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O que é regeneração de resina IX?

O que é regeneração de resina IX?

Ao longo de um ou mais ciclos de serviço, uma resina IX se exaure, o que significa que ela não pode mais facilitar as reações de troca iônica. Isso acontece quando íons contaminantes se ligam a quase todos os locais ativos disponíveis na matriz de resina. Simplificando, a regeneração é um processo em que grupos funcionais aniônicos ou catiônicos são restaurados na matriz de resina gasta. Isso é realizado por meio da aplicação de uma solução regeneradora química, embora o processo exato e os regenerantes usados ​​dependam de vários fatores do processo.

Tipos de processos de regeneração de resina IX

Os sistemas IX normalmente assumem a forma de colunas que contêm uma ou mais variedades de resina. Durante um ciclo de serviço, um fluxo é direcionado para a coluna IX onde reage com a resina. O ciclo de regeneração pode ser um de dois tipos, dependendo do caminho que a solução regenerante toma. Esses incluem:

1)Regeneração de co-fluxo (CFR). No CFR, a solução regenerante segue o mesmo caminho da solução a ser tratada, que geralmente é de cima para baixo em uma coluna IX. CFR não é normalmente usado quando grandes fluxos requerem tratamento ou qualidade superior é necessária, para leitos de resina de cátion de ácido forte (SAC) e ânion de base forte (SBA), uma vez que quantidades excessivas de solução regenerante seriam necessárias para regenerar uniformemente a resina. Sem regeneração completa, a resina pode vazar íons contaminantes para o fluxo tratado na próxima operação de serviço.

2)Regeneração de fluxo reverson (RFR). Também conhecido como regeneração de contrafluxo, RFR envolve a injeção da solução regenerante na direção oposta do fluxo de serviço. Isso pode significar um carregamento de fluxo ascendente / regeneração de fluxo descendente ou carregamento de fluxo descendente / ciclo de regeneração de fluxo ascendente. Em ambos os casos, a solução regenerante entra em contato com as camadas de resina menos exauridas primeiro, tornando o processo de regeneração mais eficiente. Como resultado, o RFR requer menos solução regenerante e resulta em menos vazamento de contaminante, embora seja importante observar que o RFR só funciona efetivamente se as camadas de resina permanecerem no lugar durante a regeneração. Portanto, o RFR deve ser usado apenas com colunas IX de leito empacotado ou se algum tipo de dispositivo de retenção for usado para evitar que a resina se mova dentro da coluna.

Etapas envolvidas na regeneração de resina IX

As etapas básicas em um ciclo de regeneração consistem no seguinte:

Backwash. A retrolavagem é realizada apenas em CFR e envolve o enxágue da resina para remover os sólidos suspensos e redistribuir os grânulos de resina compactados. A agitação dos grânulos ajuda a remover quaisquer partículas finas e depósitos da superfície da resina.

Injeção regenerante. A solução regenerante é injetada na coluna IX a uma taxa de fluxo baixa para permitir o tempo de contato adequado com a resina. O processo de regeneração é mais complexo para unidades de leito misto que abrigam resinas de ânions e cátions. No polimento de leito misto IX, por exemplo, as resinas são primeiro separadas, então um regenerante cáustico é aplicado, seguido por um regenerante ácido.

Deslocamento regenerante. O regenerante é lavado gradualmente pela introdução lenta de água de diluição, normalmente com a mesma taxa de fluxo da solução regenerante. Para unidades de leito misto, o deslocamento ocorre após a aplicação de cada uma das soluções regenerantes, e as resinas são então misturadas com ar comprimido ou nitrogênio. A taxa de fluxo deste estágio de “enxágue lento” deve ser gerenciada com cuidado para evitar danos aos grânulos de resina.

Limpar. Por último, a resina é enxaguada com água na mesma vazão do ciclo de serviço. O ciclo de enxágue deve continuar até que um nível de qualidade de água desejado seja alcançado.

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Que materiais são usados ​​para a regeneração da resina IX?

Cada tipo de resina exige um conjunto estreito de regenerantes químicos potenciais. Aqui, descrevemos as soluções regenerantes comuns por tipo de resina e resumimos as alternativas quando aplicável.

Regenerantes de cátions de ácido forte (SAC)

As resinas SAC só podem ser regeneradas com ácidos fortes. O cloreto de sódio (NaCl) é o regenerante mais comum para aplicações de amaciamento, pois é relativamente barato e facilmente disponível. O cloreto de potássio (KCl) é uma alternativa comum ao NaCl quando o sódio é indesejável na solução tratada, enquanto o cloreto de amônio (NH4Cl) é frequentemente substituído por aplicações de amolecimento de condensado a quente.

A desmineralização é um processo de duas etapas, a primeira das quais envolve a remoção de cátions usando uma resina SAC. O ácido clorídrico (HCl) é o regenerante mais eficiente e amplamente utilizado para aplicações de decationização. O ácido sulfúrico (H2SO4), embora seja uma alternativa mais acessível e menos perigosa ao HCl, tem uma capacidade operacional mais baixa e pode levar à precipitação de sulfato de cálcio se aplicado em uma concentração muito alta.

Regenerantes de cátion ácido fraco (WAC)

O HCl é o regenerante mais seguro e eficaz para aplicações de desalkalização. H2SO4 pode ser usado como alternativa ao HCl, mas deve ser mantido em baixa concentração para evitar a precipitação do sulfato de cálcio. Outras alternativas incluem ácidos fracos, como ácido acético (CH3COOH) ou ácido cítrico, que às vezes também são usados ​​para regenerar resinas WAC.

Regenerantes de ânion de base forte (SBA)

As resinas SBA só podem ser regeneradas com bases fortes. A soda cáustica (NaOH) é quase sempre usada como um regenerante SBA para desmineralização. O potassa cáustica também pode ser usado, embora seja caro.

Resinas de ânion de base fraca (WBA)

NaOH quase sempre é usado para regeneração de WBA, embora álcalis mais fracos também possam ser usados, como amônia (NH3), carbonato de sódio (Na2CO3) ou suspensões de cal.


Horário da postagem: 16/06/2021