Penapis natrium kationit: tujuan dan prinsip operasi

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 10:36

Penapis natrium kation ialah peranti yang telah menjadi penyelamat daripada air keras dalam pelbagai cara. Sebelum ini, terdapat masalah seperti air terlalu keras, yang menyebabkan peralatan sering rosak, dan skala kuat kekal di dalamnya. Penyelesaian pertama untuk masalah ini ialah kartrij kationik.

Konsep umum intipati kerja

Untuk menjadikan air lebih lembut, serta mengelakkan masalah seperti skala besar pada dinding bekas, cecair perlu diproses dengan kualiti yang tinggi. Terdapat banyak cara untuk membuang semua kekotoran berlebihan daripada bahan ini, tetapi hari ini dua yang berikut paling kerap digunakan:

• Pilihan pertama ialah rawatan kimia, yang mampu mengeluarkan semua yang tidak diperlukan daripada cecair melalui tindak balas tertentu, tetapi bahan kimia berbahaya digunakan untuk ini.
• Pilihan kedua ialah fizikal. Dalam kes ini, ini bermakna air berkapur yang berlebihan akan dikaitkan dengan penyinaran, serta peneutralan prestasi ion berbahaya.

Walau bagaimanapun, perlu diingat bahawa mana-mana kaedah ini mempunyai kedua-dua kekuatan dan kelemahannya. Tiada satu pun daripada mereka yang tanpa cacat. Sehingga kini, tiada cara yang ideal untuk membersihkan air daripada kekotoran berbahaya dengan cara yang tiada akibatnya.

Butiran penapis

Jadi, peranti tertua yang menggunakan penapis natrium-kationit ialah penapis pertukaran ion. Peranti ini sangat mudah, terdiri daripada sebilangan kecil bahagian dan mempunyai prinsip operasi yang mudah. Termasuk item seperti:

• badan dan kartrij;
• tangki pemulihan;
• tangki pemulihan garam;
• Dalam sesetengah kes, terdapat pembersih tambahan.

Penapis kation natrium terdiri daripada sebilangan kecil item.

Mengenai mempertimbangkan prinsip operasinya, adalah wajar diperhatikan bahawa terdapat perbezaan yang ketara antara peranti untuk kegunaan persendirian dan kegunaan industri.

Perbezaan dalam perkakasan

Perbezaan utama dalam prinsip operasi penapis natrium-kationit untuk tujuan industri dan domestik ialah yang pertama boleh mempunyai dimensi yang cukup besar dan struktur berbilang peringkat, manakala yang kedua tidak boleh lebih besar daripada jag biasa. Perlu disebutkan bahawa subspesies utama peranti sedemikian boleh digunakan di rumah persendirian. Sejak di rumah ia biasanya digunakan untuk sentiasa membersihkan dan melembutkan air untuk diminum, danjuga dalam makanan, maka menggantikan kartrij akan menjadi tugas yang agak peribadi. Pada skala perindustrian, penapis natrium-kationit tidak membersihkan air sehingga ia boleh diminum, dan oleh itu ia boleh dipulihkan, bukan diganti. Dalam sistem sedemikian, penapis jenis yang dibentangkan boleh berbilang selongsong. Dengan kata lain, miliki berbilang kartrij supaya jika satu gagal, yang lain boleh terus berfungsi.

Di penghujung perihalan peranti, anda boleh menambah bahawa peranti itu tergolong dalam kumpulan pembersih kimia.

Prinsip pengendalian unit

Jika kita bercakap tentang prinsip operasi penapis natrium-kationit, maka keseluruhan intipatinya terletak pada pengisi, yang merupakan resin helium khas, yang terdiri sepenuhnya daripada bebola natrium. Kartrij khas disumbat dengan pengisi sedemikian, dan ia juga mampu mengekalkan semua kekotoran berbahaya. Proses ini difasilitasi oleh tindak balas khas yang berlaku antara natrium dan garam, dan terima kasih kepadanya, kerak terbentuk yang mengekalkan mineral berbahaya. Bahan seperti kalsium dan magnesium akan melekat pada penukar kation seperti logam kepada magnet. Daripada ini, pertukaran ion adalah tujuan utama dan peranti penapis pertukaran natrium-kation.

Apabila air, yang dipenuhi dengan garam mineral berbahaya, bertemu dengan bebola resin yang diisi dengan natrium, penggantian cepat berlaku. Kelebihan utama pertukaran sedemikian adalah bahawa ia adalah tindak balas yang semula jadi dan sangat cepat yang tidak memerlukan sambungan tambahanperalatan.

Natrium ditukar dengan mineral, yang seterusnya, melekat pada permukaan kartrij dengan teliti. Satu lagi ciri hebat ialah keupayaan untuk menjana semula penapis kation natrium, iaitu pemulihan kartrij ini.

Tujuan unit

Skala besar pada perkakas menghasilkan sejumlah besar masalah. Oleh itu, tidak ada keraguan tentang keperluan untuk peranti sedemikian yang mampu melembutkan air. Paling penting, tujuan penapis pertukaran natrium-kation didedahkan dalam kes di mana ia perlu menapis cecair untuk pemanasan atau peralatan yang dipanaskan. Ini disebabkan oleh fakta bahawa kelemahan terbesar skala yang meliputi permukaan peranti sedemikian ialah ia memindahkan haba dengan sangat buruk, sebenarnya menghentikan proses ini. Oleh sebab itu, peralatan selalunya gagal atau tidak dapat berfungsi secara normal.

Penggunaan peranti sedemikian sebagai penapis akan membantu mengelakkan masalah sedemikian hampir sepenuhnya.

Untuk lebih memahami keperluan untuk rawatan air, satu contoh kecil boleh diberikan. Jika anda menggunakan kuali yang sama untuk memasak sepanjang masa, menggunakan cecair yang tidak ditapis, kerak akan terbentuk di bahagian bawah. Skala berfungsi tidak lebih buruk daripada salutan gipsum, tanpa mengalirkan haba. Apabila api dihidupkan, bahagian bawah perkakas dapur sedemikian akan dipanaskan sehingga had, kerana ia tidak akan dapat naik melalui salutan. Malah besi tuang yang dikeraskan tidak boleh digunakan untuk masa yang lama dalam keadaan sedemikian. ATsudah tentu ini akhirnya akan menyebabkan pecah atau mencairkan bahagian bawah.

Semakan peranti peranti

Peranti penapis natrium-kationit agak mudah, terutamanya dari segi reka bentuk. Anda boleh menganggapnya tanpa sebarang masalah, walaupun menggunakan contoh penulen jag minuman biasa. Kes untuk model sedemikian paling kerap diperbuat daripada plastik, yang biasanya telus. Ini dilakukan untuk menjadikannya lebih mudah untuk memantau proses pengumpulan cecair. Di dalamnya terdapat bekas lain di mana kartrij itu sendiri dilampirkan. Di dalam kartrij ini adalah resin natrium helium. Perlu diingat bahawa daya pengeluaran penapis sedemikian tidak terlalu tinggi, tetapi ia cukup mencukupi, sebagai contoh, untuk keluarga tiga orang. Dari atas, peranti ditutup dengan penutup supaya tiada apa-apa tambahan masuk ke dalam air minuman melalui udara. Untuk menapis cecair, anda hanya perlu tuangkan ke dalam bekas ini. Air akan mengalir melalui kartrij ke bahagian bawah, di mana ia akan dianggap telah disucikan.

Walau bagaimanapun, perkara tidak selalunya begitu mudah. Penapis sedemikian boleh menjadi sistem rawatan air, jika perlu untuk rumah. Dalam kes ini, reka bentuknya akan dilengkapi dengan peranti seperti tangki pemulihan, serta unit kawalan. Dalam kes ini, peranti itu sendiri akan memantau tahap penyumbatan kartrij. Jika ini berlaku, maka isyarat diberikan, dan bendalir mula pergi sepanjang pintasan. Sistem memindahkan kartrij tersumbat ke tangki pemulihan, di mana larutan garam disediakan terlebih dahulu. Manakala salah satu kartrijakan dipulihkan, beban pada orang lain akan meningkat, tetapi peranti direka untuk ini.

Tempat Rentan

Seperti dalam mana-mana peranti, penapis ini mempunyai titik lemah, yang menyebabkan masalah boleh timbul secara berkala. Kami bercakap tentang kartrij yang tidak akan membenarkan anda mengendalikan penapis tanpa berhenti. Ia memerlukan penyelenggaraan yang kerap, iaitu penggantian atau pembersihan. Di samping itu, kekerapan penyelenggaraannya secara langsung bergantung pada bagaimana tercemarnya air yang perlu diproses. Penggantian hanya boleh dilakukan jika penapis digunakan untuk pengeluaran air minuman, dalam semua kes lain ia boleh dipulihkan.

Proses pemulihan

"Pembaikan" utama penapis natrium kation ialah proses pembuatan semula kartrij, yang boleh dilakukan di tempat tanpa menutup bekalan bendalir. Proses pemulihan berlaku menggunakan larutan garam khas. Disebabkan ini, loji perindustrian adalah berbilang peringkat, dan setiap kartrij mempunyai tangki pemulihan sendiri. Pemasangan automatik sedemikian mempunyai panel kawalan khas, yang menerima isyarat jika elemen kerja terlalu kotor dan memerlukan penjanaan semula. Anda juga boleh menetapkan masa penggantian secara manual. Untuk melakukan ini, anda boleh menentukan jumlah masa atau bilangan liter air. Proses itu sendiri agak mudah dan bertentangan dengan apa yang berlaku semasa pembersihan. Jika semasa pengendalian cecairnatrium memberi laluan kepada sejumlah besar garam, kemudian semasa pemulihan semuanya berlaku sebaliknya, dan aliran natrium yang kuat dapat membasuh garam. Untuk proses ini, adalah perlu untuk membeli bukan garam biasa, tetapi garam khusus, yang mengandungi jumlah natrium yang lebih besar. Dengan sendirinya, ia murah, tetapi penggunaannya cukup besar, yang menjadikan proses pemulihan tidak begitu murah.

Penggunaan dan penyelenggaraan

Dari segi kecekapan, penapis Na adalah yang terbaik, namun, kesulitan yang kuat ditimbulkan oleh hakikat bahawa anda perlu sentiasa menangani keadaannya supaya ia boleh berfungsi pada 100%. Unit itu sendiri berharga sedikit, tetapi jauh dari semua orang menyukai penggantian kartrij yang berterusan, dan selain itu, anda perlu menghabiskan sepanjang masa untuk pembeliannya. Kualiti penapisan kartrij yang tersumbat dan segar sangat berbeza.

Peringkat penapisan

Pada masa ini, terdapat dua jenis peranti, ini ialah penapis FIP peringkat pertama dan kedua. Yang pertama digunakan untuk penulenan air dalam perusahaan perindustrian, manakala yang kedua digunakan untuk melembutkan dan penyahgaraman sepenuhnya cecair.

Bagi ciri-ciri penapis pertukaran natrium-kation, ia adalah seperti berikut untuk peringkat pertama. Bergantung pada model, tekanan kerja boleh dari 0.4 hingga 0.6 MPa, diameter penapis nominal bermula dari 500 mm untuk model terkecil dan berakhir pada 3400 mm untuk yang terbesar. Terdapat parameter seperti ketinggian lapisan penapis, yang bermula dari 1000 dan berakhir pada 2500 mm. Prestasi diukurmeter padu air sejam dan boleh dari 10 hingga 220. Perlu diingat bahawa jisim pemasangan sedemikian adalah besar, dan yang paling ringan seberat 307 kg, dan yang paling berat 6.4 tan.

Penapis peringkat kedua berbeza kerana tekanan kerja mana-mana model ialah 0.6 MPa, dan diameter minimum ialah 1000 mm, walaupun diameter maksimum agak kecil - 3000 mm. Untuk mana-mana model, ketinggian lapisan penapis ialah 1500 mm. Tetapi produktiviti minimum loji sedemikian, serta yang maksimum, adalah jauh lebih tinggi dan berjulat antara 40 hingga 350 m3/j. Bagi jisim, minimum adalah lebih besar sedikit - 490 kg, tetapi maksimum adalah kurang ketara, hanya 4.9 tan.

Kesimpulan

Apabila membeli unit, sila ambil perhatian bahawa setiap peranti mempunyai pasport teknikal. Penapis penukar kation natrium sentiasa dijual dengan dokumen yang disertakan. Ia mengandungi semua maklumat tentang data teknikal peranti, yang mengikutnya anda boleh memilih model yang betul.

Unit ini sangat cekap dan agak murah. Masalah dan kelemahan utama mereka ialah keperluan untuk penggantian berterusan atau penjanaan semula kartrij untuk operasi biasa.