رزین سختی گیر دیگ بخار (بویلر) برای چیست؟ رزین سختی گیر دیگ بخار یا رزین نرم کننده آب بویلر به رزینی گفته می شود که از نوع رزین تبادل کاتیونی سدیم است و برای حذف یون های کلسیم و منیزیم در آب و به منظور کاهش سختی آب ورودی و خام و تبدیل آن به آب نرم مورد استفاده قرار می گیرد. رزین سختی گیر دیگ بخار مانع از تشکیل رسوب کربنات در خط لوله، تجهیزات، بویلر ها و دیگ بخار می شود. رزین های سختی گیر دیگ بخار بعد از مدتی کارکرد اشباع می شوند ونیازمند بازسازی هستند. احیا یا بازسازی رزین کاتیونی با سدیم یا (nacl) انجام می شود.
معادله شیمیایی برای تبدیل آب سخت به آب نرم در بویلرها
حذف کلسیم: CaCO 3 2NaCl=CaCl 2 Na2CO3
حذف منیزیم: MgCO3 + 2NaCl = MgCl2 + Na2CO3
نحوه کار رزین سختی گیر دیگ بخار
- مرحله اول آب ورودی وارد دستگاه سختی گیر می شود.
- مرحله دوم از بستر رزین کاتیونی عبور داده می شود
- مرحله سوم رزین تبادل کاتیونی (رزین سختی گیر آب) یون های کلسیم و منیزیم را با یون های سدیم مبادله می کنند.
- مرحله چهارم بعد از مدتی رزین های تبادل کاتیونی اشباع شده و عملکرد خود را از دست می دهند
- مرحله پنجم نیاز است برای احیا یا بازسازی رزین های تبادل کاتیونی از محلول سدیم (آب نمک) استفاده شود و دوباره مبادله یونی اتفاق می افتد این بار به صورت بالعکس
- مرحله ششم رزین شستشو داده می شود تا باقی مانده ذرات و ناخالصی ها و آلاینده ها از رزین حذف شود
- مرحله هفتم رزین نرم کننده آب آماده استفاده مجدد در دستگاه سختی گیر است
تمامی مراحل به صورت مکرر انجام می شوند و باعث می شوند آب ورودی به دستگاه سختی گیر در دیگ بخار تصفیه شود و آب خروجی به صورت نرم در دستگاه دیگ بخار و تجهیزات مربوطه به بویلر مورد استفاده قرار بگیرد. چرخه و طول عمر رزین سختی گیر بویلر وابسته به نحوه عملکرد دستگاه، میزان مراقبت و نگهداری از رزین، میزان سختی آب ورودی و بسیاری از موارد دیگر از جمله دما و شرایط مواد شیمیایی دارد. اما به صورت معمول رزین های سختی گیر بین 5 تا 10 سال عمر دارند.
رزین های نرم کننده مدرن پرولایت برای دیگ بخار
رزین های تبادل یونی نوعی فرایند برای حذف انتخابی به شمار می روند. به بیان ساده تر، شما با انتخاب رزین تبادل یونی خاص می توانید املاح خاصی را از آب حذف کنید. به عنوان مثال رزین حذف نیترات آب ، رزین حذف آهن و منگنز از آب ، حذف رزین آرسنیک و … از این دسته هستند. با توجه به تنوع آلاینده ها در محیط زیست و آب آشامیدنی و صنعتی، تولید کنندگان رزین نیز متناسب با آن رشد کرده و محصولات مدرن را به بازار عرضه کرده اند که می تواند انواع آلاینده های خاص را بر اساس تبادل یون مبادله و جداسازی کند.
در صنایعی که دستگاه بویلر و تجهیزات مرتبط با آن استفاده می شود لازم است سختی آب به صورت کامل حذف شود. برای این منظور رزین های مصنوعی که اغلب رزین های کاتیونی اسید قوی با کارایی بالا هستند برای بویلر و دیگ بخار استفاده می شوند. اغلب این رزین ها با آب نمک بازسازی می‌شوند اما در موارد خاص و برخی نرم کننده های تخصصی بازسازی با کلرید پتاسیم انجام می شود. در این صورت یون های سخت آب با پتاسیم مبادله می شوند.
برخی از رزین های مهم پرولایت برای حذف یون های سخت آب از دیگ بخار عبارتند از : رزین پرولایت c100e ، رزین پرولایت c100
مشکلات آب سخت برای دیگ بخار
یکی از مهم ترین مشکلات آب سخت برای بویلرها این است که باعث ایجاد لایه های رسوب در دیگ های بخار می شود. همین رسوب می تواند عملکرد بویلر را تحت تاثیر قرار دهد. زیرا به دلیل ضخامت رسوب بر روی دیواره ها و لوله ها بیشتر گرما و حرارت هدر می رود و دستگاه باید با فشار بیشتری کار کند. گاهی این مساله منجر به انسداد لوله ها و تجهیزات دیگ بخار می شود. همچنین املاح آب سخت می تواند باعث خوردگی سطح داخلی بویلر شده و آسیب های جدی وارد کند از جمله باعث سوارخ شدن بدنه آن می شود. به همین دلیل لازم است قبل از ورود آب سخت به دیگ های بخار یا بویلرها آب ورودی نرم شود.
اصول نرم کردن آب دیگ بخار
در عملیات سرویس، واکنش برای سختی موقت به شرح زیر است (بی کربنات کلسیم نشان داده شده است):
Ca(HCO3)2 + رزین – 2Na = 2Na(HCO3) + رزین –
سختی موقت کلسیم + رزین به شکل Na = 2 x بی کربنات سدیم + رزین به شکل کلسیم
برای سختی دائمی (سولفات کلسیم نشان داده شده است):
CaSO4 + رزین – 2Na = Na2S04 + رزین – کلسیم
سختی دائمی + رزین به شکل Na = 2 x سولفات سدیم + رزین به شکل کلسیم
نرم شدن فرآیندی آسان و محبوب است زیرا بازسازی رزین با محلول آب نمک ساده امکان پذیر است.
در بازسازی واکنش به شرح زیر است:
رزین – کلسیم + 2NaCl = CaCl2 + رزین – 2Na
رزین تخلیه شده (کلسیم) + کلرید سدیم (بازسازنده آب نمک) = کلرید کلسیم + رزین احیا شده (شکل Na)
رزین تبادل یونی نوعی فرآیند برگشت پذیر است. اگر یک نیروی محرکه بالا، مانند غلظت بالای کلرید سدیم یا پتاسیم به رزین تخلیه شده اعمال شود، می توان آن را بازسازی و دوباره استفاده کرد. معمولاً محلول آب نمک (معمولاً 10٪ NaCl) است، سپس سختی روی رزین تخلیه شده دوباره تعویض می شود. دو یون سدیم (تک ظرفیتی) جای هر یون کلسیم یا منیزیم را می گیرند.
این فرآیند “بازسازی” و محلول NaCl “بازساز” نامیده می شود. بنابراین در اصل یک سیستم نرم کننده از یک بستر رزین تبادل یونی تشکیل شده است که توانایی حذف یون های سختی مانند کلسیم و منیزیم را دارد و آنها را با یون های بی ضرر مانند سدیم مبادله می کند و پس از اتمام می تواند توسط محلول نمک با غلظت بالا (آب نمک 10 درصد) بازسازی شده و ظرفیت آن احیا شده است. همچنین می توان از KCl استفاده کرد اما ظرفیت رزین کمتر است و ماده احیا کننده گران تر است. اگر سیستم به خوبی نگهداری شود و مراقبت از رزین های به خوبی انجام شود، این سیستم ها و رزین ها می توانند سال ها دوام بیاورند. رزین های نرم کننده پرولایت یا رزین سختی گیر دیک بخار پرولایت می توانند تا بیش از 10 سال کار کنند.
هزینه رزین برای دیگ بخار
هزینه رزین برای دیگ بخار بر اساس نوع سختی آب و نوع رزین انتخابی و برند می تواند متفاوت باشد. برای اطلاع دقیق از هزینه و قیمت رزین سختی گیر دیگ بخار از برند پرولایت می توانید با کارشناسان ما در ارتباط باشید.
منبع: purolite.com
