Resinas de lecho mixto: el núcleo del agua desionizada y ultra pura

Resinas de lecho mixto Son populares en la industria de tratamiento de agua para producir agua ultra-pura y varias otras aplicaciones. Las resinas catiónicas y las resinas aniónicas se colocan en un recipiente en una proporción específica y se mezclan a fondo para eliminar todos los iones en el agua. Este artículo proporcionará una visión general completa de las resinas de lecho mixto, cubriendo su definición, estructura, clasificación, proceso de trabajo y regeneración, características y aplicación.

Las resinas de lecho mixto se refieren a las resinas utilizadas en el sistema de lecho mixto. En este sistema, las resinas de intercambio catiónico y las resinas de intercambio aniónico se mezclan en proporciones específicas y trabajan juntas para eliminar eficazmente tanto los cationes como los aniones del agua, logrando la desionización. Estas resinas se utilizan ampliamente en la producción de agua ultrapura, especialmente en industrias como la electrónica, productos farmacéuticos y alimentos y bebidas, donde la alta calidad del agua es crítica.

La estructura de las resinas de lecho mixto consta principalmente de dos componentes:

• Resinas de intercambio catiónico: Compuestos típicamente de polímeros a base de poliestireno, las resinas catiónicas se tratan con ácidos o bases para formar sitios activos de intercambio iónico. Estos sitios interactúan con cationes en el agua (como Ca)^{2 +}, Mg^{2 +}, Na, ¿verdad?⁺), Lo que permite la eliminación de iones cargados positivamente.
• Resinas del intercambio del anión: De manera similar, hechas de polímeros basados en poliestireno, las resinas aniónicas se someten a un tratamiento de ionización para formar sitios capaces de intercambiar iones cargados negativamente. Estos sitios eliminan eficazmente los aniones del agua (como el HCO)₃^--, Así que₄^2-, Cl^--, Y no₃^–).

La mezcla uniforme de estos dos tipos de resina hace que el proceso de intercambio se repita miles de veces para producir agua pura de alta calidad.

Las resinas de lecho mixto se pueden clasificar en diferentes categorías según los requisitos de la aplicación y los tipos de resina:

• Resinas de intercambio de cationes de ácido fuerte (SAC) y de intercambio de aniones de base fuerte (SBA): La combinación más popular y ampliamente utilizada, pueden eliminar eficazmente una amplia gama de iones.
• Resinas de intercambio de cationes de ácido débil (WAC) y de intercambio de aniones de base débil (WBA): Están diseñados para necesidades específicas de tratamiento de agua, como la eliminación selectiva de ciertos materiales orgánicos. Se utilizan comúnmente en aplicaciones que requieren un control preciso de la calidad del agua.

• MB610U
• MB615U
• MB10IND
• MB20IND
• MB30IND
• MB10 EDM
• MB10
• MB28
• MB30
• MB35
• MB20
• SA400MB
• MB850NK
• MB860NK
• MB870NK
• MB960NK
• MA920
• SA420
• MA9000

El principio de funcionamiento de las resinas de lecho mixto se basa en las reacciones de intercambio iónico.

Como el agua cruda entra en el recipiente, y fluye a través del lecho mixto. El agua bruta consiste en positivo (Ca)^{2 +}, Mg^{2 +}, Na, ¿verdad?⁺Y negativo (HCO)₃^--, Así que₄^2-, Cl^–, NO₃^–Los iones y los recipientes de lecho mixto tienen un catión (comúnmente con H)⁺ Iones y aniones (comúnmente con OH)^-- Iones) resinas.

Todos los iones positivos en el agua cruda son reemplazados por las resinas catiónicas con el H⁺ Forma y liberación H⁺ Iones.

R–H + Ca^{2 +} → R–Ca + H⁺

Al mismo tiempo,

Todos los iones negativos en el agua cruda son reemplazados por las resinas aniónicas con el OH^-- Forma y liberación H⁺ Iones.

R–OH + NO₃^-- → R–NO₃ + OH^--

De la misma manera, tanto el anión como las resinas catiónicas liberan OH^– Y H⁺ Se generarán iones y agua desionizada.

Con el tiempo, las resinas de lecho mixto pierden su capacidad de intercambio iónico y requieren regeneración periódica. El proceso de regeneración generalmente incluye los siguientes pasos:

• Retrolavado: Lavar a contracorriente las resinas fallidas para separarlas en una capa separada de cationes y aniones debido a la diferente densidad de las resinas de cationes y aniones. Las resinas catiónicas tienen una densidad más alta y bajarán al fondo del recipiente durante el retrolavado, mientras que las resinas aniónicas irán aguas arriba a la parte superior del recipiente. Puede ajustar el flujo de retrolavado correctamente para garantizar que esté completamente separado y en caso de escape al mismo tiempo. Además, los caudales deben garantizar que el lecho mixto tenga suficiente espacio de expansión. Después del lavado a contracorriente, las resinas catiónicas y aniónicas necesitan unos minutos para sedimentar en capas separadas hasta que haya una línea de separación aguda y no sea visible más mezcla cruzada de aniones y cationes.
• Regenerar la inyección: Elija el regenerante correcto y regenere las resinas de aniones y cationes fallidas. La sosa cáustica (NaOH) es un regenerante de uso común para resinas aniónicas y el cloruro de hidrógeno (HCl) es el regenerante para las resinas catiónicas. Inyectar el NaOH desde la parte superior del recipiente y recoger del colector medio. E inyectar el HCl en la parte inferior de la línea y recogido desde el colector medio. Por lo general, el tiempo de inyección debe ser de 20-30 minutos hasta que todas las resinas se regeneren.
• Lento enjuague: Enjuague continuamente el lecho mixto con un flujo de agua limpia para desplazar los regenerantes y eliminar cualquier impureza y depósitos del agua que puedan haberse acumulado en la superficie de la resina.
• Drenaje: Antes de que se produzca la mezcla de aire, drene el agua en el recipiente para ayudar a mezclar completamente las resinas catiónicas y aniónicas.
• Mezcla: Mezcle las resinas de cationes y aniones con nitrógeno, aire fresco u otro flujo de aire y el tiempo de mezcla puede ser de 5–15 minutos. Llene el agua de la parte superior del recipiente y tomará algunos minutos. Para evitar la alteración de la mezcla de resinas, puede usar agua diluida con NaOH en los primeros minutos.
• Rápido enjuague: Es el paso final de la regeneración, por lo que también se llama enjuague final. La resina se enjuaga a fondo con agua desionizada para asegurar que cualquier regenerante residual se elimine completamente, evitando la contaminación del agua tratada. Después de eso, las resinas catiónicas y aniónicas se mezclan uniformemente en el recipiente y se restauran a la condición original y están listas para servir.

• Alta eficiencia de desionización: la combinación de resinas catiónicas y aniónicas permite la eliminación eficiente de iones en un período corto, manteniendo un excelente rendimiento incluso en condiciones de alta carga.
• Fuerte adaptabilidad: las resinas de lecho mixto son adaptables a una amplia gama de condiciones de calidad del agua y caudales, lo que las hace adecuadas para una amplia gama de aplicaciones industriales.
• Diseño del ahorro de espacio: Debido a su capacidad muy eficiente de la desionización, los sistemas de tratamiento de la resina de la cama mezclada son típicamente compactos de tamaño, ayudando a clientes a ahorrar en espacio del equipo y costes de inversión.
• Alta pureza del agua: las resinas de lecho mixto pueden producir agua desionizada ultrapura que cumple o supera los estándares de la industria, asegurando la más alta calidad del agua para aplicaciones exigentes.

Las resinas de lecho mixto se utilizan en diversas industrias, que incluyen:

• Industria de la electrónica: En la fabricación de semiconductores y otros procesos de producción electrónica, las resinas de lecho mixto se utilizan para producir agua ultrapura, lo que garantiza la calidad y fiabilidad del producto.
• Industria farmacéutica: Las resinas de lecho mixto se utilizan en la preparación y purificación de agua para la producción farmacéutica, garantizando estándares de calidad de agua seguros y conformes según los requisitos de la farmacopea.
• Industria de alimentos y bebidas: Las resinas de lecho mixto eliminan las impurezas, los olores y los compuestos nocivos del agua utilizada en la producción de bebidas, asegurando que el producto final sea de la más alta calidad y seguridad.
• Tratamiento de aguas residuales industriales: Las resinas de lecho mixto se utilizan en el tratamiento de aguas residuales industriales cargadas de iones, eliminando eficazmente los iones y reduciendo la contaminación ambiental al tiempo que facilitan la recuperación de recursos.