Où les résines échangeuses d'ions sont utilisées dans le traitement de l'eau ultrapure

Dans la production de produits chimiques fins et de l'industrie électronique, l'eau ultrapure doit être strictement produite selon les normes établies. Ceci est essentiel pour assurer les normes de qualité des produits de chimie fine et l'intégration des circuits. Au cours de la phase de production, il existe des exigences de haute pureté pour les matières premières et des normes de production strictes doivent également être suivies pour les autres composants chimiques et la pureté du gaz. De plus, l'eau ultrapure joue un rôle crucial pour les entreprises de production.

Sepurlite fournit de divers types de résine pour Traitement de l'eau ultrapure Demande d'adoucissement de l'eau, dessalement de l'eau et polissage de l'eau. Ils peuvent être utilisés combinés avec un système de série pour garantir la qualité de l'eau finale et assurer la production industrielle lisse et efficace.

Les résines échangeuses d'ions sont largement utilisées dans le traitement de l'eau ultrapure pour l'adoucissement de l'eau, le dessalement et le polissage. Différentes exigences de qualité de l'eau nécessite un système de traitement différent, nous pouvons concevoir le système de traitement approprié pour votre production d'eau ultrapure.

Adoucissement de l'eau.

La technologie d'échange ionique peut en effet être utilisée pour l'adoucissement de l'eau pendant la phase de prétraitement du traitement de l'eau ultrapure. L'objectif principal de l'adoucissement de l'eau est d'éliminer les ions de dureté de l'eau, en particulier les ions calcium (Ca).^{2 +}Et des ions magnésium (Mg)^{2 +}), Afin de prévenir l'accumulation de tartre et de protéger les équipements de traitement ultérieurs (tels que les membranes d'osmose inverse) des dommages causés par l'entartrage.

Principe de fonctionnement

Dans le processus d'adoucissement de l'eau, les résines échangeuses de cations sont couramment utilisées, généralement en ion sodium (Na)⁺) Forme. Quand l'eau dure traverse le lit de résine, les ions de calcium (Ca)^{2 +}Et des ions magnésium (Mg)^{2 +}) Dans l'échange d'eau avec les ions sodium sur la résine, éliminant ainsi les ions de dureté de l'eau et les remplaçant par des ions sodium. Ce processus réduit efficacement la dureté de l'eau et empêche la formation de tartre. La réaction est la suivante:
R-Na + Ca^{2 +} → R-Ca + 2Na⁺
R-Na + Mg^{2 +} → R-Mg + 2Na⁺

Au cours de ce processus, la résine échangeuse d'ions capture les ions calcium et magnésium de l'eau, les empêchant de former des précipités dans l'équipement de traitement ultérieur.

Polissage mixte de lit

Le polissage à lit mixte à l'eau ultrapure est une étape critique dans la production d'eau ultrapure, servant généralement d'étape finale du processus de traitement de l'eau pour éliminer davantage les ions traces résiduels, atteignant ainsi des exigences de pureté extrêmement élevées. Le polissage à lit mixte est particulièrement important dans des domaines tels que la fabrication de semi-conducteurs, les produits pharmaceutiques, l'optique et l'industrie nucléaire, où les exigences en matière de qualité de l'eau sont extrêmement élevées.

Principes de travail

Le système de polissage à lit mixte contient à la fois des résines échangeuses de cations et des résines échangeuses d'anions, qui sont mélangées dans le même récipient (c'est-à-dire le lit mélangé). Son principe de fonctionnement utilise la fonctionnalité d'échange d'ions des résines pour échanger les cations et les anions restants dans l'eau avec des ions hydrogène (H +) et des ions hydroxyde (OH-) sur les résines, générant finalement des molécules d'eau (H2O). Ce processus réduit considérablement la conductivité de l'eau, permettant à la pureté de l'eau de répondre aux normes de l'eau ultrapure. La réaction est la suivante:

Réaction des résines de cation

R-H + Na⁺(Ca)^{2 +}/Mg^{2 +}) → R-Na(Ca^{2 +}/Mg^{2 +}+ H⁺

Réaction des résines anioniques

R-OH + Cl^-(Ainsi de suite)₄^2-/NON₃^-/HSiO₃^-) → R-Cl(SO₄^2-/NON₃^-/HSiO₃^-+ OH^-

Réaction finale

R-H + R-OH + Na⁺ (Ca)^{2 +}/Mg^{2 +}+ Cl^-(Ainsi de suite)₄^2-/NON₃^-/HSiO₃^-) → R-Na + R-Cl + H₂O

L'eau ultrapure joue un rôle important dans plusieurs industries de haute technologie, notamment:

• Industrie des semi-conducteurs . Utilisé pour nettoyer les gaufrettes et les puces pendant la production pour assurer la qualité et la performance du produit.
• Industrie pharmaceutique. Employé dans la préparation des solutions d'injection et d'autres pharmaceutiques, adhérant aux normes strictes telles que GMP et USP.
• Industrie photovoltaïque. Utilisé dans la fabrication de cellules solaires pour nettoyer et éliminer les impuretés, améliorant l'efficacité des modules photovoltaïques.
• Laboratoires. Nécessaire pour les expériences de haute précision, en particulier dans la recherche en biologie moléculaire et en chimie où les normes de qualité de l'eau sont extrêmement élevées.
• Industrie nucléaire . Utilisé dans les systèmes de refroidissement des réacteurs nucléaires pour assurer un fonctionnement sûr et efficace.

Qu'est-ce que l'eau ultra pure?

L'eau ultrapure fait référence à une eau d'une pureté extrêmement élevée, ayant généralement une conductivité inférieure à 0,055 μ S/cm et une résistivité de 18,2 MΩ·cm ou plus. Les spécifications communes exigent un COT (carbone organique total) inférieur à 5 µg/L (ppb). Cette eau ne contient pratiquement pas d'ions, de composés organiques, de microbes ou de particules, ce qui rend sa qualité considérée comme exempte de pollution. La production et l'utilisation d'eau ultrapure sont cruciales dans de nombreuses industries de haute technologie.

Pourquoi avons-nous besoin d'une eau ultra pure?

L'eau ultrapure est largement utilisée dans les industries de haute technologie où il y a exigence ultra stricte de la qualité de l'eau. Dans la production de circuits intégrés, de puces à semi-conducteurs et d'écrans à cristaux liquides ou à plasma, une eau d'une pureté extrême est nécessaire dans certaines étapes de traitement. Les circuits intégrés contiennent des conducteurs très fins, espacés d'une fraction de µm. Toute impureté minute assis sur deux conducteurs créera un court-circuit et ruinera l'ensemble du dispositif. Plus la distance entre les conducteurs est proche, plus la pureté de l'eau utilisée dans le processus de fabrication est drastique.

Une autre demande d'eau ultrapure provient de plusieurs facteurs:

• Qualité du produit: Dans des industries telles que les semi-conducteurs et les produits pharmaceutiques, la qualité de l'eau affecte directement la qualité et la performance des produits. Toutes les impuretés peuvent entraîner des défauts ou des défaillances du produit.
• Exigences du processus de production: De nombreux processus de fabrication modernes nécessitent une eau de haute pureté pour assurer la précision et l'efficacité des réactions.
• Protection de l'environnement: L'utilisation d'eau ultrapure peut réduire les besoins en produits chimiques et minimiser la production de déchets, contribuant ainsi à la durabilité environnementale.

Comment produire une eau ultra pure?

La production d'eau ultrapure implique généralement plusieurs étapes, notamment:

1. Prétraitement:
   Utilisant la filtration de multimédia, filtration de charbon actif et Ramollissement par échange d'ions Pour éliminer les grosses particules, les solides en suspension et les contaminants organiques de l'eau. Supplémentaire, il peut enlever le calcium, les ions de magnésium et d'autres ions de dureté.
2. Osmose inverse (RO):
   L'utilisation de la technologie membranaire pour éliminer la plupart des sels dissous, des métaux lourds et des micro-organismes, abaissant ainsi la conductivité de l'eau.
3. Électrodésionisation (EDI):
   Combinaison de champs électriques avec des résines échangeuses d'ions pour éliminer davantage les traces d'ions de l'eau, améliorant ainsi sa pureté.
4. Traitement de polissage:
   Utilisant Résines échangeuses d'ions à lit mixte, Les technologies d'oxydation UV, de microfiltration et d'ultrafiltration pour s'assurer que l'eau répond à des normes de pureté extrêmement élevées.
5. Stockage et surveillance:
   Stockage de l'eau ultrapure traitée dans des conteneurs stériles et surveillance continue de la qualité de l'eau pour assurer la stabilité à long terme.