Тажриба иши №8 Сувни катионитлаш технологияси

Тажриба иши № 8
Сувни катионитлаш технологияси.
Ионит фильтрларни регенерация қилиш жараёнида уларнинг дастлабки ион алмаштириш ҳажмини тўла даражада тиклаш учун, регенерация реагентини назарий ҳисобланган миқдоридан бирмунча ортиқча сарфлаш ҳамда техник ифодалар ўрнига “ химиявий тоза ” /х.ч/ реагентлар ишлатиш талаб қилинади. Аммо ионитли фильтрлар учун кўп миқдордаги химиявий тоза реагентларни ишлатиш сув тозалаш қурилмаларида иқтисодий ҳаражатларни кўпайтиради. Шу сабабли регенарация реагенти сифатида асосан техник моддалар ишлатилади. Аммо техник моддалар таркибида ҳар хил реагентлар бўлиши сабабли ионитларнинг ишчи ион алмаштириш ҳажмининг дастлабки ҳолатга қайтиши тўла даражада таъминланмайди. Шу сабабли ишчи ион алмаштириш ҳажми тўла тикланмаган ионитларнинг регенерацияланган ҳолатини белгилаш учун “регенерация даражаси” ρ деган катталик қабул қилинган. Бу катталик қуйидагича ифодаланади:
Р=(E_m-g_қ) / E_m = 1-g_қ / E_m
бу ерда E_m- ионитнинг тўла ион алмаштириш ҳажми. g_қ- ионитнинг регенерацияланмай қолган ҳажми, бу қийматни “қолдиқ” ион алмаштириш ҳажми деб ҳам аталади. Демак ҳар қандай ионитнинг регенерация даражаси, шу ионитнинг тўла ион алмаштириш ҳажмидан, қолдиқ ион алмаштириш ҳажми айирмасининг шу ионитнинг тўла ион алмаштириш ҳажмига нисбати билан характерланади. Ифодадан кўринадики, ионитларнинг регенерацияси тўла даражада бўлганда g_k=0 бўлиб, регенерация даражаси энг юқори қийматга яъни 1 га тенг бўлар экан ,g_қ-нинг ҳар қандай 0 дан катта қийматларида регенерация даражаси бирдан бўлиб боради.
Натрий катионитли фильтрларни регенерация қилиш учун ишлатиладиган техник NaCl туз таркибида ҳар хил миқдорда Ca, Mg ва бошқа катионлар ҳам бўлиши сабабли катионитларнинг регенерация даражаси эритма концентрациясига, солиштирма сарфига ва эритма таркибидаги айниқса Ca ва Mg катионлар миқдорига боғлиқ бўлади. Эритма таркибида хар хил катионлар кўп микдорда бўлиб, эритманинг концентрацияси қанча суюқ бўлса, катионитнинг регенерация даражаси ҳам шунча кичик бўлади. Регенерация даражаси кичик бўлган фильтрларда g_қнинг қиймати катта бўлиб, фильтрларнинг регенерация оралиғидаги ишлаш вақти камаяди.
7.3. расмда таркибида ҳар хил миқдорда Ca ва Mg бирикмалари бўлган NaCl тузи билан регенерация қилинган натрий катионитли фильтрларнинг регенерацияланиш ҳолати кўрсатилган. Бу фильтрларда регенерация жараёнида катионит таркибида ушланиб қолинган Ca ва Mg катионлар, катионитнинг умумий ҳажмида бир хил миқдорда деб фараз қилинган. Расмдаги а ҳолат таркибида камроқ миқдорда, б ҳолат кўпроқ миқдорда Ca ва Mg катионлари бўлган NaCl билан регенерация қилинган фильтрларларнинг регенерациядан кейинги ҳолатини кўрсатади. Расмдаги чизилган юза катионитнинг қолдиқ ион алмаштириш ҳажмини, чизилмаган юза эса регенерацияланган ҳажмини кўрсатади. Расмдан кўринадики таркибида кам миқдорда Ca ва Mg катионлари бўлган NaCl эритмаси билан регенерация қилинган «а» фильтрларда қолдиқ ион алмаштириш ҳажми «б» фильтрларга қараганда камроқ бўлар экан. Бундай фильтрларнинг сув қаттиқлигини камайтириш ҳолати графикда тасвирланган. Графикдаги абциссалар ўқига юмшатилаётган сувнинг умумий қаттиқлиги, координаталар ўқига фильтрнинг иш даври қўйилган, графикдаги «а» чизиғи «а» фильтрда «б» чизиғи «б» фильтрда таркиби бир хил бўлган сувнинг фильтрланиши натижасида фильтрат қаттиқлиги қандай камайишини кўрсатади.Сув қаттиқлиги камайиши фильтрларнинг иш даври бошидан то давр охиригача бир хил миқдорда бўлсада, қолдиқ ион алмаштириш ҳажми кичик бўлган «а» фильтрларда юмшатилаётган сувнинг қолдиқ қаттиқлиги, (Ққ) қолдиқ ион алмаштириш ҳажми катта бўлган «б» фильтрда юмшатилаётган сувнинг қолдиқ қ
аттиқлигидан (Ққ) кичик бўлар экан.
7.3-расм. Техник NaСl эритмаси билан регенерацияланган катионитларда фильтр ҳажми бўйича қолдиқ Ca ва Mg катионлар концентрациясининг /аб/ ва уларда юмшатилган сув қаттиқлиги камайиши /в/.
Аммо регенерацияланган катионит таркибида қолдиқ Ca ва Mg катионлар расмда кўрсатилганидек фильтрнинг баландлиги яънги ҳажми бўйича бир хил миқдорда ютилган бўлмайди. Бу катионларнинг фильтр баландлиги бўйлаб қандай миқдорда ютилиши қуйидаги сабабларга: регенерация эритмасининг тозалик даражалиги, унинг фильтрдан қандай ҳолатда ўтказилишига, эритманинг ўтиш тезлигига, солиштирма сарфига ҳамда регенерациялаш вақтига боғлиқ бўлади.
7.4.расмда /1-V/ тўғри йўналишда регенереция қилинаётган катионитнинг ишчи ион алмаштириш қобилияти тикланиши яъни регенерация жараёнида Ca ва Mg катионларининг Na катионлари билан алмашиниш ҳолати кўрсатилган. Расмдаги I фильтрдан дастлабки NaCl эритмаси ўтаётганда регенерацияланган ҳолатни, II-III регенерация жараёни оралиғидаги ҳолатни, IV-V эса регенерация жараёни тугалланаётган ҳолатни кўрсатади.
Расмдан кўринадики регенерация жараёни катионитнинг умумий ҳажмида айни бир вақтда бир хил тезликда бўлмай, аввало катионитнинг юқори қатламида бошланиб, фильтрдан ўтаётган NaCl эритмасининг миқдори тоборо ошиб бориши билан регенерацияланиши жараёни юқоридан пастки қатламларга силжиб бориши натижасида регенерацияланаётган ҳажм тобора кенгайиб борар экан.


7.4-расм. “