Escolha o método certo para o seu sistema

Água dealkization é importante e é o pré-tratamento para caldeira. Pode remover a alcalinidade do carbonato na água da alimentação antes que alcance a caldeira. Em água fervida, o primeiro parâmetro químico limite é a alcalinidade. Ao reduzir a alcalinidade, pode ajudar a diminuir os volumes de blowdown, aumentar os ciclos de concentração e diminuir o consumo de energia. Aqui vamos introduzir a alcalinidade e por que precisamos reduzir a alcalinidade e Como produzir água de dealkalization-A.

Alcalinidade refere-se à capacidade da água de neutralizar ácidos, determinada principalmente pela concentração de carbonato (CO₃²), Bicarbonato (HCO₃^-), E hidróxido (OH^-) Íons presentes na água. Ele reflete a quantidade total de substâncias na água que podem atuar como tampões ácido-base e é tipicamente medido em ppm (partes por milhão) ou mg/L.

A alcalinidade natural na água bruta vem na forma de carbonato e bicarbonato. Quando a alcalinidade entra na caldeira, ela se decompõe em OH^- E CO₂-A. CO₂ (Gás) são descarregados com o vapor e formam ácido carbônico à medida que o vapor se condensa (pH<6.0). A água com alcalinidade não é tratada, a água de baixo pH pode corroer a rede de condensado e tubulações.

A água alcalina pode ter vários impactos negativos na produção industrial:

• Escalando questões: A água de alta alcalinidade contém íons carbonato e bicarbonato que reagem com íons cálcio e magnésio a temperaturas elevadas para formar precipitados (como carbonato de cálcio), levando à incrustação em equipamentos e tubulações, afetando a eficiência da troca de calor e as taxas de fluxo.
• Riscos De Corrosão: Embora algumas águas alcalinas possam ser corrosivas, a alcalinidade excessiva pode reduzir a corrosividade, afetando as camadas protetoras de certos metais e aumentando o desgaste do equipamento.
• Qualidade do produto questões: Em setores como produtos farmacêuticos, alimentos e bebidas, o uso de água de alta alcalinidade pode afetar adversamente o sabor, a cor e a estabilidade dos produtos finais, levando a problemas de qualidade.
• Eficiência produtiva reduzida: Problemas de escalonamento e corrosão podem resultar em inatividade do equipamento e aumento dos custos de manutenção, reduzindo assim a eficiência geral da produção.
• Aumento do custo do tratamento: Para remover a alcalinidade da água, podem ser necessários processos de tratamento adicionais (como descalcialização ou amaciamento), levando a custos gerais mais altos do tratamento da água.

Água dealkalization principal adotar princípios de troca iônica, que é remover os íons carbonato e bicarbonato com SAC, WAC ou SBA resinas de troca iônica para alcançar água dealkalization. Há três métodos principais para terminar o dealkalization da água, aqui nós apresentá-los-emos para você um por um e dar-lhe-emos uma comparação para ajudá-lo a encontrar seu sistema apropriado e a escolher as resinas direitas da troca iónica.

1. Desalcalinização do ânion do cloreto. O método do ciclo do Choride é apenas como o processo do amaciamento da água, que troca os íons do chicote (Ca⁺, Mg⁺, Etc.) com íons Na + em troca iônica. O sistema do ciclo do Choride adota uma base forte do ânion (SBA) resinas para terminar a troca iônica. Água alcalinizada com carbonato e bicarbonato entra no tanque e passa através das resinas de troca iônica, o carbonato e bicarbonato são trocados com íons Choride nas resinas. Em seguida, a alcalinidade é removida e permanece apenas íons Choride na água. Uma vez que as resinas são estaturadas, elas precisam ser regeneradas com solução de cloreto de sódio (NaCl) ou combinação sal-cáustica (NaOH). Neste sistema, é comumente usado combinado com resinas SAC (Strong Acid Cation) para amolecimento.

   
2. Desalcalinização ácida fraca. É um sistema econômico e eficiente que é adequado para a água bruta com alcalinidade e dureza. E o nível da dureza é similar ou menor do que o nível do alcalinity. É completo o tratamento em dois processos: um é a desalkalização e o outro é o amolecimento.
   1. Desalcalinização e desgaseificador. Os cátions ácidos fracos com H⁺ Íons podem trocar com carbonato e bicabonato associados à alcalinidade. A reação é a seguinte:
      Ca(HCO₃)₂ + 2R-H → 2R-Ca + 2H₂CO₃
      H₂CO₃ ←→ H₂O + CO₂
      Então, o ácido carbônico gerado se dissocia em água (H₂O) e dióxido de carbono (CO₂), A água gerada será entregada no desgaseificador para remover o dióxido de carbono através de um córrego de ar contracorrente, também, pode igualmente remover o TDS.
   2. Suavizando. Neste momento, a alcalinidade e o TDS são removidos e o chicote restante na água. A água dura será entregue no dispositivo de amaciamento (tanque com resinas SAC) para remover toda a dureza permanente restante para gerar a água da caldeira qualificada.
   3. Regeneração. Quando as resinas perto da exaustão, devem ser regeneradas. As resinas WAC podem ser regeneradas com ácido sulfúrico e as resinas SAC devem ser regeneradas com solução salina.
      

3. Desalcalinização Split Stream-A. Este método utiliza dois reatores ácidos fortes paralelos (SAC). Um reator opera em sódio (Na⁺) Forma, removendo a dureza ao reter 100% da alcalinidade, quando o outro operar no hidrogênio (H⁺) Forma, removendo toda a alcalinidade mas mantendo a acidez mineral livre (FMA). Na etapa nex, essas duas correntes misturam, FMA nas resinas de cátion de hidrogênio efluentes coverts carbonato de sódio e alcalinidade bicarbonato nas resinas de cátion de sódio efluente ao ácido carbônico. Consulte a seguinte reação:

   

   Então, o ácido carbônico gerado se dissocia em água (H₂O) e dióxido de carbono (CO₂), E serão entregados no desgasificador para remover o dióxido de carbono com um córrego de ar contracorrente. A alcalinidade final da água pode ser controlada gerenciando a porcentagem de cada fluxo de água mista.

   

4. Resumo comparativo

   Método	Vantagens	Desvantagens	Cenários Aplicação
   Desalcalinização do ciclo do cloreto	Remove efetivamente a alcalinidade; adequado para aplicações industriais	A regeneração pode introduzir íons cloreto; gerenciamento necessário	Tratamento industrial água; impede caldeira escamação
   Desalcalinização ácida fraca	Vantagens significativas do custo; efluente de alta qualidade; nenhuns íons extra introduzidos	Processamento relativamente lento; aplicabilidade limitada	Situações com altas proporções de dureza e alcalinidade
   Desalcalinização Split Stream	Ajustes flexíveis à alcalinidade do efluente; alta estabilidade e adaptabilidade	Projeto complexo do sistema; requer alto controle e monitoramento	Manuseio água com qualidade variável; tratamentos adaptáveis

A escolha do método apropriado é crucial para otimizar a eficácia do tratamento da água, reduzir os custos de produção e garantir a qualidade do produto. Ao compreender as vantagens e desvantagens de diferentes processos, as empresas industriais podem tomar decisões informadas com base em suas necessidades específicas.