قابل یونیزاسیون متصل به مهره رزین توانایی عملکردی رزین را تعیین می کنند. به طور کلی رزین های تصفیه آب صنعتی به چهار دسته طبقه بندی می شوند:

رزین های تبادل کاتیونی اسید قوی (SAC). رزین های SAC از یک ماتریس پلی استایرن با یک گروه عاملی سولفونات (SO3-) تشکیل شده اند که یا با یون های سدیم برای کاربردهای نرم کننده آب و یا یون های هیدروژن (H+) برای دمینرالیزاسیون شارژ می شوند.

رزین های تبادل کاتیون اسید ضعیف (WAC). رزین های WAC از یک پلیمر اکریلیک با گروه های عاملی کربوکسیلیک اسید تشکیل شده اند. رزین‌های WAC به دلیل میل ترکیبی بالایی که برای یون‌های هیدروژن دارند، معمولاً برای حذف انتخابی کاتیون‌های مرتبط با قلیاییت استفاده می‌ شوند.

نحوه عملکرد رزین های سختی گیر

به طور کلی، آب حاوی یون ‌های نامطلوب از میان بستری از دانه‌ های رزین جریان می ‌یابد و یون‌های مشکل‌ ساز با یون ‌هایی با بار مشابه که ابتدا روی رزین اعمال شده ‌اند، مبادله می ‌شوند. گروه‌های عاملی و ضد یون‌های اولیه به گونه ‌ای طراحی شده‌ اند که یون ‌های موجود در آب تصفیه ‌شده تمایل بیشتری به گروه‌ های عاملی باردار داشته باشند و یون‌های موجود را جابجا کرده و جای آن ‌ها را بگیرند و از طریق جاذبه الکترواستاتیکی مشترک با گروه‌های عاملی پیوند برقرار کنند.

به عنوان مثال، در برنامه های نرم کننده آب، آب حاوی یون های Ca2+ یا Mg2+ از طریق بستر رزین جریان می یابد. از آنجایی که گروه‌های عاملی SO3- تمایل بیشتری به کاتیون‌های سختی نسبت به یون‌های Na + دارند، یون‌ های سختی یون ‌های Na+ را جابجا می‌ کنند که سپس از واحد IX به عنوان بخشی از جریان تصفیه ‌شده خارج می ‌شوند، در حالی که Ca2+ یا Mg2+ توسط رزین حفظ می شود.

ناخالصی ها از آب تغذیه گرفته می شوند تا زمانی که مواد رزین IX اشباع شوند، پس از آن باید با یک محلول احیا کننده شسته شوند. اینها معمولاً از نمک ها، اسیدها یا بازهای غلیظ تشکیل شده اند. با شستشوی رزین، یون های آلاینده به جریان زباله رها می شوند و کاتیون ها و آنیون های موجود در رزین برای یک چرخه دیگر بازیابی می شوند.

رزین ها برای مقاومت در برابر تخریب حرارتی و عوامل اکسید کننده و همچنین رسوب آلی طراحی شده اند. علاوه بر رزین های پلی استایرن-دیوینیل بنزن، رزین های جدیدتری با ساختار اکریلیک وجود دارد که مقاومت آنها را در برابر رسوب های آلی افزایش می دهد.