鈉型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的工作原理

 鈉型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的原理是將原水通過(guò)鈉型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，使水中的硬度成分Ca2+、Mg2+與樹(shù)脂中的Na+相交換，從而吸附水中的Ca2+、Mg2+，使水得到軟化。如以RNa代表鈉型樹(shù)脂，其交換過(guò)程如下： 

2RNa + Ca2+ = R2Ca + 2Na+ 

 2RNa + Mg2+ = R2Mg + 2Na+ 

即水通過(guò)鈉離子交換器后，水中的Ca+、Mg+被置換成Na+。 

 當(dāng) 鈉型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂失效之后，為恢復(fù)其交換能力，就要進(jìn)行再生處理。再生劑為價(jià)廉貨廣的食鹽溶液。再生過(guò)程反應(yīng)如下： 

R2Ca + 2NaCl = 2RNa + CaCl2 

 R2Mg + 2NaCl = 2RNa + MgCl2 

為了使您易于理解接受，以下的說(shuō)法是盡量通俗的說(shuō)法，與標(biāo)準(zhǔn)工具書(shū)的說(shuō)法可能不盡一致(但不會(huì)出現(xiàn)技術(shù)性錯(cuò)誤)。

 　　 鈉型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂是一種聚合物，帶有相應(yīng)的功能基團(tuán)。一般情況下，常規(guī)的鈉離子交換樹(shù)脂帶有大量的鈉離子。

 　　當(dāng)水中的鈣鎂離子含量高時(shí)，離子交換樹(shù)脂可以釋放出鈉離子，功能基團(tuán)與鈣鎂離子結(jié)合，這樣水中的鈣鎂離子含量降低，水的硬度下降。硬水就變?yōu)檐浰?，這是軟化水設(shè)備的工作過(guò)程。

 　　當(dāng)樹(shù)脂上的大量功能基團(tuán)與鈣鎂離子結(jié)合后，樹(shù)脂的軟化能力下降，可以用氯化鈉溶液流過(guò)樹(shù)脂，此時(shí)溶液中的鈉離子含量高，功能基團(tuán)會(huì)釋放出鈣鎂離子而與鈉離子結(jié)合，這樣樹(shù)脂就恢復(fù)了交換能力，這個(gè)過(guò)程叫作“再生”。

 　　由于實(shí)際工作的需要， 軟化水設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)工作流程主要包括：

 　　工作(有時(shí)叫做產(chǎn)水，下同)、反洗、吸鹽(再生)、慢沖洗(置換)、快沖洗五個(gè)過(guò)程。不同軟化水設(shè)備的所有工序非常接 近，只是由于實(shí)際工藝的不同或控制的需要，可能會(huì)有一些附加的流程。任何以鈉離子交換為基礎(chǔ)的軟化水設(shè)備都是在這五個(gè)流程的基礎(chǔ)上發(fā)展來(lái)的(其中，全自動(dòng)軟化水設(shè)備會(huì)增加鹽水重注過(guò)程)。

 　　反洗：工作一段時(shí)間后的設(shè)備，會(huì)在樹(shù)脂上部攔截很多由原水帶來(lái)的污物，把這些污物除去后，離子交換樹(shù)脂才能*曝露出來(lái)，再生的效果才能得到保證。反洗過(guò)程就是水從樹(shù)脂的底部洗入，從頂部流出，這樣可以把頂部攔截下來(lái)的污物沖走。這個(gè)過(guò)程一般需要5-15分鐘左右。

 　　吸鹽(再生)：即將鹽水注入樹(shù)脂罐體的過(guò)程，傳統(tǒng)設(shè)備是采用鹽泵將鹽水注入，全自動(dòng)的設(shè)備是采用的內(nèi)置噴射器將鹽水吸入(只要進(jìn)水有一定的壓力即 可)。在實(shí)際工作過(guò)程中，鹽水以較慢的速度流過(guò)樹(shù)脂的再生效果比單純用鹽水浸泡樹(shù)脂的效果好，所以軟化水設(shè)備都是采用鹽水慢速流過(guò)樹(shù)脂的方法再生，這個(gè)過(guò)程一般需要30分鐘左右，實(shí)際時(shí)間受用鹽量的影響。

 　　慢沖洗(置換)：在用鹽水流過(guò)樹(shù)脂以后，用原水以同樣的流速慢慢將樹(shù)脂中的鹽全部沖洗干凈的過(guò)程叫慢沖洗，由于這個(gè)沖洗過(guò)程中仍有大量的功能基團(tuán)上的鈣鎂離子被鈉離子交換，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，這個(gè)過(guò)程中是再生的主要過(guò)程，所以很多人將這個(gè)過(guò)程稱作置換。這個(gè)過(guò)程一般與吸鹽的時(shí)間相同，即30分鐘左右。

 　　快沖洗：為了將殘留的鹽*沖洗干凈，要采用與實(shí)際工作接近的流速，用原水對(duì)樹(shù)脂進(jìn)行沖洗，這個(gè)過(guò)程的zui后出水應(yīng)為達(dá)標(biāo)的軟水。一般情況下，快沖洗過(guò)程為5-15分鐘。

3、 鈉型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂特點(diǎn) 

管路簡(jiǎn)化，節(jié)省占地空間；運(yùn)行穩(wěn)定可靠；節(jié)約再生用鹽；運(yùn)行費(fèi)用低；免維護(hù)。 

適用性廣：可用于工業(yè)鍋爐、熱交換器、*空調(diào)及食品、制藥、電子等行業(yè) 

4、技術(shù)要求 

原水硬度：3-10mmol/L； 

出水殘余硬度：≤0.03mmol/L； 

工作壓力：0.2-0.6MPa； 工作溫度：2 -50℃ ； 

自控電源：220V 50Hz；耗電量：10W； 

樹(shù)脂型號(hào)：001×7型強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂； 

入口壓力低于0.2MPa需加裝管道泵； 

設(shè)備總壓損：0.03MPa。 

PH范圍：1-14 

zui高使用溫度：鈉型≤120°C 

型變膨脹率%：(H+-Na+)8-10 

再生液濃度：NaCl：3-10%；HCl：4-5%；NaOH：4-5% 

再生液用量：NaCl：(8-10%)；體積：樹(shù)脂體積=1.5-2:1 

 HC1(4-5%)體積：樹(shù)脂體積=2-3：1 

 NaOH(4-5%)；體積：樹(shù)脂體積=2-3：1 

鈉型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂再生液流速：5-8m/h； 再生接觸時(shí)間：30-60min 

正洗流速：10-20m/h； 正洗時(shí)間：約30min 

運(yùn)行流速：10-40m/h 

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