Энергетика. ТЭС и АЭС

Всё о тепловой и атомной энергетике

Индикаторы ЕЭС России

Частота в ЕЭС России
Генерация и потребление (час)
План генерации и потребления
Генерация и потребление (сут)
Температура в ЕЭС России

Свойства ионообменных материалов

Ионообменные материалы для промышленного использования обладают следующими особенностями:

1. В химической структуре ионитов, в основном макромоле-кулярной, содержатся кислые или основные активные ионогенные группы.

Присутствие этих ионогенных групп объясняет способность кислотных ионитов в Н — R-форме обменивать катионы и основных ионитов в R — ОН-форме обменивать анионы. Сила кислотных или основных ионитов зависит от природы матрицы и активных ионогенных групп, фиксированных на ней СOOН, HSOз, NHзOH и т. д.

Ионообменные материалы называются монофункциональными, если они содержат ионогенные группы только одного вида, например СООН- или SOзН+, и полифункциональными, если их молекулы содержат одновременно различные ионогенные группы, обладающие различной ионной силой, например:

НСОО —  R;
HSOз — R.

2. Материал должен быть нерастворим в обычно практикуемых условиях. Практически все ионообменные материалы, используемые в настоящее время, отвечают этому требованию. Их истинную растворимость при температуре окружающей среды безотносительно к начальному периоду невозможно обнаружить принятыми методами анализа. Это не относится к ионообменным материалам, которые были нагреты до определенных температур.

3. Материал должен иметь форму гранул (как можно более однородных) таких размеров, чтобы потери напора в режиме фильтрования были приемлемы.

4. Изменения в состоянии ионообменного материала не должны сопровождаться разрушением его физической структуры.

Ионообменные материалы могут быть использованы для фиксации ионов или ионизированных комплексов с большим диапазоном размеров молекул и их массы. В некоторых случаях в процессе ионного обмена происходит существенное разбухание или сжатие материала: до 100% для некоторых карбоксильных смол (HCOOR) при обмене катионов Н+ на NH+4. Такое разбухание или сжатие не должно, очевидно, вызывать растрескивания или разрушения гранул. При проектировании аппаратов для наиболее трудных случаев следует учитывать подобное расширение без возникновения слишком больших напряжений в слое загрузки.

Никогда не следует забывать о существующих ограничениях в использовании ионообменных материалов:

  • ионный обмен возможен только в присутствии жидкой фазы, концентрация которой ограничена, и не пригоден для других целей;
  • ионообменные материалы предназначены для извлечения ионов, но не для отфильтровывания взвешенных и коллоидных веществ или масляных эмульсий. Последние могут только сократить срок службы ионообменных материалов. При проектировании должны быть учтены осложнения, возникающие при наличии в воде растворимых органических веществ;
  • присутствие большого количества растворенных газов в воде может вызвать серьезные нарушения активности ионообменных материалов;
  • сильные окислители Cl2 и О3 разрушают многие смолы;
  • при практическом использовании результатов лабораторных исследований и изучении паспортных данных поставляемых ионообменных материалов необходимо проявлять крайнюю осторожность.

Соблюдение правил по использованию и проектированию оборудования столь же важно, как и знание свойств ионообменных материалов.

Применяемые ионообменные материалы имеют форму гранул с размерами 0,3—1,2 мм. В особых случаях (для обработки конденсатов, вод из оборотных циклов ядерных установок) применяют порошкообразные смолы, известные как микросмолы.



Читайте также:

Последние аварии на объектах электроэнергетики РФ

Энергетика. ТЭС и АЭС © 2012 Использование материалов с сайта разрешается при наличии на него активной ссылки без тегов nofollow и noindex.
Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100
Яндекс.Метрика