КАТАЛОГ

Расчеты производятся только в бел. рублях


На 25 мая 2020г. наши инженеры установили 84 347 фильтров. Нам можно доверять!
КОРЗИНА

Натрий-катионирование — самая распространенная технология умягчения воды. Она основана на ионном обмене: замещении ионов кальция и магния из исходной воды на ионы натрия из ионообменных материалов. Благодаря этому на поверхности теплообменников и трубных котловых экранов не образуется накипь.

Ионообменная смола

Особенности метода

Для восстановления ионообменных материалов применяют поваренную соль, на основе которой готовят водный раствор хлорида натрия. Это недорогой, но эффективный восстановитель. Его широкое применение обусловлено и качественным составом продуктов восстановления: хлориды кальция и магния, которые хорошо растворяются в воде. Это выгодно отличает их от карбонатов и сульфатов кальция при регенерации карбонатом и сульфатом натрия соответственно.

Основные реакции обмена, протекающие при натрий-катионировании:

  • 2NaR + Ca(HCO3)2 = CaR2 + 2NaHCO3
  • 2NaR + Mg(HCO3)2 = MgR2 + 2NaHCO3
  • NaR + CaCl2 = CaR2 + 2NaCl
  • 2NaR + MgSO4 = MgR + Na2SO4
  • 2NaR + CaSiO3 = CaR2 + Na2SiO3

где R — анионитная часть катионита.

Аналогичные реакции протекают с хлоридом и силикатом магния, а также сульфатом кальция.

При прохождении жесткой воды через материал катионита число ионов натрия, которое способно обменяться на ионы жесткости, сокращается. Параллельно растет количество ионов магния и кальция, которые связываются с ионообменным материалом. Процесс называют истощением катионита — из-за него на определенном этапе необходима регенерация (восстановление). Она заключается в пропускании через материал раствора хлорида натрия. Для этого достаточно 5-10% раствора регенеранта. В результате обменная емкость возвращается к исходному состоянию.

Все это возможно за счет обратимости ионного обмена. Если в воде становится много ионов натрия, то поглощение ионов кальция и магния замедляется, и реакция смещается в левую сторону.

По этой же причиние с повышением жесткости воды эффективность натрий-катионирования снижается. Особенно это заметно при содержании солей жесткости на уровне 1200 мг/л.

Регенерация при натрий-катионировании

Путем повышения концентрации хлорида натрия можно влиять на эффективность регенерации только до определенного предела. Из положения выходят уменьшением объема раствора, но увеличением его концентрации. Объем регенерирующего раствора, достаточный для вытеснения большей части ионов кальция и магния, составляет х3 к объему ионообменного материала.

Альтернативой одноступенчатому восстановлению может служить двухступенчатая регенерация. На первой стадии материал промывают 3%-ным раствором, на второй — 12%-ным. Также в 2 ступени можно проводить и собственно умягчение воды.

Поваренная соль

При этом скорость пропускания раствора соли для восстановления ионита в условиях ограниченного расхода всегда должна быть меньше скорости воды в режиме умягчения. Минимальное время для восстановления составляет 15 минут, поэтому максимальная скорость раствора хлорида натрия равна 6 м/ч.

На протекание обменных реакций кроме концентрации солей влияют следующие факторы:

  • температура. Для повышения скорости протекания реакции возможен нагрев как исходной воды для ее последующего умягчения, так и раствора-восстановителя. Для получения ощутимого прироста в скорости реакции достаточно температуры 40 °C;
  • pH. Чем более кислой является среда, тем ниже обменная емкость катионита. Рекомендуемый диапазон pH — 6,5-10. Это объясняется тем, что ионы водорода также участвуют в обменных реакциях, в кислой среде их больше, и они обладают большим сродством к катиониту, чем ионы натрия.

Применимость метода

Решение использовать натрий-катионирование для котельного оборудования основывается на учете нескольких показателей:

  • карбонатная жесткость. Для закрытых систем теплоснабжения и паровых котлов может быть любой. Для ГВС и открытых систем теплоснабжения — не больше 4 ммоль/л;
  • относительная щелочность. Не более 20% — для котельного оборудования с клепаными барабанами, не более 50% — со сварными. Либо любое значение относительной щелочности, если применяются котлы со сварными барабанами, к которым приварены трубы;
  • углекислый газ в составе пара. В оборудовании с пароперегревателем допустимо содержание свободного углекислого газа до 20 мг/кг в целях предотвращения углекислотной коррозии;
  • состав стоков. Натрий-катионирование дает высокоминерализованные сточные воды, которые без должной обработки наносят вред окружающей среде.

Минимальные требования к умягчаемой воде

Чтобы катионит прослужил дольше, исходная вода должна иметь следующие показатели:

  • ПМО — до 5 мгО/л;
  • железо — до 0,3 мг/л;
  • взвеси — до 8 мг/л;
  • цветность — до 30 градусов по Pt-Co.

Общая жесткость воды после натрий-катионирования

В зависимости от степени минерализации исходной воды и применяемой технологии можно получить воду, умягченную до определенных пределов (см. таблицу ниже).

Результат натрий-катионирования в зависимости от минерализации исходной воды и количества ступеней умягчения.
меньше 200 мг/л 200-500 мг/л 500-800 мг/л 800-1200 мг/л больше 1200 мг/л
Жесткость общая после первой ступени, мкмоль/л 10 20 30 50 больше 50
Жесткость общая после второй ступени, мкмоль/л 2-4 5 10 20-30 больше 30

При содержании солей выше 1200 мг/л используют противоточные системы, увеличивают количество ступеней умягчения до трех, нагревают воду и раствор для восстановления катионита, а также применяют другие способы умягчения.

Применяют натрий-катионирование и в бытовых фильтрах для воды. В нашем каталоге есть как готовые системы проточного типа, так и картриджи к ним и магистральным фильтрам, содержащие ионообменную смолу. Задать вопросы и получить помощь в выборе подходящего товара можно по одному из номеров телефонов, указанных на сайте, или в чате.

НОВОСТИ

Режим работы:
с 9:00 до 19:00

Юридический адрес:
г.Минск, ул. Панченко 62-1а

     
Купить фильтры для очистки воды в Минске.