Полный цикл
ионообменной установки
В водоподготовке
Цикл ионообменной колонны, используемой для водоподготовки, состоит из следующих этапов:
- Этап истощения (производства)
- Взрыхление
- Регенерация
- Отмывка
На рисунке показан цикл с прямоточной регенерацией.
Этап истощения
Обрабатываемый раствор (исходная вода) проходит через слой ионообменной смолы, постепенно истощая смолу. В точке проскока, т.е. в момент, когда проскок ионов достигает заранее определённого значения, этап истощения прекращается.
Взрыхление
Перед регенерацией слой смолы взрыхляется:
а) для разрыхления и предотвращения чрезмерного уплотнения
б) для удаления накопившихся взвешенных веществ и возможных частиц разрушенной смолы с поверхности слоя
Расширение слоя должно составлять 50–100%, а время взрыхления — несколько минут.
Взрыхление слоя смолы не выполняется при противоточной регенерации, чтобы не нарушать распределение слоёв смолы, за исключением случаев, когда перепад давления чрезмерно возрастает, или примерно каждые 30 циклов.
Регенерация
Затем раствор регенеранта медленно вводится в колонну. Время регенерации обычно составляет 20–60 минут. Полные подробности о процедуре регенерации приведены на отдельной странице.
Отмывка
Отмывка смолы после регенерации выполняется в два этапа:- Медленная отмывка или вытеснение. Регенерант должен быть вытеснен водой из слоя смолы до тех пор, пока не останутся только следы химиката. Эта вытесняющая отмывка проводится при низком расходе, таком же, как расход регенерации.
- Финальная быстрая отмывка. Наконец, слой смолы подвергается быстрой отмывке при рабочем расходе для удаления последних следов регенеранта. Окончание этой финальной отмывки достигается, когда качество воды на выходе соответствует спецификации качества обработанной воды. При чистых смолах время финальной отмывки составляет около 20 минут.
Поскольку солёность выходной воды, производимой на этапе отмывки, обычно низкая, часто удобно рециркулировать эту воду в начало системы вместо сброса в отходы. Таким образом снижается расход вспомогательной воды, а также уменьшается ионная нагрузка на смолу, поскольку вы загружаете на систему меньше ионов, чем при использовании сырой воды.
Специальные применения
В нескольких применениях, помимо водоподготовки, раствор, обработанный смолами, должен быть вытеснен перед регенерацией, чтобы извлечь как можно больше обработанного раствора, избегая потерь в отходах регенерации. Этот дополнительный этап называется «sweetening-off» (вытеснение продукта), поскольку он был впервые введён в процессах обработки сахара. Аналогично этап «sweetening-on» (заполнение продуктом) проводится после регенерации и отмывки перед подачей сырого раствора для обработки, чтобы избежать разбавления обработанного раствора. Полный процесс регенерации тогда состоит из следующих этапов:
- Взрыхление сырым раствором (опционально)
- Sweetening-off: вытеснение раствора водой
- Подача регенеранта
- Вытеснение регенеранта водой
- Быстрая отмывка водой
- Sweetening-on исходным раствором