Катионирование воды и регенерация катионитных фильтров

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

«ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ»

Кафедра «Тепловые Электрические Станции»

ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №3

Катионирование воды и регенерация

катионитных фильтров

Преподаватель                                                                          Т.И. Охорзина

Студент ТЭ05-01                                                                      М.Ф. Рехтин

Красноярск 2009

Цель работы: проведение регенерации лабораторных Н и Nа – катионитных фильтров, осуществление процесса катионирования воды на каждом из указанных фильтров и получение воды с заданной щелочностью.

Общие сведения

Катионированием называется технологический процесс обработки воды с помощью сорбентов, способных обменивать катионы, содержащиеся в твердой фазе, на катионы» находящиеся в растворе.

Обмен ионов протекает в строго эквивалентных количествах, электронейтральность раствора и твердой фазы ионита при обмене ионов не нарушается. Реакция обмена ионов обратима, поэтому возможен процесс регенерации ионитов, в результате которого одно и то же количество ионита может быть использовано многократно. Регенерацию истинного Nа – катионита осуществляют раствором хлористого натрия( концентрация раствора 7-8%), Н -катионита -раствором серной кислоты (концентрация 1,5-1%).

При Nа-катионировании воды происходит обмен катионов, находящихся в исходной воде, на ион натрия:

При Н-катионировании воды происходит обмен катионов в воде на ион водорода:

Таким образом, в результате удаления из ионов Са²⁺ и Мg²⁺ происходит умягчение воды и одновременно происходят следующие изменения качества воды:

при Na-катионировании солесодержание воды несколько повышается, так как на каждый удельный грамм-иона Са²⁺ и Mg²⁺ в раствор переходит по 2 грамм-иона Nа, анионный состав обрабатываемой воды при Nа-катионировании остается практически постоянным (щелочность не изменяется)

при Н-катионировании в воде взамен щелочности появляется кислотность вследствие наличия ионов Н⁺, поступивших в воду из катионита.

Определение жесткости, щелочности и кислотности исходной воды и воды после Н-катионирования, Na-катионирования и Н, Nа-катионирование:

1.       Исходная вода:

2.       Н-катионирования:

3.       Na-катионирования:

4.       H- и Na-катионирования:

Таблица 1 – Расчетные данные