Nhựa giường hỗn hợp: lõi của nước khử Ion & siêu tinh khiết
Nhựa giường hỗn hợp Phổ biến trong ngành xử lý nước để sản xuất nước siêu tinh khiết và các ứng dụng khác. Nhựa cation và nhựa Anion được đặt trong một thùng chứa theo tỷ lệ cụ thể và chúng được trộn kỹ để loại bỏ tất cả các ion trong nước. Bài viết này sẽ cung cấp một cái nhìn tổng quan toàn diện về nhựa giường hỗn hợp, bao gồm định nghĩa, cấu trúc, phân loại, quá trình làm việc và tái tạo, tính năng và ứng dụng của chúng.
Nhựa giường hỗn hợp LÀ GÌ?
Nhựa giường hỗn hợp đề cập đến nhựa được sử dụng trong hệ thống giường hỗn hợp. Trong hệ thống này, nhựa trao đổi cation và nhựa trao đổi Anion được pha trộn với tỷ lệ cụ thể và chúng hoạt động cùng nhau để loại bỏ hiệu quả cả cation và Anion khỏi nước, đạt được khử ion hóa. Những loại nhựa này được sử dụng rộng rãi trong sản xuất nước siêu sạch, đặc biệt là trong các ngành công nghiệp như điện tử, dược phẩm, thực phẩm và đồ uống, nơi chất lượng nước cao là rất quan trọng.
Cấu trúc
Cấu trúc của nhựa giường hỗn hợp chủ yếu bao gồm hai Thành phần:
- Nhựa trao đổi cation: Thông thường bao gồm các polyme dựa trên Polystyrene, nhựa cation được xử lý bằng axit hoặc bazơ để tạo thành các vị trí trao đổi ion hoạt động. Những trang web này tương tác với cation trong nước (chẳng hạn như ca2 +, MG2 +, Na+Cho phép loại bỏ các ion tích điện dương.
- Nhựa trao đổi Anion: Tương tự như vậy được làm từ Polyme gốc Polystyrene, nhựa Anion trải qua quá trình xử lý ion hóa để tạo thành các vị trí có khả năng trao đổi các ion tích điện âm. Các trang web này có hiệu quả loại bỏ Anion khỏi nước (chẳng hạn như hco3-, Vì vậy42-, CL-, Và không3–).
Sự pha trộn đồng đều của hai loại nhựa này làm cho quá trình trao đổi lặp lại hàng nghìn lần để tạo ra nước tinh khiết chất lượng cao.
Phân loại
Nhựa giường hỗn hợp có thể được phân loại thành các loại khác nhau tùy thuộc vào yêu cầu ứng dụng và Loại nhựa:
- Trao đổi Cation (túi) axit mạnh và nhựa trao đổi anion (SBA) mạnh: Sự kết hợp phổ biến và được sử dụng rộng rãi nhất, chúng có thể loại bỏ một loạt các ion một cách hiệu quả.
- Trao đổi cation axit yếu (Wac) và nhựa trao đổi Anion cơ bản yếu (wba): Chúng được thiết kế riêng cho các nhu cầu xử lý nước cụ thể, chẳng hạn như loại bỏ một cách có chọn lọc một số vật liệu hữu cơ. Chúng thường được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi phải kiểm soát chất lượng nước chính xác.
Mẫu cổ điển
Nguyên tắc làm việc
Nguyên tắc hoạt động của nhựa giường hỗn hợp dựa trên phản ứng trao đổi ion.
Khi nước thô đi vào bình, và chảy qua giường hỗn hợp. Nước thô bao gồm dương tính (Ca2 +, MG2 +, Na+) Và tiêu cực (hco3-, Vì vậy42-, CL–, Không3–) Ion và các mạch giường hỗn hợp có Cation (thông thường với h+ Ion) và Anion (thông thường với Oh- Ion) nhựa.
Tất cả các Ion dương trong nước thô được thay thế bằng nhựa cation bằng H+ Hình thành và phát hành H+ Ion.
R–h + Ca2 + → R–ca + H+
Cùng một lúc,
Tất cả các ion âm trong nước thô được thay thế bằng nhựa Anion bằng Oh- Hình thành và phát hành H+ Ion.
R–oh + không3- → R–no3 + Oh-
Cùng một cách, cả anion, và nhựa cation giải phóng Oh– Và h+ Ion, và nước khử ion sẽ được tạo ra.
Quá trình tái tạo
Theo thời gian, nhựa giường hỗn hợp mất khả năng trao đổi ion và cần tái tạo định kỳ. Quy trình tái tạo thường bao gồm các bước sau:
- Giặt ngược: Rửa ngược các loại nhựa không thành công để tách chúng thành lớp cation và Anion riêng biệt do mật độ cation và Anion khác nhau. Nhựa cation có mật độ cao hơn và chúng sẽ đi xuống đáy Tàu trong quá trình rửa ngược trong khi nhựa Anion sẽ đi ngược dòng lên đỉnh Tàu. Bạn có thể điều chỉnh dòng chảy ngược đúng cách để đảm bảo hoàn toàn tách biệt và trong trường hợp thoát ra cùng một lúc. Ngoài ra, tốc độ dòng chảy nên đảm bảo giường hỗn hợp có đủ không gian mở rộng. Sau khi rửa ngược, nhựa cation và Anion cần vài phút để phân chia thành các lớp riêng biệt cho đến khi có đường tách sắc nét và không còn sự pha trộn chéo của anion và cation.
- Tiêm tái tạo: Chọn chất tái tạo phù hợp và tái tạo anion và nhựa cation thất bại. Xút ăn da (NaOH) là chất tái tạo thường được sử dụng cho nhựa anion và hydro clorua (HCL) là chất tái tạo cho nhựa cation. Tiêm NaOH từ đỉnh bình và lấy từ Bộ thu giữa. Và tiêm HCL ở dưới cùng của dòng và thu thập từ Bộ thu giữa. Thông thường, thời gian tiêm phải là 20-30 phút cho đến khi tất cả các loại nhựa được tái sinh.
- Rửa chậm: Liên tục rửa sạch giường hỗn hợp với dòng nước sạch để thay thế các chất tái tạo và loại bỏ bất kỳ tạp chất và chất cặn từ nước có thể tích tụ trên bề mặt nhựa.
- Thoát nước: Trước khi trộn không khí, hãy xả nước trong bình để giúp pha trộn hoàn toàn nhựa cation và Anion.
- Trộn: Trộn nhựa cation và Anion với Nitơ, không khí trong lành hoặc luồng không khí khác và thời gian trộn có thể là 5–15 PHÚT. Đổ đầy nước từ đỉnh bình và sẽ mất vài phút. Để ngăn chặn sự xáo trộn của việc trộn nhựa, bạn có thể sử dụng nước pha loãng NaOH trong vài phút đầu tiên.
- Rửa nhanh: Đây là bước tái tạo Cuối cùng, vì vậy nó còn được gọi là rửa cuối cùng. Nhựa được rửa kỹ bằng nước khử ion để đảm bảo rằng bất kỳ chất tái tạo còn sót lại nào được loại bỏ hoàn toàn, tránh làm nhiễm bẩn nước đã được xử lý. Sau đó, nhựa cation và Anion được trộn đều vào bình và khôi phục lại tình trạng ban đầu và sẵn sàng phục vụ.
Các tính năng
- Hiệu quả khử ion cao: sự kết hợp của cation và nhựa Anion cho phép loại bỏ ion hiệu quả trong một thời gian ngắn, duy trì hiệu suất tuyệt vời ngay cả trong điều kiện tải trọng cao.
- Khả năng thích ứng mạnh mẽ: Nhựa giường hỗn hợp có thể thích ứng với nhiều điều kiện chất lượng nước và tốc độ dòng chảy, làm cho chúng phù hợp với nhiều ứng dụng công nghiệp.
- Thiết kế tiết kiệm không gian: do khả năng khử ion hiệu quả cao, hệ thống xử lý nhựa giường hỗn hợp thường có kích thước nhỏ gọn, giúp khách hàng tiết kiệm không gian thiết bị và chi phí đầu tư.
- Độ tinh khiết của nước cao: Nhựa giường hỗn hợp có thể sản xuất nước khử ion siêu sạch đáp ứng hoặc vượt quá tiêu chuẩn công nghiệp, đảm bảo chất lượng nước cao nhất cho các ứng dụng đòi hỏi khắt khe.
Ứng dụng
Nhựa giường hỗn hợp được sử dụng trên nhiều ngành công nghiệp khác nhau, bao gồm:
- Ngành công nghiệp điện tử: Trong sản xuất bán dẫn và các quy trình sản xuất điện tử khác, nhựa giường hỗn hợp được sử dụng để sản xuất nước siêu sạch, đảm bảo chất lượng và độ tin cậy của sản phẩm.
- Ngành Công Nghiệp Dược phẩm: Nhựa giường hỗn hợp được sử dụng trong việc chuẩn bị và thanh lọc nước cho sản xuất dược phẩm, đảm bảo tiêu chuẩn chất lượng nước an toàn và tuân thủ theo yêu cầu của dược sĩ.
- Ngành công nghiệp thực phẩm & đồ uống: Nhựa giường hỗn hợp loại bỏ tạp chất, mùi hôi và các hợp chất độc hại từ nước được sử dụng trong sản xuất đồ uống, đảm bảo sản phẩm cuối cùng có chất lượng và an toàn cao nhất.
- Xử lý nước thải công nghiệp: Nhựa giường hỗn hợp được sử dụng trong xử lý nước thải công nghiệp chứa Ion, loại bỏ hiệu quả các ion và giảm ô nhiễm môi trường đồng thời tạo điều kiện phục hồi Tài Nguyên.