水的離子交換除鹽就是順序用H型陽離子交換樹脂將水中各種陽離子交換成H+,用 OH型陰離子交換樹脂將水中各種陰離子交換成OH-,
進入水中的H+和OH-離子組成水分子H2O;或者讓水經(jīng)過陽陰混合離子交換樹脂層,水中陽、陰離子幾乎同時被H+和OH-離子所取代。
這樣,當水經(jīng)過離子交換處理后,就可除盡水中各種的無機鹽類。該工藝中發(fā)生的H離子交換反應(yīng)和OH離子交換反應(yīng)以及樹脂再生過程中發(fā)生的反應(yīng)如下:
(1)氫離子交換反應(yīng)式:
(HCO3) (HCO3)
2RH + Ca(Mg,Na2) Cl2 → R2Ca(Mg,Na2) + H2 Cl2
SO4 SO4
再生反應(yīng)式為:
2HCl Cl2
R2Ca(Mg,Na2) + → 2RH + Ca(Mg,Na2)
H2SO4 SO4
(2)氫氧根離子交換反應(yīng)式為:
SO4 SO4
Cl2 Cl2
2ROH + H2 CO3 → R2 (HCO3)2 + 2H2O
SiO3 (HsiO3)2
再生反應(yīng)式:
SO4 SO4
Cl2 Cl2
R2 (HCO3)2 + 2NaOH → 2ROH + Na2 CO32-
(HSiO3)2 SiO3
進入離子交換器的水中一般都含有大量的碳酸氫鹽。它是天然水中堿度的主要組成部分。當水經(jīng)H離子交換后,碳酸氫鹽轉(zhuǎn)化成了碳酸,連同水中原來含有的碳酸,
可用除碳器一起除去。這樣可以減輕陰離子交換器的負擔降低消耗。
水中碳酸的平衡關(guān)系如下式所示:
H+ + HCO3- ≒ H2CO3 ≒ CO2 +H2O
水中H+濃度越大,平衡越易向右移動。當水的pH值低于4.3時,水中的碳酸幾乎全部以游離的CO2形式存在。水中游離的CO2可以看作是溶解在水中的氣體,
它在水中的溶解度符合亨利定律,只要降低水面上CO2的分壓就可除去CO2。除碳器就是利用這個原理除去CO2的。
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