Tecnologia di rigenerazione della resina a scambio ionico

Quando i siti di scambio della resina sono occupati da ioni e raggiungono la saturazione, entra nello stato di "guasto". Il processo di rigenerazione consiste nell'invertire questa reazione di scambio e ripristinare la capacità di scambio ionico della resina.

Il principio della rigenerazione chimica si basa sulla reversibilità delle reazioni di scambio ionico.

Per le resine cationiche, vengono utilizzate soluzioni acide forti come acido cloridrico o acido solforico. Gli ioni idrogeno in esse possono spostare il calcio, il magnesio, il sodio e altri cationi adsorbiti sulla resina. La resina anionica viene rigenerata con una soluzione di idrossido di sodio e gli ioni idrossido spostano gli anioni adsorbiti. Una volta completata la rigenerazione, le resine vengono rispettivamente ripristinate al tipo H (resina cationica) e al tipo OH (resina anionica) e riacquistano la loro capacità di scambio.

La rigenerazione della resina non è un processo infinito. Ogni rigenerazione causerà un certo danno alla resina. Man mano che il numero di rigenerazioni aumenta, la capacità di scambio della resina diminuisce gradualmente. Quando le prestazioni dopo la rigenerazione non soddisfano i requisiti, è necessario sostituire la nuova resina.

Metodi, passaggi e ottimizzazione della rigenerazione

1. Fase di pretrattamento:

Le nuove resine o le resine che sono state conservate per un lungo periodo di tempo devono essere sottoposte a un trattamento speciale. Il processo tipico include: ammollo in salamoia satura per 18-20 ore, quindi rimozione delle impurità inorganiche con acido cloridrico diluito al 4-5% e infine rimozione delle impurità organiche con soluzione di idrossido di sodio diluito al 2-4%. Questo passaggio è particolarmente importante per le applicazioni farmaceutiche e alimentari.

2. Processo standard per la rigenerazione chimica:

Controlavaggio:Il flusso d'acqua inverso risciacqua il letto di resina per rimuovere i solidi sospesi e le particelle di resina rotte, allentando al contempo lo strato del letto di resina.

Iniezione di rigenerante:Iniettare una quantità appropriata di rigenerante in base al tipo di resina. La resina cationica viene solitamente trattata con una soluzione di acido cloridrico al 4-5%, mentre la resina anionica viene trattata con una soluzione di idrossido di sodio al 4-5%. La quantità di rigenerante utilizzata è generalmente da 2 a 5 volte il volume della resina.

Ammollo:Il rigenerante rimane nel letto di resina per un periodo di tempo sufficiente (di solito 30-60 minuti) per garantire una reazione completa. In questa fase è necessaria un'agitazione appropriata per migliorare l'efficienza.

Lavaggio lento:Risciacquare a una portata inferiore per rimuovere l'attivatore e gli ioni spostati dai pori della resina fino a quando il pH dell'effluente non si avvicina al neutro.

Lavaggio in avanti: Risciacquo rapido in direzione del flusso normale per eliminare il gradiente di concentrazione nello strato di resina e prepararsi per l'ingresso nello stato di lavoro.

Per le resine contaminate speciali, è necessario adottare misure di rigenerazione potenziate. La resina cationica contaminata con ferro può essere trattata immergendola in acido cloridrico e aggiungendo un agente riducente. Le resine anioniche contaminate da materia organica devono essere trattate con una soluzione mista di NaCl al 10% e NaOH al 2-5%. Nei casi più gravi, può essere utilizzata anche una soluzione di perossido di idrogeno all'1%.

La tecnologia di rigenerazione delle resine a scambio ionico si sta sviluppando in una direzione più efficiente ed ecologica. Un piano di rigenerazione scientifico e ragionevole può non solo ripristinare il 90% della capacità di scambio della resina, ma anche prolungare la sua durata di servizio di diverse volte e ridurre significativamente i costi operativi.

In futuro, con la continua comparsa di nuovi materiali e tecnologie, la tecnologia di rigenerazione delle resine a scambio ionico è destinata a raggiungere maggiori progressi e a dare maggiori contributi alla produzione industriale e alla protezione ambientale.

Padroneggiare la tecnologia di rigenerazione e garantire che ogni granello di resina sia pienamente utilizzato è la responsabilità di ogni utente e un requisito inevitabile per lo sviluppo verde.