Resine a letto misto: il nucleo di acqua deionizzata e ultra pura

Resine a letto misto Sono popolari nel settore del trattamento delle acque per la produzione di acqua ultra-pura e varie altre applicazioni. Le resine di Catione e le resine anioniche vengono poste in un contenitore in un rapporto specifico e vengono miscelate accuratamente per rimuovere tutti gli ioni nell'acqua. Questo articolo fornirà una panoramica completa delle resine a letto misto, coprendo la loro definizione, struttura, classificazione, processo di lavoro e rigenerazione, caratteristiche e applicazione.

Le resine a letto misto si riferiscono alle resine utilizzate nel sistema a letto misto. In questo sistema, le resine a scambio cationico e le resine a scambio anionico vengono miscelate in proporzioni specifiche e lavorano insieme per rimuovere efficacemente sia i cationi che gli anioni dall'acqua, ottenendo la deionizzazione. Queste resine sono ampiamente utilizzate nella produzione di acqua ultrapura, in particolare in settori come l'elettronica, i prodotti farmaceutici e gli alimenti e le bevande, dove l'alta qualità dell'acqua è fondamentale.

La struttura delle resine a letto misto è costituita principalmente da due componenti:

• Resine di scambio di Cationici: Tipicamente composte da polimeri a base di polistirene, le resine cationiche vengono trattate con acidi o basi per formare siti di scambio ionico attivi. Questi siti interagiscono con i cationi nell'acqua (come Ca^{2 +}, Mg^{2 +}, Na⁺), Consentendo la rimozione di ioni caricati positivamente.
• Resine di scambio anionico: Allo stesso modo, realizzate con polimeri a base di polistirolo, le resine anioniche subiscono un trattamento di ionizzazione per formare siti in grado di scambiare ioni caricati negativamente. Questi siti rimuovono efficacemente gli anioni dall'acqua (come HCO₃^-, COSÌ₄^2-, Cl^-, E NO₃^–).

La miscelazione uniforme di questi due tipi di resina rende il processo di scambio ripetuto in migliaia di volte per produrre acqua pura di alta qualità.

Le resine a letto misto possono essere classificate in diverse categorie a seconda dei requisiti di applicazione e dei tipi di resina:

• Forte scambio acido di (SAC) e forti resine di scambio di anioni di base (SBA): La combinazione più popolare e ampiamente utilizzata, possono rimuovere efficacemente una vasta gamma di ioni.
• Scambio debole del Catione acido (WAC) e resine di scambio deboli dell'anione base (WBA): Sono adattati per esigenze specifiche di trattamento dell'acqua, come la rimozione selettiva di determinati materiali organici. Sono comunemente usati in applicazioni che richiedono un controllo preciso della qualità dell'acqua.

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

Il principio di funzionamento delle resine a letto misto si basa sulle reazioni di scambio ionico.

Come l'acqua grezza entra nel vaso, e scorre attraverso il letto misto. L'acqua grezza è costituita da positivo (Ca^{2 +}, Mg^{2 +}, Na⁺) E negativo (HCO₃^-, COSÌ₄^2-, Cl^–, NO₃^–) Ioni e i vasi a letto misto hanno catione (comunemente con H⁺ Ioni) e anione (comunemente con OH^- Ioni) resine.

Tutti gli ioni positivi nell'acqua grezza sono sostituiti dalle resine cationiche con la H⁺ Modulo e rilascio H⁺ Ioni.

R–H + Ca^{2 +} → R–Ca + H⁺

Allo stesso tempo,

Tutti gli ioni negativi nell'acqua grezza sono sostituiti dalle resine anioniche con l'OH^- Modulo e rilascio H⁺ Ioni.

R–OH + NO₃^- → R–NO₃ + OH^-

Allo stesso modo, sia le resine anioniche che quelle cationiche rilasciano OH^– E H⁺ Gli ioni e l'acqua deionizzata saranno generati.

Nel tempo, le resine a letto misto perdono la loro capacità di scambio ionico e richiedono una rigenerazione periodica. Il processo di rigenerazione comprende generalmente i seguenti passaggi:

• Backwashing: Lavare le resine fallite per separarle in cationi e strati anionici separati a causa della diversa densità di resine cationiche e anioniche. Le resine di Catione hanno una densità maggiore e scendono sul fondo della nave durante il controlavaggio mentre le resine anioniche andranno a monte fino alla parte superiore della nave. È possibile regolare correttamente il flusso di controlavaggio per garantire la completa separazione e in caso di fuga allo stesso tempo. Inoltre, le portate dovrebbero garantire che il letto misto abbia abbastanza spazio di espansione. Dopo il controlavaggio, le resine cationiche e anioniche hanno bisogno di alcuni minuti per stabilirsi in strati separati fino a quando non vi è una linea di separazione netta e non è più visibile la miscelazione incrociata di anioni e cationi.
• Rigenerare l'iniezione: Scegli il rigenerante giusto e rigenera le resine di anione e cationi fallite. La soda caustica (NaOH) è un rigenerante comunemente usato per le resine anioniche e il cloruro di idrogeno (HCl) è il rigenerante per le resine cationiche. Iniettare il NaOH dalla parte superiore della nave e raccogliere dal collettore medio. E iniettare l'HCl nella parte inferiore della linea e raccolto dal collettore centrale. Di solito, il tempo di iniezione dovrebbe essere di 20-30 minuti fino a quando tutte le resine non vengono rigenerate.
• Risciacquo lento: Risciacquare continuamente il letto miscelato con un flusso di acqua pulita per rimuovere i rigeneranti e rimuovere eventuali impurità e depositi dall'acqua che potrebbero essersi accumulati sulla superficie della resina.
• Drenaggio: Prima che si verifichi la miscelazione dell'aria, drenare l'acqua nella nave per aiutare a mescolare completamente le resine cationiche e anioniche.
• Miscelazione: Mescolare le resine cationiche e anioniche con azoto, aria fresca o altro flusso d'aria e il tempo di miscelazione può essere di 5–15 minuti. Riempi l'acqua dalla cima della nave e ci vorranno alcuni minuti. Per prevenire il disturbo della miscelazione delle resine, è possibile utilizzare l'acqua diluita NaOH nei primi minuti.
• Risciacquo veloce: È il passo finale della rigenerazione, quindi è anche chiamato risciacquo finale. La resina viene accuratamente risciacquata con acqua deionizzata per garantire che l'eventuale rigenerante residuo sia completamente rimosso, evitando la contaminazione dell'acqua trattata. Successivamente, le resine cationiche e anioniche vengono mescolate uniformemente sulla nave e riportate alle condizioni originali e pronte per servire.

• Alta efficienza di deionizzazione: la combinazione di resine cationiche e anioniche consente una rimozione efficiente degli ioni in un breve periodo, mantenendo prestazioni eccellenti anche in condizioni di carico elevato.
• Forte adattabilità: le resine a letto misto sono adattabili a una vasta gamma di condizioni di qualità dell'acqua e portate, rendendole adatte per un'ampia gamma di applicazioni industriali.
• Progettazione di risparmio di spazio: grazie alla loro capacità di deionizzazione altamente efficiente, i sistemi di trattamento della resina a letto misto sono in genere di dimensioni compatte, aiutando i clienti a risparmiare spazio sull'attrezzatura e sui costi di investimento.
• Elevata purezza dell'acqua: le resine a letto misto possono produrre acqua deionizzata ultrapura che soddisfa o supera gli standard del settore, garantendo la massima qualità dell'acqua per applicazioni esigenti.

Le resine a letto misto vengono utilizzate in vari settori, tra cui:

• Industria elettronica: Nella produzione di semiconduttori e in altri processi di produzione elettronica, le resine a letto misto vengono utilizzate per produrre acqua ultrapura, garantendo la qualità e l'affidabilità del prodotto.
• Industria farmaceutica: Le resine a letto misto vengono utilizzate nella preparazione e purificazione dell'acqua per la produzione farmaceutica, garantendo standard di qualità dell'acqua sicuri e conformi secondo i requisiti della farmacopea.
• Industria alimentare & delle bevande: Le resine a letto misto rimuovono impurità, odori e composti nocivi dall'acqua utilizzata nella produzione di bevande, garantendo che il prodotto finale sia della massima qualità e sicurezza.
• Trattamento delle acque reflue industriali: Le resine a letto misto vengono utilizzate nel trattamento delle acque reflue industriali cariche di ioni, rimuovendo efficacemente gli ioni e riducendo l'inquinamento ambientale, facilitando al contempo il recupero delle risorse.