Que é a rexeneración da resina IX?
Ao longo dun ou máis ciclos de servizo, unha resina IX esgotarase, o que significa que xa non pode facilitar as reaccións de intercambio iónico. Isto ocorre cando os ións contaminantes se uniron a case todos os sitios activos dispoñibles na matriz da resina. En poucas palabras, a rexeneración é un proceso onde os grupos funcionais aniónicos ou catiónicos restáuranse á matriz de resina gastada. Isto conséguese mediante a aplicación dunha solución rexenerante química, aínda que o proceso exacto e os rexenerantes empregados dependerán de varios factores do proceso.
Tipos de procesos de rexeneración de resinas IX
Os sistemas IX normalmente toman a forma de columnas que conteñen unha ou máis variedades de resina. Durante un ciclo de servizo, un fluxo diríxese á columna IX onde reacciona coa resina. O ciclo de rexeneración pode ser un de dous tipos, dependendo do percorrido que tome a solución rexenerante. Estes inclúen:
1Rexeneración de co-fluxo (CFR). En CFR, a solución rexenerante segue o mesmo camiño que a solución que se vai tratar, que normalmente é de arriba abaixo nunha columna IX. O CFR non se usa normalmente cando os fluxos grandes requiren tratamento ou se precisa unha calidade superior, para leitos de resina catiónica ácida forte (SAC) e anión base forte (SBA) xa que se requirirían cantidades excesivas de solución rexenerante para rexenerar uniformemente a resina. Sen unha rexeneración completa, a resina pode filtrar ións contaminantes no fluxo tratado na próxima operación de servizo.
2）Rexeneración de fluxo inverson (RFR). Tamén coñecida como rexeneración de contracorrente, a RFR implica a inxección da solución rexenerante na dirección oposta ao fluxo de servizo. Isto pode significar un ciclo de rexeneración de carga / fluxo descendente ou carga de fluxo descendente / rexeneración de fluxo descendente. En calquera dos dous casos, a solución rexenerante contacta primeiro coas capas de resina menos esgotadas, o que fai o proceso de rexeneración máis eficiente. Como resultado, a RFR require menos solución rexenerante e resulta nunha menor fuga de contaminantes, aínda que é importante ter en conta que a RFR só funciona de forma efectiva se as capas de resina permanecen no lugar durante a rexeneración. Polo tanto, o RFR só se debe empregar con columnas de leito embalado IX ou se se usa algún tipo de dispositivo de retención para evitar que a resina se mova dentro da columna.
Pasos implicados na rexeneración da resina IX
Os pasos básicos nun ciclo de rexeneración consisten nos seguintes:
Contralavado. O lavado retroactivo realízase só en CFR e consiste en aclarar a resina para eliminar os sólidos en suspensión e redistribuír as perlas de resina compactadas. A axitación das esferas axuda a eliminar as partículas finas e os depósitos da superficie da resina.
Inxección rexenerante. A solución rexenerante inxéctase na columna IX a un caudal baixo para permitir un tempo de contacto adecuado coa resina. O proceso de rexeneración é máis complexo para unidades de leito mixto que albergan tanto resinas aniónicas como catiónicas. No pulido de leito mixto IX, por exemplo, as resinas sepáranse primeiro, despois aplícase un rexenerante cáustico, seguido dun rexenerante ácido.
Desprazamento rexenerante. O rexenerante elimínase gradualmente coa introdución lenta de auga de dilución, normalmente ao mesmo caudal que a solución rexenerante. Para as unidades de leito mixto, o desprazamento ten lugar despois da aplicación de cada unha das solucións rexenerantes e as resinas mestúranse con aire comprimido ou nitróxeno. O caudal desta etapa de "aclarado lento" debe xestionarse coidadosamente para evitar danos nas perlas de resina.
Enxágüe. Por último, a resina aclárase con auga ao mesmo caudal que o ciclo de servizo. O ciclo de lavado debe continuar ata que se alcance un nivel obxectivo de calidade da auga.
Que materiais se usan para a rexeneración da resina IX?
Cada tipo de resina require un estreito conxunto de potenciais rexenerantes químicos. Aquí, esbozamos solucións rexenerantes comúns por tipo de resina e resumimos alternativas, se procede.
Rexenerantes de catións ácidos fortes (SAC)
As resinas SAC só se poden rexenerar con ácidos fortes. O cloruro de sodio (NaCl) é o rexenerante máis común para aplicacións suavizantes, xa que é relativamente barato e está facilmente dispoñible. O cloruro de potasio (KCl) é unha alternativa común ao NaCl cando o sodio non é desexable na solución tratada, mentres que o cloruro de amonio (NH4Cl) adoita substituír por aplicacións de abrandamento de condensado quente.
A desmineralización é un proceso en dous pasos, o primeiro deles implica a eliminación de catións usando unha resina SAC. O ácido clorhídrico (HCl) é o rexenerante máis eficiente e amplamente utilizado para aplicacións de decationización. O ácido sulfúrico (H2SO4), aínda que é unha alternativa máis accesible e menos perigosa ao HCl, ten unha capacidade operativa menor e pode provocar precipitacións de sulfato cálcico se se aplica nunha concentración demasiado alta.
Rexenerantes de catión ácido débil (WAC)
O HCl é o rexenerante máis seguro e eficaz para aplicacións de desalcalización. O H2SO4 pode usarse como alternativa ao HCl, aínda que debe manterse en baixa concentración para evitar a precipitación de sulfato cálcico. Outras alternativas inclúen ácidos débiles, como o ácido acético (CH3COOH) ou o ácido cítrico, que ás veces tamén se usan para rexenerar resinas WAC.
Rexenerantes do anión base forte (SBA)
As resinas SBA só se poden rexenerar con bases fortes. A sosa cáustica (NaOH) case sempre se usa como rexenerante SBA para a desmineralización. Tamén se pode usar potasa cáustica, aínda que é cara.
Resinas anións base débiles (WBA)
NaOH case sempre se usa para a rexeneración de WBA, aínda que tamén se poden usar álcalis máis débiles, como amoníaco (NH3), carbonato de sodio (Na2CO3) ou suspensións de cal.
Tempo de publicación: 16 de xuño de 2121