離子交換軟化對水的溫度沒特別要求,只要<50℃,>0℃的水溫就可以了,如果水溫>50℃以上就需對離子交換器設備特殊設計製造…。華粼水質
⑵ 硬水軟化的蒸餾裝置
目的:了解硬水軟化的基本原理;學習硬水軟化的方法。
用品:燒杯、玻棒、滴管、酒精燈、鐵架台。氫氧化鈣、鹽酸、石灰石、澄清石灰水、蒸餾水、肥皂液、碳酸鈉、磷酸三鈉、磺化煤、離子交換柱。
原理:溶有較多量Ca2+和Mg2+的水稱為硬水,根據所含鹽類的不同,硬水又分為暫時硬水(含有HCO3-)和永久硬水(含有SO42-、Cl-)。1升水裡含有10毫克氧化鈣(或相當於10毫克氧化鈣)稱為1度(1°)。氧化鎂1毫克折算成1.4毫克氧化鈣。硬度大於30°的是最硬水。暫時硬水經過煮沸以後,碳酸氫鹽分解生成不溶性的碳酸鹽。生成的碳酸鎂會發生水解反應,生成更難溶的氫氧化鎂。硬度可降至 8°以下,但仍在3°~4°以上。
葯劑軟化法和離子交換法是硬水軟化的主要方法。葯劑軟化法常用的葯劑有石灰、純鹼或磷酸三鈉等。通過反應可生成CaCO3、Mg(OH)2、Mg3(PO4)2、Ca3(PO4)2等幾乎不溶於水的物質,使 Ca2+、Mg2+除去。離子交換法是用離子交換劑軟化水的一種現代方法。離子交換劑有天然或人造沸石、磺化煤和離子交換樹脂等。磺化煤是用煙煤、褐煤經發煙硫酸或濃硫酸處理後的一種黑色顆粒狀物質。當硬水通過磺化煤時,硬水裡的Ca2+和 Mg2+會跟磺化煤的 Na+起離子交換作用,從而使硬水軟化。磺化煤的 Na+耗畢,可用 8~10%食鹽溶液再生,恢復軟化硬水的功能。離子交換樹脂是一種高分子聚合物,由固定的樹脂本體和帶有活性離子的交換基團兩部分所組成。陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂可分別用鹽酸(2摩/升)和氫氧化鈉(8%)溶液再生。
操作:
1.制備暫時硬水 稱取2克氫氧化鈣固體,放入盛有100毫升蒸餾水的燒杯里,攪拌使之溶解,然後通入二氧化碳氣體。開始時因生成白色的碳酸鈣沉澱而使溶液渾濁,繼續通入二氧化碳,直至溶液重新達到透明,過濾後就得到含有碳酸氫鈣的暫時硬水(硬度約為60°)。直接往澄清的石灰水裡通入二氧化碳也可制備暫時硬水。
2.制備永久硬水 將2克硫酸鈣固體,放入20O毫水蒸餾水裡,攪拌使之溶解,然後過濾除去不溶部分,則得到含有硫酸鈣的永久硬水(硬度約為90°)。
3.制備肥皂液 用10克肥皂片溶解於 100毫升80%酒精溶液中,靜置幾天後傾出上層澄清的肥皂液,裝入試劑瓶里備用。
4.水的硬度 在三支試管里分別加入5毫升蒸餾水、5毫升暫時硬水和5毫升永久硬水,然後用滴管往試管里滴入肥皂溶液,邊滴邊記數邊振盪試管,第一支試管內液體表面最先出現穩定的泡沫,後兩支試管因盛有的硬水內分別含有碳酸氫鈣和硫酸鈣,須待其中的鈣離子完全與肥皂(主要成分是硬脂酸鈉)反應生成沉澱(硬脂酸鈣)後,才出現定形的泡沫。從滴數的多少可比較它們的硬度。
5.暫時硬水的軟化 在兩支試管里各加入5毫升暫時硬水,將其中的一支放在酒精燈上加熱,使溶液煮沸幾分鍾,冷卻。然後往兩支試管里滴加肥皂溶液,振盪,觀察試管內出現穩定泡沫的先後,並以產生穩定泡沫所需肥皂溶液的滴數之差,來比較其硬度。
6.葯劑軟化法軟化硬水 在兩支試管里分別加入5毫升暫時硬水和5毫升永久硬水,再加入0.1克碳酸鈉或磷酸三鈉,振盪。同樣以肥皂溶液檢驗經軟化處理後水的硬度。並以所用肥皂溶液的滴數來比較葯劑處理前(已有記錄)、後水的硬度變化。
7.離子交換法軟化硬水 將離子交換柱(Φ50×500毫米的玻璃管)固定在鐵架台上。柱內裝有離子交換劑(磺化煤或732型陽離子交換樹脂,事先在蒸餾水中浸泡24小時),柱的下方放一隻小燒杯。
從高位瓶中將硬水從交換柱上方流入柱內,使硬水慢慢地流經離子交換劑。待柱內充滿水後,手捏交換柱下端乳膠管中的玻璃珠,緩緩放水至小燒杯里。取5毫升經離子交換劑處理過的水,用肥皂溶液檢驗其硬度,並與未處理的硬水作比較。注意事項:離子交換柱內裝入的離子交換劑體積以3/4為宜。硬水流入柱內時要緩慢,充滿水後柱內應不留有氣泡。
⑶ 在水的軟化實驗中,離子交換柱內有氣泡對實驗有何影響
水流來速度會慢下來,離子交換效果也自不好,使柱子的容量降低。
有了氣泡以後相當於柱子的截面積小了,壓降增大,流速就會降低。
離子交換要靠溶液和交換樹脂相接觸。氣泡會占據一定的樹脂的表面積,使交換不充分,同時也降低了柱子的容量。
⑷ 軟化水設備有什麼作用
軟化水設備的作用
1、軟化水設備的使用節約了大量浪費燃料當鍋爐結有水內垢時,對於工作壓力為容1.4MPa的鍋爐會結生1毫米的水垢,會浪費8%的燃料。
2、軟化水設備提高熱效率降低出力當鍋爐蒸發面結有水垢時,火側的熱量不能很快傳遞給水側就會降低鍋爐的出力。如果因為水處理不當,鍋爐結垢,使鍋爐蒸發能力降低了三分之一,因供氣不足自動作業線不能開車。
3、軟化水設備的使用降低鍋爐檢修量鍋爐板或管道結有水垢以後,非常難以清除,特別是由於水垢引起鍋爐的泄漏,裂紋,折損,變形,腐蝕等病害。不僅損害了鍋爐,而且耗費大量人力,物力去檢修,不但縮短了運行的時間,也增加了檢修費用。
4、軟化水設備的應用減少危及安全鍋爐因水垢引起的事故,占鍋爐事故總數的20%以上,不但造成設備損失,也威脅著人身安全。而水處理的基建和運行費用,占各項節約費用的四分之一。
⑸ 離子交換法軟化硬水
(來1)離子交換法---先通過陽自離子交換劑 HR ;後通過陰離子交換劑 ROH !
(2)防止生成沉澱,發生堵塞!
(3)離子方程式是:
Ca2+ + 2HR == CaR2 + 2H+
Mg2+ + 2HR == MgR2 + 2H+
SO42- + ROH == RSO4 + OH-
H+ + OH- == H2O
防止發生下面的反應:
Mg2+ + 2OH- == Mg(OH)2
⑹ 利用陰陽離子交換樹脂進行水的軟化
如果方便的話,建議你去查閱《給水排水設計手冊》第六冊《工業給水處理》,裡面有關於離子交換和反深透的詳細解釋,網上也有電子版可以下到的。其實問題還是比較復雜的,根據原水的水質情況不同,採用的工藝流程也不同。今天剛看,還有點印象。
離子交換樹脂可以用於硬水軟化、除鹼度、除鹽(這里的鹽指的是除去水中的離子,降低電導率)。如果用於硬水軟化,則只要使用陽離子(RNa或RH)交換樹脂即可,根據進出水質要求,採用單級鈉離子或二級鈉離子或氫離子交換樹脂,對於壓力要求不高,正常壓力0.2~0.3MPa左右就行了。如果用於海水淡化,也可以採用陰陽離子混合床或者陰陽離子串連床的離子交換樹脂,但是比較浪費,因為要再生交換樹脂耗費NaOH和HCl的,還要排污,其實海水淡化直接用反深透就好了,這也是通常的做法,反深透是利用較高的反深透壓來維持淡化的,一般要好幾MPa的壓力甚至幾十MPa才行,一般是用卷材的反深透膜,內管套外管。溫度要求不高,因為沒有生化反應,一般在25~35度都是可以的。反深透的濾速主要取決於壓力和出流量,離子交換一般在幾厘米每秒的樣子。
工藝流程沒有一定,但是都分為幾個固定的處理單元,每個處理單元可以多種組合,有的單元也是可以根據情況刪減的:
引水到水池——化學混凝——沉澱——多種過濾——加壓泵——主要處理環節(離子交換樹脂或反深透裝置)——可附加的深度處理環節——儲水箱——加壓出水。
每個環節都有多種組合方式,甚至可以多次循環處理環節。
⑺ 什麼是離子交換水
rightleder常見的兩種離子交換方法分別是硬水軟化和去離子法。硬水軟化主要是用在反滲透內(RO)處理之前,先將水質硬度降容低的一種前處理程序。軟化機裡面的球狀樹脂,以兩個鈉離子交換一個鈣離子或鎂離子的方式來軟化水質。[1]
在離子交換過程中與離子交換劑交換基團作用能力強的離子從溶液中分出而進入交換劑,被交換離子則從交換劑分出而進入溶液。離子交換分離常在柱式設備中進行。由於操作方法的不同離子交換法又可分為淋洗法和排代法等。將離子交換劑裝入交換柱中,含被分離物質的溶液由柱頂加入,使之在交換柱頂端發生交換吸附,然後用一種溶液(淋洗劑或排代劑)連續流過交換柱,使被分離離子在柱中實現多次離子交換吸附和解吸,最後達到不同離子間的分離。離子交換法的關鍵在於選擇合適的離子交換劑和吸附、淋洗的條件。交換劑中交換基團的性質,交聯度、粒度和交換容量的大小,對交換過程有重要影響。往溶液中加入絡合劑可提高離子交換法的選擇性,以獲得更加良好的分離效果。
⑻ 用離子交換法使硬水軟化和凈化的基本操作中有哪些應注意之處
水的離子交換與過濾凈化設備工作中的共同點是;原水壓力與流速必須滿足設備的專設計屬要求。不同點是;一個需要再生還原階段,即可轉入水的軟化制水,另一個是通過正、反沖洗後就轉入正常水的過濾凈化,所以原水水壓與流速,是保證設備是否正常工作應注意的環節…。一傑水質
⑼ 用離子交換法使硬水軟化和凈化的基本原理是怎樣的
主要的原理是水中的金屬離子會被置換成氫離子,這樣的話它就沒有硬度了。
⑽ 什麼是離子交換的水軟化法
離子交換軟化法就是利用離子交換劑降低水中硬度的水處理方法。常用的回離子交換劑有鈉型樹脂(答RNa)、強酸性H(RH)型樹脂和弱酸性H樹脂。離子交換軟化系統採用Na離子交換軟化系統和H-Na離子交換脫鹼軟化系統。