Resinas de cama mista: o núcleo de água desionizada e ultra pura

Resinas cama mista São populares na indústria de tratamento de água para produzir água ultra pura e várias outras aplicações. As resinas cation e as resinas aniônicas são colocadas em um recipiente em uma proporção específica e são misturadas completamente para remover todos os íons na água. Este artigo fornecerá uma visão abrangente das resinas de leito misto, cobrindo sua definição, estrutura, classificação, processo de trabalho e regeneração, características e aplicação.

Resinas de leito misto são resinas usadas em sistemas de leito misto. Neste sistema, as resinas de troca cational e as resinas de troca aniônica são misturadas em proporções específicas e trabalham juntas para remover efetivamente cátions e ânions da água, alcançando a deionização. Essas resinas são amplamente utilizadas na produção de água ultrapura, especialmente em indústrias como eletrônica, farmacêutica e alimentos e bebidas, onde a alta qualidade da água é crítica.

A estrutura das resinas de leito misto consiste principalmente em dois componentes:

• Resinas Cation Exchange: Tipicamente compostas de polímeros à base de poliestireno, as resinas catiônicas são tratadas com ácidos ou bases para formar locais ativos de troca iônica. Estes locais interagem com cátions na água (tais como Ca^{2 +}, Mg^{2 +}, Na⁺), Permitindo a remoção de íons carregados positivamente.
• Resinas troca Anion: Similarmente feitas de polímeros à base de poliestireno, as resinas aniônicas sofrem tratamento de ionização para formar locais capazes de trocar íons carregados negativamente. Esses locais efetivamente removem ânions da água (como HCO₃^-, SO₄², Cl^-, E NÃO₃^–).

A mistura uniforme desses dois tipos de resina repete o processo de troca em mil vezes para produzir água pura de alta qualidade.

As resinas mistas podem ser classificadas em diferentes categorias dependendo dos requisitos da aplicação e tipos de resina:

• Strong Acid Cation (SAC) Exchange e Strong Base Anion (SBA) Exchange Resinas: A combinação mais popular e amplamente utilizada, eles podem efetivamente remover uma ampla gama de íons.
• Resinas de troca fraca do cation do ácido (WAC) e do aníon fraco da base (WBA): Eles são adaptados para necessidades específicas de tratamento de água, como remover seletivamente certos materiais orgânicos. Eles são comumente usados em aplicações que exigem controle preciso da qualidade.

• MB610U
• MB615U
• MB10IND
• MB20IND
• MB30IND
• EDM MB10
• MB10
• MB28
• MB30
• MB35
• MB20
• SA400MB
• MB850NK
• MB860NK
• MB870NK
• MB960NK
• MA920
• SA420
• 9000 MAI

O princípio de funcionamento das resinas mistas baseia-se nas reações de troca iônica.

Como a água crua entra no vaso, e flui através do leito misto. A água bruta consiste em positivo (Ca^{2 +}, Mg^{2 +}, Na⁺) E negativo (HCO₃^-, SO₄², Cl^–, NÃO₃^–) Íons e os vasos do leito misto têm cátions (comumente com H⁺ Íons) e ânion (comumente com OH^- Íons) resinas.

Todos os íons positivos na água bruta são substituídos pelas resinas de cátions com o H⁺ Formar e liberar H⁺ Íons.

Ca R–H +^{2 +} → R–Ca + H⁺

Ao mesmo tempo,

Todos os íons negativos na água bruta são substituídos pelas resinas aniônicas com o OH^- Formar e liberar H⁺ Íons.

R–OH + NÃO₃^- → R–NO₃ + OH^-

Da mesma maneira, tanto ânion e resinas cation liberar OH^– E H⁺ Íons, e a água deionized serão gerados.

Com o tempo, as resinas mistas perdem sua capacidade de troca iônica e requerem regeneração periódica. O processo de regeneração geralmente inclui os seguintes passos:

• Retrolavagem: Retrolavagem as resinas falhadas para separá-las em cation separado e camada de ânion devido à densidade diferente de resinas cation e ânion. As resinas cation têm uma densidade mais alta e descem para o fundo do vaso durante a retrlavagem, enquanto as resinas aniônicas vão a montante até o topo do vaso. Você pode ajustar o fluxo de retralavagem corretamente para garantir o completamente separado e em caso de fuga ao mesmo tempo. Além disso, as vazões devem garantir que o leito misto tenha espaço suficiente para expansão. Após a retrlavagem, as resinas cátions e aniônicas precisam de alguns minutos para se estabelecerem em camadas separadas até que haja uma linha de separação nítida e não seja visível mais a mistura cruzada de ânions e cátions.
• Regenerar injeção: Escolha o regenerante certo e regenere as resinas aniônicas e cation falhadas. A soda cáustica (NaOH) é um regenerador comumente usado para resinas aniônicas e o cloreto de hidrogênio (HCl) é o regenerador para as resinas cation. Injete o NaOH a partir do topo do recipiente e recolher a partir do coletor médio. E injete o HCl na parte inferior da linha e coletado do coletor médio. Normalmente, o tempo de injeção deve ser 20-30 minutos até que todas as resinas sejam regeneradas.
• Lavagem lenta: Lave continuamente o leito misto com fluxo de água limpa para deslocar os regenerantes e remover quaisquer impurezas e depósitos da água que possam ter se acumulado na superfície da resina.
• Drenagem: Antes de ocorrer a mistura do ar, drene a água no vaso para ajudar a misturar completamente as resinas cation e anion.
• Mistura: Misture as resinas do cation e do ânion com nitrogênio, ar fresco ou o outro fluxo de ar e o tempo de mistura pode ser 5–15 minutos. Encha a água do topo do recipiente e levará alguns minutos. Para evitar a perturbação da mistura de resinas, você pode usar água diluída de NaOH nos primeiros minutos.
• Enxágue rápido: É o passo final da regeneração, por isso também é chamado de enxaguamento final. A resina é completamente enxaguada com água deionizada para garantir que qualquer regenerante residual seja completamente removido, evitando a contaminação da água tratada. Depois disso, as resinas cation e anion são misturadas uniformemente no vaso e restauradas à condição original e prontas para servir.

• Eficiência elevada da deionização: A combinação de resinas do cation e do ânion permite a remoção eficiente dos íons em um curto período, mantendo o desempenho excelente mesmo sob circunstâncias da alto-carga.
• Forte adaptabilidade: As resinas de leito misto são adaptáveis a uma ampla gama de condições e vazões de qualidade da água, tornando-as adequadas para uma ampla gama de aplicações industriais.
• Design que economiza espaço: Devido à sua capacidade altamente eficiente de deionização, os sistemas de tratamento de resina mista são tipicamente compactos, ajudando os clientes a economizar espaço no equipamento e custos de investimento.
• Alta pureza da água: Resinas de leito misto podem produzir água deionizada ultrapura que atende ou excede os padrões do setor, garantindo a mais alta qualidade da água para aplicações exigentes.

As resinas de leito misto são usadas em vários setores, incluindo:

• Indústria eletrônica: Na fabricação de semicondutores e outros processos de produção eletrônica, as resinas mistas são usadas para produzir água ultrapura, garantindo a qualidade e a confiabilidade do produto.
• Indústria farmacêutica: As resinas de leito misto são usadas na preparação e purificação de água para produção farmacêutica, garantindo padrões seguros e compatíveis com a qualidade da água.
• Indústria alimentar e bebidas: As resinas de leito misto removem impurezas, odores e compostos nocivos da água usada na produção de bebidas, garantindo que o produto final seja da mais alta qualidade e segurança.
• Tratamento industrial do Wastewater: Resinas de leito misto são usadas no tratamento de águas residuais industriais carregadas de íons, removendo efetivamente íons e reduzindo a poluição ambiental, facilitando a recuperação de recursos.