رزین سختی گیر
رزین سختی گیر به عنوان یک محیط تبادل یونی عمل می کند. به همین دلیل به آنها رزین های تبادل یونی نیز می گویند. این رزین در اشکال بسیار ریز موجود است که معمولاً شعاع 0.25-0.5 میلی متر دارند. رنگ این رزین ها زرد یا سفید است و نحوه قرارگیری این دانه ها در کنار هم متخلخل است به طوری که سطوح بالایی رزین تو در تو می باشد.
رزین های تجاری از پلی استایرن سولفونات ساخته می شوند. عملکرد این یون ها به این صورت است که آزاد شدن یک یون با به دام افتادن یون دیگری همراه است.
رزین های تبادل یونی کاربردهای مختلفی دارند. یکی از مهمترین آنها استفاده از این رزین ها در دستگاه های تصفیه آب است.
با استفاده از تبادل یونی، کلسیم و منیزیم موجود در آب را می گیرد و یون های سدیم را جایگزین آن می کند. رایج ترین رزین سختی گیر مورد استفاده، آنیونی و کاتیونی است که یون های دارای بار منفی را در یون های آنیونی و یون های دارای بار مثبت را در یون های کاتیونی جذب می کند.
روش های پیش تصفیه برای رزین سختی گیر
رزین سختی گیر اغلب حاوی مقداری حلال باقیمانده، الیگومرها و مقدار کمی یون فلزات سنگین مانند Fe3+، Cu2+ و غیره در فرآیند تولید است. اگر این ناخالصی ها از قبل حذف نشوند، آب محصول در مراحل اولیه استفاده آلوده می شود.
رزین تصفیه آب را می توان قبل از استفاده با مقدار زیادی آب شستشو داد تا زمانی که آب تخلیه شده بی رنگ، بی بو و بدون کف شود. معمولاً نیم ساعت طول می کشد تا تمیز شود. اگر از رزین کاتیونی اسید قوی برای تولید آب نرم در یک مبدل یونی سدیم استفاده شود، می توان آن را در آب نمک 10 درصد (NaCl) به طور مکرر (هر بار آب نمک تازه) برای 3 تا 4 بار خیسانده، هر بار خیساندن تا خیساندن برای 1 ساعت. و سپس به طور کامل بازسازی می شود که می توان از آن استفاده کرد. در صورت تولید آب خالص، رزین تبادل کاتیونی بسیار اسیدی باید خیس شود و با 4-5% HCl، 4% NaOH و 4-5% هیدروکلراید، هر زمان خیساندن کمتر از 1 ساعت شسته شود. ، سپس به طور کامل بازیابی و آماده استفاده است. رزین تبادل آنیونی از نوع پایه قوی خیس می شود و با 4٪ NaOH، خیس شده با 4-5٪ HCl شسته می شود
پیش تصفیه جدید رزین تبادل یونی
رزین تبادل یونی جدید اغلب حاوی حلال‌ها، موادی هستند که در واکنش پلیمریزاسیون شرکت نکرده اند و مقادیر کمی از پلیمرهای کم، و همچنین ممکن است یون‌های فلزات سنگین مانند آهن، آلومینیوم و مس را جذب کنند. هنگامی که رزین با آب، اسید، قلیایی یا محلول های دیگر تماس پیدا می کند، ناخالصی های محلول فوق به محلول منتقل شده و کیفیت پساب را در مراحل اولیه استفاده آلوده می کند. بنابراین، رزین جدید باید قبل از عملیاتی شدن، پیش تصفیه شود.
حمل و نقل و نگهداری محصولات
محصول باید مرطوب نگه داشته شود و دمای آن ترجیحاً بالای 0 درجه باشد. اگر برای مدت طولانی استفاده نشود، می توان آن را مهر و موم کرد یا با بیش از 5٪ آب نمک اضافه کرد. در هنگام حمل و نقل، عمدتاً ضد یخ بوده و اجسام سنگین را روی رزین قرار ندهید تا از خرد شدن رزین جلوگیری شود.
پیش تصفیه رزین
به طور کلی لازم است که از فرآیند قلیایی - آب - اسید - آب برای تصفیه استفاده شود و کاملاً لازم است که سه سیکل مورد نیاز باشد و در نهایت فرم یونی مورد نیاز پردازش شود.
پر کردن رزین
نرخ انبساط تبدیل رزین باید در نظر گرفته شود و فضای کافی برای جلوگیری از سرریز رزین و اطمینان از سطح مناسب مایع فراهم شود. نسبت قطر ستون باید در محدوده معقولی باشد تا از جریان بایاس جلوگیری شود. برای حذف حباب های هوا در لایه رزین باید از بسته بندی ستون مرطوب یا شستشوی معکوس استفاده شود.
علل و روش های پیشگیری از آلودگی رزین
رزین تبادل یونی توسط مواد جامد معلق، کلوئیدها، مواد آلی، میکروارگانیسم ها، فلزات سنگین، اکسیدها و سایر ناخالصی های مضر محلول در آب خام در طول فرآیند کاربرد مورد حمله قرار می گیرد که باعث می شود عملکرد رزین به طور قابل توجهی بدتر شود. در یک مورد کانال های مبادله داخل رزین توسط ناخالصی های فوق مسدود شده، سطح آن پوشیده شده و یا گروه های تبادلی اشغال شده و در نتیجه ظرفیت تبادل رزین به میزان قابل توجهی کاهش یافته و مشکل ایجاد می شود. در بازسازی وضعیت دیگر این است که ناخالصی های مضر ساختار اتصال متقابل رزین را می شکند یا گروه تبادل را از بین می برند، رزین آسیب می بیند، قطعات توسط آب از بین می روند و ظرفیت تبادل کاهش می یابد.
قبل از اینکه مایع وارد ستون رزین شود، باید مراحلی مانند لخته سازی، فیلتراسیون یا فیلتراسیون شنی را طی کند تا از عدم وجود جامدات معلق اطمینان حاصل شود تا منافذ رزین مسدود نشود.
اگر رزین به مدت طولانی در ستون استفاده نمی شود، باید آن را شسته و ذخیره کرد و یا می توان آب نمک را به محیط مقاوم در برابر نمک اضافه کرد تا پلیت ها دچار کم آبی نشوند. رزین نیاز به شستشوی معکوس دارد تا رزین شل شود تا از کیک شدن و ریزش آن جلوگیری شود.
رزین را مرطوب نگه دارید:
رزین در کارخانه با آب اشباع شده است. در حین حمل و نقل به آب بندی و یکپارچگی بسته بندی دقت کنید و از خشک شدن رزین در اثر از دست دادن آب جلوگیری کنید. زمان نگهداری رزین نباید خیلی طولانی باشد. در صورت عدم استفاده بیش از یک سال، بسته بندی را دست نخورده نگه دارید. بهتر است آن را مستقیماً در یک ظرف در بسته پر از محلول NaCl 10٪ نگهداری کنید.
اجتناب از گرما یا یخ زدگی:
بهترین دمای محیط برای نگهداری رزین 5-20 درجه سانتیگراد است که برای جلوگیری از یخ زدن و ترکیدن رزین کمتر از 0 درجه سانتیگراد نیست. مناطق شمالی باید از حمل و نقل رزین در زمستان اجتناب کنند. اگر رزین باید در دمای پایین حمل و نگهداری شود، رزین را می توان در آب نمک اشباع قرار داد. رزین را نباید در نزدیکی تجهیزات با دمای بالا و زیر نور مستقیم خورشید قرار داد. هنگامی که دمای نگهداری بیش از حد بالا باشد، به راحتی به دلیل رشد سریع میکروارگانیسم ها باعث آلودگی رزین و کپک زدن می شود. در محیط دمای بالا برای مدت طولانی، گروه تبادل رزین از بین می رود و ظرفیت تبادل و عمر مفید رزین تحت تاثیر قرار می گیرد.
