Nhựa trao đổi ion được sử dụng trong xử lý nước siêu sạch

Trong sản xuất hóa chất tốt và ngành công nghiệp điện tử, nước siêu sạch phải được sản xuất nghiêm ngặt theo tiêu chuẩn đã được xác định. Điều này là cần thiết để đảm bảo các tiêu chuẩn chất lượng của các sản phẩm hóa chất tốt và tích hợp mạch. Trong giai đoạn sản xuất, có yêu cầu độ tinh khiết cao đối với nguyên liệu thô, và tiêu chuẩn sản xuất nghiêm ngặt cũng phải được theo sau cho các thành phần hóa học khác và độ tinh khiết của khí. Hơn nữa, nước siêu sạch đóng vai trò quan trọng đối với các doanh nghiệp sản xuất.

Sepurlite cung cấp nhiều loại nhựa cho Xử lý nước siêu sạch Ứng dụng làm mềm nước, khử Muối nước và đánh bóng nước. Chúng có thể được sử dụng kết hợp với một hệ thống hàng loạt để đảm bảo chất lượng nước cuối cùng và đảm bảo sản xuất công nghiệp trơn tru và hiệu quả.

Nhựa trao đổi ion được sử dụng rộng rãi trong xử lý nước siêu sạch để làm mềm nước, khử muối và đánh bóng. Yêu cầu chất lượng nước khác nhau đòi hỏi hệ thống xử lý khác nhau, chúng tôi có thể thiết kế hệ thống xử lý phù hợp cho sản xuất nước siêu sạch của bạn.

Làm mềm nước.

Công nghệ trao đổi ion thực sự có thể được sử dụng để làm mềm nước trong giai đoạn tiền xử lý nước siêu sạch. Mục tiêu chính của việc làm mềm nước là loại bỏ các ion cứng khỏi nước, đặc biệt là các ion canxi (Ca^{2 +}) Và ion magiê (MG^{2 +}Để ngăn chặn sự tích tụ quy mô và bảo vệ các thiết bị xử lý tiếp theo (như màng thẩm thấu ngược) khỏi bị hư hại.

Nguyên tắc làm việc

Trong quá trình làm mềm nước, nhựa trao đổi cation thường được sử dụng, thường trong ion Natri (NA⁺) Hình thức. Khi nước cứng chảy qua Giường nhựa, các ion canxi (Ca^{2 +}) Và ion magiê (MG^{2 +}Trong quá trình trao đổi nước với các ion Natri trên nhựa, do đó loại bỏ các ion cứng khỏi nước và thay thế chúng bằng các ion Natri. Quá trình này có hiệu quả làm giảm độ cứng của nước và ngăn ngừa sự hình thành Quy mô. Phản ứng như sau:
R-na + Ca^{2 +} → R-ca + 2na⁺
R-na + MG^{2 +} → R-mg + 2na⁺

Trong quá trình này, nhựa trao đổi ion thu giữ các ion canxi và magiê từ nước, ngăn không cho chúng hình thành chất kết tủa trong các thiết bị xử lý tiếp theo.

Đánh bóng giường hỗn hợp

Đánh bóng hỗn hợp nước siêu sạch là một bước quan trọng trong việc sản xuất nước siêu sạch, thường là giai đoạn cuối của quá trình xử lý nước để loại bỏ các ion còn sót lại, qua đó đạt được các yêu cầu độ tinh khiết cực kỳ cao. Đánh bóng giường hỗn hợp đặc biệt quan trọng trong các lĩnh vực như sản xuất bán dẫn, dược phẩm, quang học và công nghiệp hạt nhân, nơi nhu cầu chất lượng nước cực kỳ cao.

Nguyên tắc làm việc

Hệ thống đánh bóng giường hỗn hợp chứa cả nhựa trao đổi cation và nhựa trao đổi anion, được trộn lẫn trong cùng một thùng chứa (ví dụ: giường hỗn hợp). Nguyên tắc hoạt động của nó sử dụng chức năng trao đổi ion của nhựa để trao đổi các cation và Anion còn lại trong nước với ion hydro (H +) và ion Hydroxit (OH-) trên nhựa, cuối cùng tạo ra các phân tử nước (H2O). Quá trình này làm giảm đáng kể độ dẫn của nước, cho phép độ tinh khiết của nước đáp ứng các tiêu chuẩn nước siêu sạch. Phản ứng như sau:

Phản ứng nhựa cation

R-H + NA⁺(Ca^{2 +}/MG^{2 +}) → R-na (Ca^{2 +}/MG^{2 +}) + H⁺

Phản ứng nhựa Anion

R-OH + CL^-(So₄^2-/Không₃^-/Hsio₃^-) → R-cl (so₄^2-/Không₃^-/Hsio₃^-) + Oh^-

Phản ứng cuối cùng

R-H + R-OH + NA⁺ (Ca^{2 +}/MG^{2 +}) + CL^-(So₄^2-/Không₃^-/Hsio₃^-) → R-na + r-cl + H₂O

Nước siêu sạch đóng vai trò quan trọng trong một số ngành công nghiệp công nghệ cao, bao gồm:

• Ngành công nghiệp bán dẫn . Được sử dụng để làm sạch tấm mỏng và chip trong quá trình sản xuất để đảm bảo chất lượng và hiệu suất sản phẩm.
• Công Nghiệp Dược phẩm. Được sử dụng trong việc chuẩn bị các giải pháp tiêm và dược phẩm khác, tuân thủ các tiêu chuẩn nghiêm ngặt như GMP và USP.
• Ngành công nghiệp quang điện. Được sử dụng trong sản xuất pin mặt trời để làm sạch và loại bỏ tạp chất, nâng cao hiệu quả của các mô đun quang điện.
• Phòng thí nghiệm. Cần thiết cho các thí nghiệm có độ chính xác cao, đặc biệt là trong nghiên cứu sinh học phân tử và hóa học, nơi tiêu chuẩn chất lượng nước cực kỳ cao.
• Công nghiệp hạt nhân . Sử dụng trong hệ thống làm mát của lò phản ứng hạt nhân để đảm bảo vận hành an toàn và hiệu quả.

Nước siêu tinh khiết là gì?

Nước siêu sạch đề cập đến nước có độ tinh khiết cực cao, thường có độ dẫn dưới 0.055 μ s/cm và điện trở suất 18.2 mΩ·cm hoặc cao hơn. Thông số kỹ thuật phổ biến gọi cho một toc (tổng Carbon hữu cơ) thấp hơn 5 µg/L (ppb). Nước này hầu như không chứa Ion, hợp chất hữu cơ, vi khuẩn, hoặc chất hạt, làm cho chất lượng của nó được coi là không gây ô nhiễm. Việc sản xuất và sử dụng nước siêu sạch là rất quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp công nghệ cao.

Tại sao chúng ta cần nước siêu tinh khiết?

Nước siêu sạch được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp công nghệ cao, nơi có yêu cầu chất lượng nước cực kỳ nghiêm ngặt. Trong quá trình sản xuất mạch tích hợp, chip bán dẫn và màn hình tinh thể lỏng hoặc plasma, nước có độ tinh khiết cực cao là cần thiết trong các bước xử lý nhất định. Mạch tích hợp chứa các dây dẫn rất tốt, cách nhau bằng một phần nhỏ của một µm. Bất kỳ ô nhiễm nào khi ngồi trên hai dây dẫn sẽ tạo ra một mạch ngắn và làm hỏng toàn bộ thiết bị. Khoảng cách giữa các dây dẫn càng gần, độ tinh khiết cần thiết của nước được sử dụng trong quá trình sản xuất càng mạnh.

Một số nhu cầu khác về nước siêu sạch phát sinh từ một số yếu tố:

• Chất lượng sản phẩm: Trong các ngành công nghiệp như chất bán dẫn và dược phẩm, chất lượng nước ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng và hiệu suất sản phẩm. Bất kỳ tạp chất nào cũng có thể dẫn đến lỗi hoặc lỗi sản phẩm.
• Yêu cầu về quy trình sản xuất: Nhiều quy trình sản xuất hiện đại đòi hỏi nước có độ tinh khiết cao để đảm bảo độ chính xác và hiệu quả của phản ứng.
• Bảo vệ môi trường: Sử dụng nước siêu sạch có thể làm giảm nhu cầu hóa chất và giảm thiểu việc thải ra chất thải, góp phần vào sự bền vững của môi trường.

Làm thế nào để sản xuất nước siêu tinh khiết?

Việc sản xuất nước siêu sạch thường bao gồm một số bước, bao gồm:

1. Tiền xử lý:
   Sử dụng lọc đa phương tiện, lọc than hoạt tính và Làm mềm trao đổi ion Để loại bỏ các hạt lớn, chất rắn lơ lửng và các chất gây ô nhiễm hữu cơ khỏi nước. Ngoài ra, nó có thể loại bỏ Canxi, Ion magiê và các ion có độ cứng khác.
2. Thẩm thấu ngược hướng (RO):
   Sử dụng công nghệ màng để loại bỏ hầu hết các muối hòa tan, kim loại nặng và vi sinh vật, do đó làm giảm độ dẫn của nước.
3. Điện khử ion hóa (EDI):
   Kết hợp điện trường với nhựa trao đổi ion để loại bỏ các ion vi lượng khỏi nước, tăng cường độ tinh khiết của nó.
4. Xử lý đánh bóng:
   Sử dụng Nhựa trao đổi ion hỗn hợp, Công nghệ oxy hóa UV, vi lọc và siêu lọc để đảm bảo nước đạt tiêu chuẩn độ tinh khiết cực cao.
5. Lưu trữ và Giám sát:
   Lưu trữ nước siêu sạch đã xử lý trong các thùng chứa vô trùng và theo dõi liên tục chất lượng nước để đảm bảo sự ổn định lâu dài.