Tajriba ishi. Suvni kation almashtirish usuli bilan yumshatish. Ishning maqsadi

2 - rasm. N-kationitli filtr.

a – I pog'ona N-kationit filtr; b – II va III pog'ona N-kationit filtr; 1 – qayta ishlanadigan suvni kirishi; 2 – qayta ishlanadigan suvni chiqishi; 3 – yumshatilgan suvni kirishi; 4 – yumshatilgan suvni tushirish; 5 – filtrlangan suvni bir qismini tushirish; 6 – ketma-ket regenerasiyalash uchun regenerasiyalovchi eritmani kiritish; 7 – oddiy regenerasiya qilishda regenerasiyalovchi eritmani kiritish; 8 – sarf o'lchovchi shayba; 9 – suvni kirishdagi bosimini o'lchovchi manometr; 10 – suvni chiqishdagi bosimini o'lchash uchun manometr; 11 – havo chiqaruvchi quvur; 12 – yuqori tuynuk; 13 – pastki tuynuk; 14 – suvni qayta yuklash uchun tuynuk; 15 – kationit; 16 – yuqori qismdagi taqismlovchi qurilma; 17 – sizdirish qurilmasi.

H – kationitli filtrlarda tozalanayotgan suvda Ca yoki Mg kationlari paydo bo'lishi bilan regenerasiya qilish uchun to'xtatiladi. H – kationitli filtrlarning ishchi ion almashtirish qobiliyatini tiklash uchun reagent sifatida H₂SO₄ yoki HCl kislotalarining eritmalari ishlatiladi. Regenerasiya jarayoni Na – kationitli filtrlardagi kabi amalga oshiriladi.

R₂]Ca+H₂SO₄=2R]H+CaSO₄

R₂]Mg+H₂SO₄=2R]H+MgSO₄

2R]Na+H₂SO₄=2R]H+Na₂SO₄
Kationitlarning shartli ifodasini quyidagi ko’rinishda yozish mumkin: ya‘ni NaH bunda H-kationitning suvda erimaydigan murakkab qismining shartli belgisi. H - kationitlardagi almashinuvchi kation. Kaionitlarda almashinuvchi kationitlar natriy ko’rinishda bo’lsa, natriy kationit (Na), agar almashinuvchi kationlar vodorod ko’rinishda bo’lsa, vodorod kationitlar (_PH) deb ataladi. Suvni yumshatishda, kationit filtrlarda ishlatiladigan filtrlovchi materiallarning suvni yumshatish xususiyatiga qarab, kationitlar kuchsiz va kuchli kislotali kationitlarga bo’linadi.

Kuchsiz kislotali kationit moddalardan sulfougol va KU-1 filtrlovchi materiallar sifatida birinchi pog’onali kationit filtrlarda, kuchli kislotali kationit moddalardan KU-2 va KU-8 esa ikkinchi pog’onali kationit filtrlarda filtrlovchi materiallar sifatida ishlatiladi, KU-1, KU-2, KU-8 polimer moddalardan sintez qilingan smolalar bo’lib, ular kuchsiz ishqorli va kuchsiz kislotali muhitlarda suvda erimaydi.

Kationitlarning asosiy sifat belgisi va ishlash qobiliyati ularning kation almashtirish hajmi katta yoki kichikligi bilan o’lchanadi. Kationitlarda qiy mati o’zgarishi asosan suvda kation almashinish jarayonida sodir bo’ladigan quyidagi omillarga bog’liqdir, ya‘ni filtrdan o’tayotgan suvning tezligiga, _PH - muhitiga, suvdagi kationlarning miqdoriga, regeneratsiya qilish uchun ishlatiladigan reagentning tabiatiga hamda miqdoriga bog’liq bo’ladi.

Umuman ionit filtrlarning jarayoni ikki bosqichdan iborat bo’lib:

1-bosqich: filtrlash, ya‘ni suvni yumshatish; 2-bosqich: filtrni regeneratsiya qilish, ya‘ni filtrning ish qobiliyatini qayta tiklash.

Birinchi pog’onali kationit filtrlash suvni filt-
rlash jarayonida filtrdan Са²⁺ va Мg²⁺ kationitlari o’tishi boshlanishi bilan regeneratsiya qilish uchun ishdan to’xtatiladi.

Ikkinchi pog’onali kationit filtr esa filtrlanayotgan suvdagi qattiq kationlarning umumiy miqdori 1 litrda 10 mkg-ekv/l dan oshishi bilan regeneratsiyalash uchun to’xtatiladi.

Filtrni regeneratsiya qilish uchun quyidagi operatsiyalar ketma-ket bajariladi:

1-filtrlovchi materiallarni yayratish. Buning uchun 15-20 minut davomida filtrning past qismidan tepa qismiga qarab suv o’tkaziladi. Yayratish natijasida filtrlovchi materiali o’zida ushlanib qolgan dag’al va mexanik moddalardan tozalanadi. Yayratish jarayoni filtrdan chiqayotgan suv tiniqlashishi bilan to’xtatiladi.

2-regeneratsiya eritmasini filtrdan o’tkazish. Bu operatsiyada tayyorlangan regeneratsiya eritmasini 10-15 m/s tezlik bilan filtrning yuqori qismidan pastki qismiga qarab to’g’ri oqim bilan o’tkazish jarayonida filtrda ushlanib qolgan ionlar regeneratsiya eritmasidagi ionlar bilan almashish natijasida filtrnig ish qobiliyati qayta tiklandi. Regeneratsiya eritmasini filtrdan o’tkazish jarayoni filtrdan o’tayotgan eritmaning kontsentratsiyasi dastlabki holatdagidek o’zgarmay qolganda to’xtatiladi.

3. Yuvish - regeneratsiya jarayoni tugashi bilan filtrdan 10-15 minut davomida toza suv to’g’ri oqim bilan, filtrlovchi moddani tarkibida ushlanib qolgan regeneratsiya eritmasidan tozalash uchun bajariladi.