Дегазатор
Атмосферные дегазаторы
При деминерализации воды дегазатор часто используется для удаления растворённого углекислого газа после катионного обмена. Наиболее распространённые дегазаторы — так называемого атмосферного типа с принудительной тягой.
Дегазатор с принудительной тягой
Вода «дождём» падает на слой насадочного материала, а углекислый газ выдувается к верху колонны восходящим потоком чистого отфильтрованного воздуха.
Примеры керамической седловидной и пластиковой насадки
Принцип работы
После катионного обмена ионы бикарбоната и карбоната (если есть) превращаются в угольную кислоту, или углекислый газ. CO2 растворим в воде (см. график ниже), но он стремится выйти в воздух — подобно тому, как это происходит в стакане газировки, когда вы её перемешиваете.
Использование дегазатора для удаления CO2 снижает ионную нагрузку на сильноосновный анионит, и потребление каустической соды, таким образом, уменьшается.
Важно: Для эффективной работы дегазатор должен быть установлен после колонны катионного обмена. До катионного обмена вода содержит бикарбонаты. После него катионы в воде (Ca++, Mg++ и Na+) преобразуются в ионы H+, которые соединяются с бикарбонатными анионами HCO3−, образуя угольную кислоту (H2CO3 = CO2 + H2O).
На практике вода, выходящая из катионообменной установки, поступает в колонну, где распыляется над слоем насадочного материала, часто из полипропилена в форме сёдел, оставляющих максимальный объём пустот в слое. Воздух подаётся в нижнюю часть колонны вентилятором и выходит сверху, загруженный углекислым газом из воды.
Характеристики
Растворимость CO2 в чистой воде высока: около 1,5 г/л или более 30 мэкв/л при 25°C и атмосферном давлении. Когда вы перемешиваете воду и разделяете её на мелкие капли в атмосферном дегазаторе и продуваете через «дождь» воздух, газ стремится перейти в воздух, потому что парциальное давление CO2 в воздухе значительно ниже равновесного давления.
Остаточный CO₂ после атмосферного дегазатора
0,20 — 0,25 мэкв/л (типично 10 мг/л как CO2)
Такие дегазаторы используются, когда концентрация бикарбоната плюс свободный углекислый газ в исходной воде для систем деминерализации с раздельными колоннами составляет не менее 0,6 — 0,8 мэкв/л.
Типы дегазаторов
Дегазаторы с принудительной тягой наиболее распространены в промышленной водоподготовке, хотя существуют и другие типы:
- Термические дегазаторы — позволяют удалять кислород наряду с углекислым газом
- Вакуумные дегазаторы — работают при вакууме 1—5 кПа для удаления кислорода
- Мембранные дегазаторы — интересны благодаря небольшим размерам
Мембранные дегазаторы
Для пермеатов обратного осмоса с низким pH и высоким содержанием свободного CO2, а также для небольших систем деминерализации могут использоваться мембранные дегазаторы. Они также удаляют кислород и могут устанавливаться горизонтально или вертикально.
Мембранный дегазатор Liquicel®
Применение в схемах деминерализации
Дегазатор является неотъемлемой частью схем деминерализации, когда исходная вода содержит значительное количество бикарбонатов. Типичное расположение:
Или в полной схеме с использованием слабых смол:
Связанные страницы:
- Деминерализация — полное обессоливание воды
- Декарбонизация — удаление бикарбонатной жёсткости
- Анализ воды — CO2 и pH в воде