رزین

414 بازدید

۱۳۹۶/۰۵/۲۱

از ابتدای تولید ماشین بخار توسط بشر همواره مسأله رسوب در بویلر جزو مشکلات اساسی دیگ های بخار بوده است. با پیشرفت علم و بالا رفتن فشار بویلرها و افزایش هزینه ها به آب خالص تری برای بویلر احتیاج بود. در ابتدا با تقطیر آ و تولید آب تقطیر شده آب بویلرهای بخار تأمین می شد. که بسیار پر هزینه بود. متعاقباً شیمیدانان به این نکته پی بردند که نیاز زیادی به حذف یون های آب وجود دارد تا بدین ترتیب از بروز اشکال در سیستم های بخار جلوگیری شود. رزین های تعویض یونی به شکل فعلی برای اولین بار در دهه ۵۰ میلادی و در نیروگاه های بخار به کار گرفته شدند و بعد از آن به تدریج وارد چرخه تولید و توزیع در سراسر جهان شدند.

رزین

رزینهای تعویض یونی ذرات جامدی هستند که می توانند یون های نامطلوب در محلول را با همان مقدار از یون مطلوب با بار الکتریکی مشابه جایگزین کنند. از رزین در دستگاه های سختی گیر رزینی دستی و سختی گیر رزینی اتوماتیک که به شکل استوانه فلزی هستند برای از بین بردن سختی آب استفاده می شود.

رزین

رزین

انواع رزین

رزینهای تعویض یونی به دو صورت کاتیونی (ضعیف و قوی) و آنیونی (ضعیف و قوی) در دسترس هستند.

رزین آنیونی

رزینهای آنیونی همانطور که از نام آنها پیداست برای جذب آنیون هایی نظیر اسید سولفوریک، کلریدیک و نیتریک استفاده می شوند. رزینهای آنیونی ضعیف در دیونایزها بعد از ستون کاتیون قوی قرار می گیرند. این رزینها قادرند اسیدهای خیلی تفکیک شده را از انشعاب مبادله گر اول بردارند. احیاء کننده های پرکاربرد آنیون های ضعیف، سود سوز آور و آمونیاک است؛ رزینهای آنیونی ضعیف مقاوم تر از رزین آنیونی قوی می باشند و به همین دلیل در سیستم های تصفیه آب رزینهای آنیونی قوی در پایین دست رزینهای آنیونی ضعیف قرار می گیرند.

در بویلرهای نیروگاهی که حذف سیلیس بسیار مهم است؛ همواره از تبادل آنیونی قوی استفاده می شود. رزین های آنیونی قوی قادرند هر دو اسیدهای خیلی تفکیک شده و کم تفکیک شده را حذف نمایند. تنها احیاء کننده های رزین های آنیونی قوی سود سوزآور است.

رزین کاتیونی ضعیف

رزینهای کاتیونی ضعیف بازدهی بالاتری نسبت به رزینهای کاتیونی قوی دارند و در نتیجه به احیاء کمتر و در نتیجه پساب کمتری احتاج دارند. اما این رزینها قادر به جذب تمام فلزات نبوده و استفاده از آنها به تنهایی در سختی گیرهای دیگ خانه ممکن نیست.

رزین کاتیونی قوی

رزینهای کاتیونی قوی کلسیم و منیزیم و همچنین سایر فلزات نظیر منگنز و آهن و… را با سدیم تعویض می کنند. مسیر واکنش رزینها به میل ترکیبی آنها با یون های مختلف درون آب بستگی دارد که به آن گزینش رزین می گویند. این ضریب به عوامل خارجی زیادی مانند دما و فشار بستگی دارد؛ اما اصولاً به ماهیت و ظرفیت یون، نوع رزین و غلظت یون های موجود در آب بستگی دارد که به آن گزینش گری رزین می گویند. در رزینهای با سیکل سدیم این تبادل بین کلسیم و منیزیم با سدیم صورت می گیرد و رزین به جای سدیم تک ظرفیتی کانیون های دو ظرفیتی کلسیم و منیزیم را انتخاب می کند.

احیاء رزین در سیکل سدیم با آب نمک صورت می گیرد. احیاء سیکل سدیم توسط آب نمک بسیار ارزان است و از طرف دیگر چرخه کاتیون سدیم قلیاییت آب را کاهش نمی دهد از همین رو است که سختی گیری با سیکل سدیم پرکاربردترین روش تعویض یون در دیگ بخار می باشد.

اما باید توجه داشت که در سیکل تعویض یون سدیم با ورود بی کربنات سدیم در آب نرم شده و ورود آن به دیگ بخار در دما وفشار بالا به سود سوز آور و در اکسید کربن تجزیه می شود که خود برای بویلر ایجاد مشکل خواهد کرد. برای حل این مشکل می بایست به آب تغذیه مواد شیمیایی تزریق نمود.

استفاده از رزین در دیگ بخار

سختی آب عامل تشکیل رسوب در دیگ بخار، مبدل های حرارتی، سیستم های سرمایشی و گرمایشی و … می باشد و مشکلات فراوانی را به وجود می آورد. در فرآیند سختی گیری به منظور حذف کاتیون های کلسیم و منیزیم، آب سخت را از میان رزینهای تبادل یونی که در مخزن دستگاه قرار دارند، عبور می دهند. رزین، سدیم موجود در خود را با کلسیم و منیزیم موجود در آب جابجا می نماید.

در این شرایط کلسیم و منیزیم در داخل دانه ها جای می گیرند و آن را اشباع می کنند. برای استفاده مجدد، این ماده را با محلول کلرید سدیم یا همان نمک متبلور شستشو می دهند؛ اگر رزین با محلول آب نمک شستشو داده شود، خاصیت سختی گیری خود را باز می یابد و احیا می گردد.

[تعداد: ۰    میانگین: ۰/۵]
برچسب ها:

دیدگاه‌ها

خوشحال خواهیم شد که اولین دیدگاه را شما ارسال نمائید.

دیدگاه خود را ثبت نمایید.

برای دریافت آخرین خبرها و محصولات ما به کانال تلگرام ما بپیوندید