رزین آنیونی پرولایت مدل  A400 OH

رزین پرولایت (PUROLITE) مدل A400 OH، رزین آنیونی تبادل یونی قوی نوع یک می باشد که از دانه های کروی ژل پلی استایرن با رنگ بسیار روشن تشکیل شده است و دارای گرید صنعتی است.

رزین آنیونی A400 OH پرولایت حداقل میزان قابلیت کاهش سطح سیلیکا و ظرفیت عملکرد بالا  در آب سخت را دارد. این رزین عملکرد عالی و بازدهی فوق العاده ای بعد از احیا داشته که علت آن ها ساختار ژلی شفاف این رزین آنیونی می باشد.

رزین A400OH عملکرد خوبی در سیستم های حذف مواد معدنی مصنوعی یا نمک زدایی با بسترهای ترکیبی یا لایه ای (سیستم های سختی گیر) از رزین، دارد.رزین آنیونی A400 OH پرولایت به نسبت ژلی بودن نوع آن، پایداری فیزیکی بسیار بالایی دارد که موجب افزایش طول عمر آن بدون افزایش افت فشار می شود.

تفاوت رزین A400 OH با رزین A400 در فرم یونی آنها است، رزین یونی A400 OH دارای فرم یونی -OH است، درحالی که رزین A400 دارای فرم یونی -Cl است. رزین آنیونی A400 OH که در فرم هیدروکسید است، نسبت به سایر رزین های آنیونی قوی از مقاومت حرارتی بیشتری برخوردار است.
رزین A400 OHدارای گواهینامه های  IFANCA Halal و LPPOM MUI Halal می باشد.

مکانیسم حذف آنیون های آب توسط رزین پرولایت A400OH

رزین پرولایت A400OH در سطح خود یون های هیدروکسید (-OH)دارد. هنگامی که این رزین در مجاورت آنیون های مختلف آب قرار می گیرد، عمل تعویض یون انجام می شود. بدین ترتیب که یون های -OH از سطح رزین جدا شده و وارد آب می شوند و به جای آنها آنیون های موجود در آب بر سطح رزین قرار می گیرند.

شکل ظاهری رزین پرولایت آنیونی A400OH

رزین پرولایت A400OH  از دانه های کروی شکل تشکیل شده که اندازه آنها در حدود 300 تا 1200 میکرومتر است و حداکثر 1% آنها ابعادی کمتر از 300 میکرون دارند.

رزین آنیونی پرولایت A400 OH

افت فشار در مخزن محتوی رزین سختی گیر پس از مدتی استفاده از رزین به دلیل اشباع بستر رزینی با املاح، ذرات و رسوبات جذب شده یک امر عادی به حساب می آید. جهت برطرف کردن این مساله از احیای رزین با مواد شیمیایی مناسب استفاده می شود. اما بهر حال به خاطر پایداری فیزیکی خوبی که رزین آنیونی A400 OH پرولایت دارد، نسبت به دیگر رزین های موجود در بازار در مدت زمان طول عمر مفید خود، از افت فشار در مخزن محتوی رزین جلوگیری می کند.

رزین آنیونی A400 OH دارای فرم یونی OH- می باشد و گروه عمکلردی آن آمونیوم چهار تایی نوع یک است.

کاربردهای رزین Purolite مدل A400 OH

از کاربردهای اصلی رزین پرولایت A400 OH می توان به دو مورد زیر اشاره کرد:

1- حذف مواد معدنی غیر ارگانیک در کاربردهای صنعتی برای سختی گیرهای رزینی یا به عبارتی دیگر نمک زدایی (Demineralization) از آب های صنعتی

2- حذف سیلیکا (سیلیس از آب)

از موارد استفاده از رزین آنیونی پرولایت A400 OH می توان به حذف سختی آب، نمک زدایی، آماده سازی آب خالص و آب مقطر، استخراج و تصفیه اسید آمینه و آنتی بیوتیک ها، تصفیه و حذف یون های فلزات سنگین و… اشاره کرد.

وجود سیلیس در آب بر روی تاسیسات صنعتی چه تاثیری دارد؟

حذف سیلیکا از آب های مورد استفاده در کاربردهای صنعتی، در زمان استفاده از دیگ های بخار اهمیت بیش تری دارد. اثرات سیلیکا بر روی لوله ها، توربین های بخار و سایر تاسیسات به وضوح مشخص می باشد. به خصوص در کاربردهایی که برای صرفه جویی در هزینه ها، فشار بخار را بالا می برند، مضرات و اثرات بد سیلیس بیش تر مشخص و نمایان می گردد.

وجود سیلیس در آب دیگ های بخار مشکلات زیادی را به وجود می آورد. رسوب حاصل از سیلیکا بسیار سخت و چسبنده می باشد و حذف رسوبات آن از روی تاسیسات و لوله ها بسیار مشکل است. علاوه بر این رسوبات سیلیکا در تاسیسات و دیگ های بخار باعث افت شدید انتقال حرارت و در نتیجه افزایش مصرف انرژی می شود.

یکی از بهترین روش ها جهت حذف سیلیس از آب استفاده از رزین های تبادل یونی می باشد، برای این کار می توان ابتدا کاتیون های موجود در آب را با استفاده از یک رزین کاتیونی حذف کرد و بعد با استفاده از یک نمونه رزین قوی آنیونی سیلیس را به صورت سیلیکا از آب حذف کرد.

مزایای رزین آنیونی پرولایت مدل A400 OH

1- ظرفیت عملیاتی بالا برای حذف سختی آب

2- کارایی سینتیک (جنبشی) خوب و ظرفیت تبادل بالا

3- پایداری فیزیکی، شیمیایی و گرمایی بالا

4- قابلیت احیای موثر و کارآمد

5- طول عمر بالا

6- استانداردها و گواهینامه های جهانی

احیای رزین آنیونی A400 OH پرولایت

پس از مدتی استفاده از رزین، به سبب جذب املاح، رسوبات و ذرات موجود در آب، بستر رزین داخل محفظه فیلتر با این مواد اشباع شده و دیگر کارایی نخواهد داشت، در نتیجه افت فشار در داخل مخزن دستگاه سختی گیر به وجود می آید.

برای این که رزین در طولانی مدت کارایی خود را حفظ کند، نیاز است که پس از اشباع رزین، آن را احیا کرد. برای احیای رزین پرولایت A400OH با فرم هیدروکسید (-OH) از سدیم هیدروکسید (NaOH) استفاده می شود. به همین منظور، محلولی از سدیم هیدروکسید با غلظت 3 تا 6 درصد را با نرخ 2 تا 4 مترمکعب بر ساعت بر مترمکعب رزین به مدت 30 الی 60 دقیقه از بستر رزین عبور می دهند. لازم به ذکر است که رزین A400OH، نسبت به رزین های قدیمی نوع یک (مدل A600) که ساختار آمونیومی بر پایه پلی استایرن داشتند، به سود سوزآور کمتری برای احیا نیاز دارد. علاوه بر سدیم هیدروکسید از پتاس (KOH) نیز می توان برای احیای رزین آنیونیA400OH استفاده کرد؛ اما پتاس قیمت بالاتری دارد.

افت فشار (Pressure Drop): بعد از مدتی از شروع استفاده از سیستم سختی گیر رزینی، به دلیل اشباع بستر رزین داخل فیلتر ممکن است افت فشار در داخل مخزن به وجود آید. این افت فشار تابع عوامل مختلفی مانند: توزیع اندازه ذرات، عمق بستر رزین، حجم مواد تبادلی، میزان جریان و هم چنین گرانروی (ویسکوزیته) محلول نفوذی می باشد. عوامل موثر بر هر یک از موارد بیان شده شامل موارد زیر است:

• افزایش رسوب ذرات بر روی بستر رزین
• فشرده سازی بیش از حد رزین
• طبقه بندی نادرست و غیر اصولی یا ناقص بستر رزین

با توجه به عواملی مانند کیفیت آب ورودی، کاربرد دستگاه سختی گیر و پارامترهای طراحی آن، دبی آب ورودی یا نرخ جریان می تواند از 10 تا 40 بشکه در ساعت (BV/h) متغیر باشد.شستشوی معکوس (Backwash): درزمان بک واش، مخزن حاوی رزین باید برای مدت 10 تا 15 دقیقه با حجمی معادل 50 تا 70 درصد حجم کل مخزن شستشو داده شود. انجام عملیات بک واش باعث می شود، ذراتی که در بستر رزین داخل مخزن به دام افتاده اند، آزاد شده و حباب های به دام افتاده داخل بستر رزین نیز خارج شوند. بعد از این عملیات، ذرات رزین به حداقل مقاومت خود در برابر ورود جریان آب می رسند.
نکته: در اولین سرویس بعد از نصب دستگاه سختی گیر، زمان شستشوی 30 دقیقه توصیه می شود. گسترش حجم بستر رزین با افزایش سرعت جریان افزایش و با کاهش دمای مایع ورودی کاهش می یابد.
دقت کنید در هنگام شستشوی معکوس به دلیل فشار و انبساط بیش از حد مجاز، رزین داخل مخزن به لوله بالایی مخزن نرسد.
احیای رزین آنیونی قوی (SBA) مانند رزین A400 OH پرولایت تنها با استفاده از مواد شیمیایی دارای پایه قوی امکان پذیر می باشد. سود سوزآور (NaOH) تقریبا همیشه به عنوان یک احیا کننده قوی آنیونی برای احیا و بازسازی رزین های آنیونی مورد استفاده قرار می گیرد. پتاس سوزآور (KOH) نیز می تواند برای این منظور استفاده شود، اما قیمت آن نسبت به سود سوزآور بالا می باشد.

مراحل احیای رزین تبادل یونی

روش های احیای رزین های تصفیه آب (رزین تبادل یونی)

جهت احیای رزین تبادل یونی با استفاده از مواد شیمیایی مناسب، مراحل کلی زیر باید به ترتیب انجام شود:

1- بک واش: (Bakwash)  آب از بالای مخزن بر روی بستر رزین داخل آن ریخته می شود. با عبور جریان آب از میان بستر رزین، جامدات معلق باقی مانده در بستر حذف شده و دانه های رزین مجدداً بر سطح مخزن توزیع می گردند. افزایش حجم بستر رزین با عبور آب باعث می شود که هر گونه ذرات ریز و رسوبات از بستر رزین حذف گردند.

2- تزریق احیا کننده (Regenerant injection) :  در این مرحله محلول احیا کننده برای زمان تماس کافی با رزین، با نرخ جریان پایین به ستون تبادل یونی تزریق می شود. برای رزین های میکس بد، فرایند احیا پیچیده تر می باشد و به این صورت انجام می شود که ابتدا رزین ها از هم جدا می گردند، سپس به این منظور از یک ماده احیا کننده سوزآور یا نوعی احیا کننده اسیدی استفاده می شود.

3- جایگزینی احیا کننده (Regenerant displacement) : احیا کننده به صورت تدریجی با استفاده از جریان آب (جهت رقیق کردن)، با همان سرعت جریان محلول احیا کننده به بیرون مخزن هدایت می شود. برای واحدهای رزین میکس بد، بعد از استفاده از محلول احیا کننده، جایگزینی مواد آلاینده در بستر رزین با ماده احیا کننده اتفاق می افتد و رزین ها با هوا و نیتروژن فشرده شده ترکیب می گردند. نرخ جریان این مرحله که به آن مرحله “شستشوی آهسته” می گویند، برای اجتناب از وارد آمدن آسیب به دانه های رزین باید با دقت مدیریت شود.

4- شستشو: (Rinse)در نهایت، رزین با نرخ جریانی مشابه نرخ جریان چرخه سرویس، با آب شسته می شود. چرخه شستشو باید تا زمانی که آب به سطح کیفیت مورد نظر و مطلوب برسد، ادامه پیدا کند.

عمر مفید رزین پرولایت A400OH   

رزین آنیونی A400OH، درصورت نگهداری درست و احیای به موقع طول عمری در حدود 5- 6 سال دارد. در صورتی که رزین از کیفیت مناسبی برخوردار باشد و از آب شهری تغذیه کند، این مدت می تواند افزایش پیدا کند.