رزین سختی گیر چیست؟

تعریف رزین سختی گیر و کاربرد آن

رزین سختی گیر از پلیمر ارگانیک درست شده است که به عنوان یک محیط برای مبادله یونی عمل می کند این دانه ها به صورت متخلخل هستند و به رنگ سفید، زرد ، سبز و ... شناخته شده اند. که در فرآیند های جداسازی، تصفیه و ضدعفونی و.. مورد استفاده قرار می گیرد.

اگرچه بسیاری از مردم در مورد سخت شدن رزین شنیده اند، اما تعداد کمی از آنها می دانند که این رزین ها چگونه کار می کنند. خواه به دنبال راه‌هایی برای درک چگونگی استفاده از رزین سخت‌کننده در صنعت هستید، یا فقط در مورد ساختار شیمیایی آن کنجکاو هستید. بقیه مقاله شما را راهنمایی می کند.

1. کاتیون اسید ضعیف
2. کاتیون اسیدی قوی
3. آنیون بازی ضعیف
4. آنیون بازی قوی

رزین تصفیه آب کاتیونی ضعیف اسید اساساً بر پایه یک اسید اکریلیک یا متاکریلیک هستند که به یک مونومر دو وجهی (معمولاً دی وینیل بنزن) (DVB) متصل می شوند.

رزین های سخت کننده اسید قوی کوپلیمرهای استایرن سولفون و DVB هستند. این مواد با توانایی شان در تبادل کاتیون ها یا تفکیک نمک های خنثی مشخص می شوند و در کل محدوده pH مفید هستند.

رزین های سخت کننده آنیون بازی ضعیف دارای جایگاه های یونی قابل تعویض نیستند و به عنوان جاذب اسید عمل می کنند. این رزین ها قابلیت جذب اسیدهای قوی را دارند.

رزین سخت‌ کننده آنیونی پایه قوی به‌ عنوان نوع 1 و نوع 2 طبقه‌بندی می‌شود. نوع 1 یک محصول آمینی است که از واکنش تری متیل آمین با کوپلیمر پس از کلرومتیلاسیون ساخته می‌شود. راندمان بازسازی یک رزین سخت کننده نوع 2 به طور قابل توجهی بالاتر از نوع 1 است. نوع 2 از واکنش استایرن و کوپلیمر DVB با دی متیل اتانول آمین به دست می آید. این آمین کوانتیزه قابلیت پخش کمتری نسبت به رزین نوع 1 دارد. با این حال، قدرت پخش آن به اندازه ای بالاست که آنیون های اسید ضعیف را حذف کند.

عملکرد رزین سخت شدن

رزین در داخل مخزن سخت کننده قرار می گیرد. یون های کلسیم و منیزیم موجود در آب را می گیرد و با یون های سدیم جایگزین می کند و آب را نرم می کند. رزین سخت کننده پس از چندین ساعت استفاده نیاز به بازسازی دارد. برای بازیابی رزین سخت شده، محلولی از آب و نمک لازم است تا رزین به حالت اولیه خود بازگردد. برای بهترین عملکرد رزین داخل هاردنر، بهتر است رزین را هر 3 سال یکبار تعویض کنید تا بهترین عملکرد را داشته باشید.

کاربردهای رزین سخت شده

رزین سخت کننده کاربردهای مختلفی دارد. از این رزین های تبادل یونی می توان برای تصفیه آب استفاده کرد. مصرف خانگی و صنعتی نیز دارد. از رزین برای حذف سختی آب و جلوگیری از تشکیل رسوب استفاده می شود.

رزین تصفیه آب در چه مواردی استفاده می شود؟

• دیگ بخار
• مبدل های حرارتی
• برج خنک کننده
• سیستم های خنک کننده
• تجهیزات گرمایشی
• از بین بردن سختی آب شور دریا و آب چاه
• صنعت رنگرزی

خواص فیزیکی رزین های تبادل یونی

فرآیند رزین تصفیه آب به طور گسترده برای حذف سختی (به عنوان مثال نرم کردن)، فلزات سنگین (به عنوان مثال تصفیه زباله)، رادیونوکلئیدها (مانند نیروگاه ها) و منابع آب شهری (حذف نیترات، آرسنیک، پرکلرات، کروم شش ظرفیتی) استفاده می شود.

رزین سخت شونده یا پلیمر تبادل یونی دارای ساختار ماتریس نامحلول است. این رزین به صورت دانه های کروی و کوچک با شعاع (25/1-25/0 میلی متر) و معمولاً به رنگ سفید یا زرد و از بستر پلیمری آلی ساخته می شود. تبادل یونی برگشت پذیر بین یک جامد (مواد تبادل یونی) و یک مایع است که در آن تغییر به طور دائم در ساختار جامد وجود ندارد دانه های رزین سخت شونده عموماً متخلخل هستند.

ساختار شیمیایی رزین تصفیه آب

ماتریس رزین تبادلی با اتصال زنجیره های هیدروکربنی در فرآیندی به نام پلیمریزاسیون تشکیل می شود. اتصال عرضی به پلیمر رزین ساختار قوی تر، انعطاف پذیرتر و ظرفیت بیشتر (بر حسب حجم) می دهد. ترکیب شیمیایی رزین سخت کننده پلی استایرن است. این گروه های عاملی همان چیزی هستند که به رزین سخت کننده توانایی جداسازی آن را می دهد.

در روش بستر ثابت لازم است آب عاری از مواد ته نشین و ذرات معلق باشد. در صورت وجود این ذرات، افت فشار سریع و زیاد در واحد رخ می دهد.

روش های احیا رزین

در روش بستر ثابت لازم است آب عاری از مواد ته نشین و ذرات معلق باشد. در صورت وجود این ذرات، افت فشار سریع و زیاد در واحد رخ می دهد.

در صورت وجود مقدار زیادی مواد معلق در آب ورودی، استفاده از فیلتر توصیه می شود. اندازه رزین ها نیز در افت فشار واحد تبادل یونی موثر است.

افت فشار در مورد رزین های ریز زیاد است و به شدت جریان آب ورودی بستگی دارد.

فرآیند بازسازی رزین سختی گیر

الف) شستشوی معکوس که در آن آب از پایین بستر رزین به سمت بالا جریان می یابد تا دانه ها و رسوبات رزین را معلق کند.

ب) تزریق یک ماده شیمیایی احیا کننده (اسید یا سودا یا نمک به یک محلول نسبتا رقیق تبدیل می شود و سپس تزریق می شود)

ج) شستشوی آهسته برای توزیع ماده شیمیایی در سراسر بستر رزین و در نتیجه تماس بهتر ماده شیمیایی با گرانول های رزین برای تسهیل انتقال یون بین عامل کاهنده و دانه های رزین.

د) شستشوی سریع به دلیل حذف باقیمانده عامل کاهنده از بستر رزین به دستگاه جهت سرویس مجدد (پالایش).