Технические данные. Описание продукта

Ионообменная смола ПЬЮРОЛАЙТ С100 представляет собой полистирол-дивинилбензольный сульфированный сополимер - катионит в виде сферических частиц, обладающий высокой обменной емкостью и полностью готовый к использованию, как в быто­вых, так и промышленных системах водоподготовки. Катио­нит извлекает из воды ионы жесткости, такие как кальций и магний, заменяя их на ионы натрия. Как только емкость слоя смолы исчерпывается и на выходе наблюдается проскок ионов жесткости, обменную емкость восстанавливают пова­ренной солью. Восстановленная емкость в значительной сте­пени зависит от количества использованной при регенера­ции соли. Пьюролайт С100 также способен удалять раство­ренные ионы железа и марганца по вышеприведенному ме­ханизму и задерживать взвешенные частицы благодаря фильтрующему эффекту слоя смолы.

ПЬЮРОЛАЙТ С100 может быть использован в системах во­доподготовки для деминерализации, для чего первоначаль­но он должен быть переведен в Н+-форму раствором соля­ной или серной кислоты

.

Рабочие характеристики

 Рабочие характеристики катионита Пьюролайт С100 работа­ющего в Na+-форме зависят от:

а) количества и концентрации использованного регенеранта;

б) суммарной жесткости и содержания натрия в воде, посту­пающей на обработку;

в) скорости потока воды через слой смолы;

Характеристики катионитов обычно оценивают по остаточ­ной жесткости (сумма катионов Са++ и Mg++) в фильтрате, ко­торая измеряется обычно в мг-экв/л.

Для нужд городского хозяйства, как правило, требуется вы­сокая производительность установок по умягчению воды и одновременно низкие расходы на регенерацию, поэтому при­емлемое качество воды достигается путем смешивания по­тока умягченной воды, содержание ионов жесткости в кото­рой после умягчительных фильтров значительно ниже тре­буемых нормами, с потоком исходной необработанной воды. Для промышленного потребления используют умягченную воду с показателем жесткости порядка 0,1 мг-экв/л, что дос­тигается регенерацией катионита поваренной солью при рас­ходе соли 70-80 кг на 1 м3 смолы.

Если вода используется для подпитки обычного котла низко­го давления, то показатель жесткости обработанной воды должен быть на уровне 0,02 мг-экв/л, что достигается удвоением количества регенеранта.

Проскок ионов жесткости 8 обычных рабочих условиях, как правило, не превышает величины 1% от общей жесткости воды, поступающей на умягчение, и не влияет на рабочую емкость катионита, если исходная вода содержит не более 25% одновалентных катионов (таких как Na+). При бытовом умягчении воды, такая низкая остаточная жес­ткость воды обычно не требуется, поэтому часто использу­ются достаточно высокие скорости потока воды через филь­тры, что незначительно влияет на рабочую емкость катиони­та. Однако, следует иметь в виду, что наиболее эффектив­ное использование регенеранта достигается применением высоких концентраций поваренной соли и достаточного вре­мени контакта регенеранта со слоем катионита. Процесс пос­ледующего вытеснения использованного регенеранта из слоя смолы должен проводиться достаточно медленно, в то время как окончательная отмывка от избытка соли осуще­ствляется с обычной рабочей скоростью. Рабочая емкость и средняя величина проскока могут быть вычислены.

Гидравлические характеристики

 Перепад давления (падения напора) через слой смолы за­висит от распределения по размерам частиц смолы (гра­нулометрического состава), высоты фильтрующего слоя и объема пустот катионита, а также от скорости и вязкости (а, следовательно, и от температуры) поступающего потока. Любые другие условия, такие как, например, наличие взве­шенных частиц в фильтрате, неадекватное уплотнение или нарушение гранулометрического состава (измельчение), неблагоприятно влияющие на приведенные выше пара­метры, приводят к увеличению перепада давления. Типо­вые зависимости перепада давления в слое катионита Пьюролайт С100 от скорости потока представлены на рис. 2. При обратной промывке катионита (взрыхляющей), снизу вверх, должно быть обеспечено расширение слоя смолы приблизительно на 50-75% с целью удаления задержанных не­растворимых частиц, пузырьков воздуха и уплотнений, а так­же для максимально возможной отмывки от ионитовой мело­чи для уменьшения гидродинамического сопротивления по­току. Взрыхляющая промывка должна проводиться с посте­пенным увеличением расхода воды для предотвращения вы­носа рабочих фракций катионита в начале отмывки . Расшире­ние слоя увеличивается с увеличением скорости потока и уменьшается с увеличением температуры, как это показано на рис. 1. Необходимо предпринимать меры предосторожно­сти, учитывая эти закономерности, во избежание потери ра­бочих фракций смолы в связи с избыточным расширением слоя.

 
Химическая стабильность

 ПЬЮРОЛАЙТ С100 не растворим в разбавленных и средне концентрированных кислотах, щелочах и во всех обычных органических растворителях. Однако, присутствие значитель­ных количеств свободного хлора, ионов гипохлорита или других сильных окислителей в течение длительного проме­жутка времени приводит к распаду сшивок в полимерной матрице. Это приводит к увеличению содержания влаги в смоле, уменьшению механической прочности частиц, а так­же к появлению в небольших количествах вымываемой орга­ники - продуктов распада.

Как и большинство обычных полистирольных сульфирован­ных смол, Пьюролайт С100 термически стабилен до темпе­ратуры 150оС в солевой (например, натриевой, кальциевой или магниевой) форме. Катионит в Н*-форме в заметной сте­пени склонен к гидролизу в воде при температуре выше 120° С, что в конце концов приводит к уменьшению емкости смолы за счет постепенной замены функциональных групп на гидроксильные.

 
Требования к транспортировке и хранению

Ионообменные смолы ПЬЮРОЛАЙТ поставляются главным образом в набухшем состоянии. Соблюдение основных требований к хранению и транспортировке ионообменных смол позволяет обеспечить их длительную эксплуатацию без заметного ухудшения свойств. Некоторые специальные смолы могут поставляться в сухом или частично влажном состоянии. В таких случаях должны тщательным образом соблюдаться специальные инструкции по транспортировке и хранению таких смол. Эти смолы могут значительно увеличивать свой объем при набухании и, следовательно, необходимое дополнительное пространство в емкости (фильтре), где будет производится их перевод во влажную форму.

 Дегидратация

Одним из основных отрицательных воздействий является высыхание смолы. Если последующее увлажнение смолы производится без особой тщательности, гранулы смолы могут потрескаться или разрушиться во время набухания. Опасность этого явления может быть снижена следующими рекомендованными процедурами. Сначала смола медленно заливается 20-30%-ным раствором соли (NaCI) и оставляется в нем по крайней мере на один час для установления равновесия. Вытеснение этого раствора и каждого последующего проводится раствором соли с концентрацией на 5% ниже предыдущего, и каждый раствор оставляется в контакте со смолой на 30 минут. Последний 5%-ный раствор вытесняется водой и смола доотмывается. В случае, если смола потеряла очень много влаги, рекомендуется оптимизировать процесс набухания смолы в лабораторных условиях, выбирая концентрацию начального солевого раствора, температуру растворов, скорость ввода солевых растворов и время их контакта со смолой перед проведением его в промышленной установке.

Необходимо отметить, что смолы в водородной форме выделяют кислоту, а смолы в гидроксильной форме -каустическую соду (NaOH). В любом случае катионит будет переведен в натриевую форму, а анионит в хлоридную.

 
Загрязнения

Некоторые смолы поставляются в особо чистых ионных формах. Если такие смолы будут находиться под воздействием атмосферы, они могут вступать в реакцию с углекислым газом или загрязняться химическими примесями, находящимися в дождевой воде. Следовательно, смолы из открытых упаковок должны быть как можно скорее использованы или перепакованы в подходящие упаковки.

 
Требования к хранению смол во время остановки оборудования

Рекомендуется, выполнять простые предосторожности в тех случаях, когда установки, заполненные ионообменными смолами должны быть остановлены на продолжительный период.

Это позволит избежать проблемы, связанные со следующими явлениями:

дегидратация; замораживание; рост бактерий; химическая стабильность; выпадение осадков и коррозия.

Дегидратация.

Рекомендуется, чтобы установки со смолами были заполнены водой. Если тем не менее необходимо дренировать оборудование, то нужно обеспечить герметизацию сосудов со смолой для предотвращения ее высыхания.

Замораживание.

Для предотвращения замораживания смолы, емкости со смолой должны быть заполнены растворами соли (NaCI) или этиленгликоля, как было описано выше.

Рост бактерий.

В благоприятных условиях микроорганизмы, такие, как водоросли и бактерии могут размножаться в ионообменных установках, которые остановлены на продолжительный период. Например, нитратные формы обеспечивают питательную среду для бактерий и являются нестабильными. Если рост бактерий и водорослей происходит беспрепятственно, то возникает необратимое загрязнение смол с образованием препятствия протоку через слой смолы.

Для того, чтобы смола оставалась в нормальном рабочем состоянии, перед останова оборудования необходимо выполнить следующие профилактические операции.

Смолы должны быть отмыты взрыхляющей отмывкой для удаления механических загрязнений, накопленных во время работы.

Слой катионита, фильтр (или другая емкость), трубная обвязка могут быть заполнены 0,5%-ным раствором формальдегида. Если слой смолы необходимо оставить на длительный период, то желательно заполнить его до поверхности раствором формальдегида, если он не снижается ниже 0,2%. Альтернативным способом может быть: погружение слоя смолы в 10%-ный раствор NaCI и отмывка раствором формальдегида или перацетата перед работой.

Для водоумягчительных установок, которые периодически останавливаются на ремонт, рекомендуется катионит ПЬЮРОЛАЙТ С-100Ag, который обладает бактерицидными свойствами и не требует проведения дополнительных операций перед остановом.