بررسی عوامل مهم بر عمر مفید رزین سختی گیر

عمر مفید رزین سختی گیر چقدر است؟ بسیاری از عوامل و شرایط هستند که میتوانند بر کارایی رزین تبادل یونی تاثیر بگذارند. برخی از این عوامل به نحوه نگهداری و حفظ کیفیت رزین اشاره می کند. برخی به نحوه حمل و نقل رزین و ذخیره سازی، برخی دیگر مربوط به آماده سازی و استریلیزاسیون است. ما در ادامه همه این موارد را مورد بررسی قرار داده ایم.

عوامل موثر بر روی عمر مفید رزین سختی گیر

عوامل و فاکتورهای زیادی بر روی افزایش طول عمر مفید رزین سختی گیر تاثیر دارند که برخی از آنها عبارتند از:

• شرایط نگهداری رزین تبادل یونی
• شرایط حمل و نقل
• شرایط پیش شرطی سازی و کاربرد مورد نظر
• نحوه مراقبت از رزین ها
• نحوه ذخیره سازی رزین در هنگام خاموش شدن تجهیزات

 

 

شرایط نگهداری رزین تبادل یونی پرولایت

یکی از عوامل مهم که بر عمر مفید رزین های تبادل یونی تاثیر می گذارد شرایط نگهداری آنها است. محافظت رزین های تبادل یونی از دماهای شدید و نور مستقیم خورشید ضروری است. استفاده از ظروف سرپوشیده که نور مستقیم به آنها نتابد و در کنترل دمای محیط باعث می شود رزین های به صورت سالم نگهداری شوند. جدول زیر عمر مفید رزین های پرولایت را بر اساس ماه برای کاربردهای متداول بیان کرده است.

اگر رزین ها را در داخل خانه نگهداری می کنید باید سعی کنید دما را در دمای زیر 40 درجه سانتیگراد (104 درجه فارنهایت) حفظ کنید و باید اطمینان پیدا کنید کیسه های رزین از تماس با نور UV (که باعث اکسیداسیون و رشد جلبک ها و باکتری ها می شود) در امان هستند. علاوه بر این، نباید کیسه های رزین در نزدیکی رادیاتور، وسایل گرمایشی یا در یک دیگ بخار گرم نگهداری کنید. اگرچه رزین‌های پرولایت می‌توانند تا دمای ۴۰- درجه سانتی‌گراد، (۴۰- درجه فارنهایت) دوام بیاورند اما توصیه می‌شود رزین‌ها در دمای بالای صفر درجه سانتی‌گراد، (۳۲ درجه فارنهایت) نگهداری شوند. نوسانات دما باعث آسیب به بسته بندی محصولات رزین های پرولایت می شوند و اگر رزین به هر دلیلی منجمد شد، باید رها شود تا به طور طبیعی ذوب شود.

جدول عمر مفید رزین های پرولایت بر اساس کاربرد برحسب ماه

آب فوق العاده خالص	کاربردهای صنعتی – هسته ای	کاربرد تصفیه اب صنعتی	کاربرد آب آشامیدنی و غذا	فرم  رزین	نوع رزین
n/a	n/a	60	24	NA+	کاتیون اسید قوی
6	24	36	n/a	H+	کاتیون اسید قوی
n/a	12	24	n/a	NH4+	کاتیون اسید قوی
n/a	n/a	60	12	H+	کاتیون اسید ضعیف
n/a	n/a	60	24	CL-	آنیون پایه قوی نوع I
6	24 ++	24	n/a	OH-	آنیون پایه قوی نوع I
n/a	n/a	48	24	CL-	آنیون پایه قوی نوع II
n/a	n/a	12	n/a	OH-	آنیون پایه قوی نوع II
n/a	n/a	48	24	CL-	آنیون اکریلیک پایه قوی
n/a	n/a	60	24	FREE  BASE	آنیون پایه ضعیف
n/a	n/a	48	24	FREE  BASE	آنیون اکریلیک پایه ضعیف
6	24++	+ UP to 24	n/a	H+/ OH	تخت های مختلط
6	n/a	60	24	NA+ or  +H	CHELATING

 

نکته: اگر شما نیازمند مشاوره یا اطلاعات بیشتری در این زمینه هستید و یا می خواهید اطلاعات کاملی در مورد قیمت رزین سختی گیر پرولایت داشته باشید می توانید با کارشناسان ما در ارتباط باشید.

شرایط حمل و نقل رزین تبادل یونی

به منظور افزایش طول عمر مفید رزین سختی گیر باید شرایط حمل و نقل رزین های تبادل یونی را کنترل کرد. برای حمل و نقل باید از وسایل نقیله سرپوشیده استفاده شود و دما در حمل و نقل تحت کنترل قرار بگیرد. بسته بندی رزین ها اهمیت زیادی دارند که باید در زمان حمل و نقل برای  محافظت از محتویات بسته و رزین در برابر آلودگی اطمینان حاصل کرد زیرا در صورت آسیب بسته بندی رزین، امکان از دست دادن یا جذب رطوبت توسط رزین های تبادل یونی وجود دارد. اگر بسته بندی آسیب ببیند یا باز بماند و رزین ها در معرض جو قرار گیرند، رزین می تواند از طریق ترکیبی از آلودگی فیزیکی، شیمیایی یا بیولوژیکی خراب شوند. یکسری دستورالعمل ها توسط پرولایت Purolite برای نگهداری بهتر ارائه شده که رعایت آنها می تواند به طول ماندگاری رزین های پرولایت کمک کند. به عنوان مثال، رزین های آنیونی هیدروکسید در برابر تماس با دی اکسید کربن موجود در هوا کربناته می شوند.

علاوه بر شرایط حمل و نقل و بسته بندی باید بعد از باز شدن بسته بندی، محتویات آن در اسرع وقت استفاده شود و رزین های استفاده نشده مجدداً در ظرف مناسب و تمیز بسته بندی شوند. اگر کیسه ها به هر دلیلی آسیب دیدند باید تلاش کنید که رزین ها حداقل در معرض هوا و جو قرار نگیرند. همچنین اگر رزین در معرض دمای بالا به مدت طولانی قرار بگیرد احتمال خشک شدن آن زیاد است که این امر می تواند باعث ترک خوردگی و شکستگی رزین ها شود.

برای جلوگیری از این مساله و به حداقل رساندن آسیب به رزین های تبادل یونی باید رزین ها را بخیسانیم. روش کار بدین شرح است از یک محلول آب نمک غلیظ استفاده می کنیم و به ارامی آن را وارد می کنیم تا به مدت یک ساعت به حد تعادل برسد. جابجایی آب نمک با کاهش 5 درصدی غلظت آب نمک در درمان های متوالی انجام می شود. برای هر جابجایی متوالی مدت زمان تماس 30 دقیقه در نظر گرفته شود. سپس محلول نهایی 5 درصد آب نمک جابجا شده و با آب شسته می شود.

دقت کنید که رزین های کاتیونی به فرم هیدروژن با عبور آب نمک از بستر، اسید هیدروکلریک تولید می کنند. رزین آنیون به شکل هیدروکسید نیز هیدروکسید سدیم (سودا سوز آور) تولید می کند. در هر مورد، رزین کاتیونی به شکل سدیمی و رزین آنیونی به شکل کلرید تبدیل می‌شود و برای بازگشت به شکل احیا شده به بازسازی‌های متعدد نیاز دارد.

توجه داشته باشید در انبار از قرار دادن دوبار روی یک پالت کامل خودداری کنید. اگر به دلیل محدودیت فضا ناگزیر هستید باید از تخته های پالت بین هر پالت برای جلوگیری از آسیب به محصولات استفاده کنید. بیشتر رزین‌های پرولایت مواد غیر خطرناک و پایدار در دما هستند و شرایط ذخیره‌سازی دمایی خاصی ندارند. اما اقدامات احتیاطی برای جلوگیری از دماهای شدید در طول حمل و نقل رزین ها باید رعایت شود.

اگر محصول در طول حمل و نقل منجمد شود، ذوب شدن باید به تدریج و بدون هیچ گونه دخالت فیزیکی انجام شود. در صورت امکان در حالت یخ زدگی از جابجایی بسته رزین خودداری کنید. باید دستورالعمل های برگه اطلاعات ایمنی و اسناد محصول مربوطه را به دقت مطالعه کنید و طبق آن عمل نمایید.

توجه داشته باشید همه محصولات Purolite دارای گواهی ثبت، ارزیابی، مجوز و محدودیت مواد شیمیایی (REACH) هستند و برچسب های محصول برای حمل و نقل بین المللی مطابق با طبقه بندی، برچسب گذاری و بسته بندی (CLP) هستند. برگه‌های اطلاعات ایمنی محصول و برگه‌های اطلاعات محصول را برای جزئیات در مورد الزامات ویژه حمل و نقل بررسی کنید.

شرایط پیش شرطی سازی و کاربرد مورد نظر

اگرچه بیشتر رزین ها به صورت دانه های کروی مرطوب کاملا متورم ارائه می شوند اما برخی از رزین های ویژه در شرایط خشک یا نیمه خشک عرضه می شوند و ممکن است در صورت آبگیری مجدد به میزان قابل توجهی منبسط و متورم شوند. به همین دلیل برای سازگاری و انطباق با افزایش حجم در طول آبرسانی مجدد، باید فضای کافی در ظرف در نظر گرفته شود.

رزین ها بر اساس نوع کارکرد می توانند در اشکال خاص یونی ساخته می شوند و در حین بازسازی می توانند به فرم یونی متفاوتی تبدیل شوند. این تبدیل می تواند باعث متورم شدن یا کمتر شدن حجم رزین شود و یا رزین ها بدون تغییر باقی بمانند. به عنوان مثال رزین‌های پایه قوی اکریلیک در اولین سیکل‌های عملیاتی دارای تورم برگشت‌ناپذیر می‌شوند.

همه رزین های تبادل یونی باید قبل از شروع عملیات، شستشوی معکوس شوند تا برحسب اندازه مرتب سازی گردند. به ویژه رزین های مورد استفاده در فرآوری مواد غذایی و تصفیه آب آشامیدنی

. صرف نظر از شکل، رزین های تبادل یونی پورولیت را می توان با موفقیت برای مدت زمان طولانی بدون خراب شدن قابل توجه ذخیره کرد تا زمانی که دستورالعمل های حمل و نقل و ذخیره سازی مخصوص رزین رعایت شود.

نحوه مراقبت از رزین های تبادل یونی

نحوه مراقبت از رزین های کاتیونی و آنیونی با پایه های مختلف متغیر است. ما در ادامه هر کدام را مورد بررسی قرار داده ایم.

نحوه مراقبت از رزین های تبادل کاتیونی اسید قوی

رزین های چرخه هیدروژن معمولاً به شکل سدیم ارائه می شوند.

• رزین را با عبور 2 BV از NaOH 4٪ از یک ستون رزین با سرعت 2 BV / ساعت تخلیه کنید.
• با 5 BV آب DI با سرعت 2 BV/h شستشو دهید
• با عبور 4 BV HCl یا H 2 SO 4 از یک ستون رزین با سرعت جریان 2 BV / ساعت، رزین را بازسازی کنید.
• 5 BV 5% HCl = 5.5 eq/lBV
• 5% H 2 SO 4 = 4.1 برابر در لیتر
• رزین را با 5 BV آب DI با سرعت جریان 2 BV/h شستشو دهید.
• روش فوق را حداقل یک بار تکرار کنید.

نکته: BV به حجم رزین استفاده شده اشاره دارد. به عنوان مثال، اگر از یک لیتر رزین استفاده کنید، 1 BV (یا 1 حجم بستر) برابر با یک لیتر است.

مراقبت از رزین های کاتیونی اسیدی قوی – چرخه سدیم

• رزین را با آب خام با عبور دادن 6 BV محلول 2% CaCl2 با سرعت جریان 2 BV/h = 2.2 eq/l تخلیه کنید.
• با 5 BV آب DI با سرعت 2 BV/h شستشو دهید
• رزین را با عبور 2 BV 10٪ NaCl با سرعت 2 BV / ساعت بازسازی کنید.
• با 5 BV آب DI با سرعت 2 BV/h شستشو دهید
• روند فوق را حداقل یک بار تکرار کنید
• نحوه مراقبت از رزین های ضعیف تبادل کاتیونی اسید
• رزین ها معمولاً به شکل هیدروژن تحویل می شوند.
• رزین را با عبور دادن 5 BV از NaOH 4% از ستونی از رزین با سرعت 2 BV/h (دوز معادل 5 eq/L) تخلیه کنید. تغییر حجم بالقوه زیادی برای رزین های کاتیون اسید ضعیف (WAC) در تغییر از حالت هیدروژنی به سدیم وجود دارد.

مثال:
رزین پرولایت C104Plus 60%، رزین پرولایت C115E 100%
با 5 BV آب DI با سرعت 2 BV/h شستشو دهید
رزین را با عبور دادن 5 BV HCl 5٪ یا 5٪ یا H 2 SO 4 با سرعت 2 BV / ساعت بازسازی کنید.
با 5 BV آب DI با سرعت 2 BV/h شستشو دهید
روش فوق را حداقل یک بار تکرار کنید
توجه: 1 BV = 1 لیتر آب که از طریق 1 لیتر رزین یا 7.48 گالن ایالات متحده از 1 فوت³ رزین عبور می کند.
نحوه مراقبت از رزین‌های مبادله آنیون پایه قوی
رزین‌ها معمولاً به شکل نمک (ته‌شده) تحویل داده می‌شوند.

رزین را با عبور 3 BV از 4٪ NaOH از یک ستون رزین
با سرعت 2 BV / ساعت بازسازی کنید.
با آب 5 BV DI با سرعت 2 BV/h شستشو دهید
اگزوز با 2 BV محلول HCI 4٪ یا H 2 SO 4 (توجه: محلول اسید را می توان با محلول NaCI جایگزین کرد)
دوباره آبکشی کنید.

نحوه مراقبت از رزین های مبادله آنیون پایه ضعیف

رزین ها معمولاً به شکل پایه آزاد تحویل داده می شوند.

• رزین را با عبور دادن 2 BV HCl 5٪ یا 5٪ H 2 SO 4 با سرعت 2 BV / ساعت از ستونی از رزین تخلیه کنید.
• با آب 5 BV DI با سرعت 2 BV/h شستشو دهید
• رزین را با عبور 3 BV از 5٪ NaOH یا 5٪ NH 4 OH با سرعت 2 BV / ساعت بازسازی کنید.
• با 5 BV آب DI با سرعت 2 BV/h شستشو دهید
• روند فوق را حداقل دو بار تکرار کنید

نحوه مراقبت از رزین آگاروز Praesto TM

SP200 قبل از استفاده، Praesto SP200 باید طبق روش زیر تهیه شود.

• بافر حمل و نقل را به بافر بسته بندی متعادل کنید – معمولاً 400 میلی مولار NaCl.
• ستون را طبق دستورالعمل بسته بندی Purolite Praesto بسته بندی کنید.
• پس از بسته بندی، با حجم 2-5 بستر 400 میلی مولار NaCl شستشو دهید.
• در صورت نیاز برای فرآیند تصفیه، با حجم 2-5 بستر آب یا بافر جاری شستشو دهید.
• تمیز کردن باید به طور منظم انجام شود، به عنوان شستشو با حجم 2-5 بستر 0.5 مولار NaOH و سپس خنثی سازی با 0.1 مولار استات و تعادل مجدد حجم 2-5 بستر در آب یا بافر جاری است.

نکات ذخیره سازی رزین در هنگام خاموش شدن تجهیزات

زمان هایی وجود دارد که دستگاه خاموش است و رزین ها باید به دقت مراقبت شوند. باید در چنین مواقعی نکات ذخیره سازی رزین در هنگام خاموش شدن تجهیزات رعایت شود. در ادامه هر کدام از این موارد را مورد بررسی قرار داده ایم.

نکات مهم برای جلوگیری از رشد باکتری‌ها، جلبک‌ها و کپک‌ها در رزین

برای طولانی شدن عمر مفید رزین سختی گیر باید از رشد باکتری‌ها، جلبک‌ها و کپک‌ها در رزین جلوگیری شود. در برخی صنایع به دلیل نگهداری طولانی مدت رزین ها در سیستم باعث رشد میکروارگانیسم‌هایی مانند جلبک‌ها و باکتری‌ها می شوند. در صورت ایجاد چنین شرایطی در سیستم، رسوب غیر قابل برگشت رزین و انسداد بستر رزین اتفاق می افتد. باید در چنین مواقعی اقدامات احتیاطی قبل از خاموش کردن دستگاه انجام شود.

• توصیه می شود بسترهای رزین را در معرض شستشوی معکوس طولانی مدت قرار گیرند تا مواد معلق جمع آوری شده و در طول سرویس حذف شوند. قبل از تهویه برای نگهداری طولانی مدت، بستر را بازسازی کنید تا مطمئن شوید که رزین در “حالت تمیز” است.

• بسترهای کاتیونی را با محلول 10% NaCl تا زمانی که PH خنثی به دست آید، تخلیه کنید. تمام دریچه ها را ببندید و بسترهای رزین را برای مدت زمان خاموش شدن در محلول کلرید سدیم غوطه ور کنید.

• رزین های آنیونی را با 2 تا 3 حجم بستر (BV) آب نمک قلیایی (10٪ NaCl + 2٪ NaOH) درمان کنید، اجازه دهید آخرین حجم بستر برای چند ساعت بماند قبل از اینکه با 2 BV دیگر آب نمک خنثی (10٪ NaCl) جابجا شود. ). بستر را برای مدت زمان خاموش شدن در محلول کلرید سدیم غوطه ور کنید.

• در پایان خاموش شدن، NaCl را از رزین بشویید و در صورت لزوم با اسید پراستیک ضدعفونی کنید. توجه: در مواردی که نرم‌کننده‌ها در معرض خاموش شدن منظم یا استفاده نادر هستند، Purolite C100EAg به دلیل خواص بیواستاتیکی آن باید برای کنترل رسوب‌های بیولوژیکی در نظر گرفته شود.

نکات مهم برای پایداری شیمیایی رزین های یونی

دقت داشته باشید رزین های کاتیونی اسیدی قوی و ضعیف از نظر ظرفیت تبادل یونی پایدار هستند. با این حال، پس از مدت کوتاهی، رزین‌های اسیدی قوی می‌توانند زمانی که مواد قابل شستشو از ماتریس رزین پخش می‌شوند، رنگ پرتاب کنند. انتشار در رزین های کاتیونی اسید قوی به شکل هیدروژن بارزتر است. بنابراین، علاوه بر طبقه بندی بک واش (در صورت لزوم)، رزین باید قبل از استفاده بازسازی و شستشو شود. این فرآیند باید برای رزین سدیم نیز استفاده شود. هنگامی که آب تصفیه شده برای مصرف انسان، برای استفاده در صنایع غذایی در نظر گرفته شده است، یا زمانی که رزین ها برای پردازش مستقیم مواد غذایی در نظر گرفته شده اند، باید از پیش شرطی سازی استفاده شود.

برند PUROLITE دارای رزین های آنیونی پایه قوی در فرم های کلرید و سولفات به شکل پایدار هستند. فرم هیدروکسید و تا حدی کربنات و بی کربنات به آهستگی تجزیه می شوند. فرآیندهای تخریب در دماهای بالاتر تسریع می‌شوند و از دست دادن ظرفیت کل نزدیک یا بالاتر از حداکثر دمای عملیاتی توصیه شده قابل توجه است. تبدیل رزین به شکل نمک، معمولاً به شکل کلرید، قبل از خاموش شدن یا ذخیره سازی بسیار مهم است.این موضوع از ایجاد بوی آمین که هنگام ذخیره رزین های آنیونی هیدروکسید ایجاد می شود جلوگیری می کند.

رزین های آنیونی پایه ضعیف پایدارتر هستند و می توانند به صورت آزاد یا کلرید ذخیره شوند. برای جلوگیری از رشد احتمالی باکتریولوژیک، رزین کلرید باید در آب نمک غوطه ور شود. این مساله می تواند برای ذخیره سازی رزین استفاده شده ترجیح داده شود. اگر رزین های کاتیونی یا آنیونی در حضور عوامل اکسید کننده قوی مانند اسید نیتریک باقی بمانند، خطر انفجار وجود دارد. این خطر در دماهای بالا بیشتر است. حتماً جزئیات کامل در مورد استفاده ایمن از رزین های تبادل یونی یا کوپلیمرها را از برگه اطلاعات ایمنی مواد Purolite مطالعه کنید.

نکات مهم برای عدم رسوب و خوردگی رزین تبادل یونی 

باید به رزین های تبادل یونی و محلول های ذخیره سازی ، منبع دقت کافی داشته باشید تا از رسوب در بسر جلوگیری شود. آب ورودی با سختی بالا در حضور بی کربنات یا هیدروکسید بالا می تواند باعث رسوب شود. این رسوب می تواند باعث مسدود شدن سیستم های جمع کننده ، الودگی رزین و ایجاد خوردگی شود.

بیشتر این مشکلات زمانی اتفاق می افتد که در سیستم با تغییرات دما روبرو باشیم. این موضوع بیشتر زمانی اتفاق می افتد که در حین خاموش شدن سیستم، یون های آلاینده اکسید یا نامحلول می شوند. علاوه بر این، باید به نوع جنس مخازن ذخیره سازی نیز دقت کرد و آنها را سازگار با شرایط انتخاب نمود. به عنوان مثال گریدهای خاصی از مخازن بزرگ فولاد ضد زنگ نمی توانند سطوح بالای کلرید را تحمل کنند و باعث خوردگی می شوند.

توصیه و نکات مهم برای عملیات پیش شرطی

پیشنهاد میکنیم برای افزایش عمر مفید رزین سختی گیر شستشوی معکوس طبقه بندی شود این موضوع بیشتر به منظور اطمینان پیدا کردن از بستر کاملاً طبقه بندی شده است که دارای کمترین افت فشار در سراسر بستر می باشد. بهتر است از بازسازی و شستشوی اضافی برای جابجایی مواد قابل شستشو از رزین جدید ایجاد کنید. توجه داشته باشید که زمانی که رزین ها برای اولین بار استفاده می شوند، فرم یونی مورد نیاز برای کاربرد اغلب با فرم یونی که رزین در آن عرضه می شود متفاوت است. برای تبدیل رزین به فرم صحیح، یک دوز اولیه دو/سه‌گانه از احیاکننده لازم است تا رزین به طور قابل‌توجهی به حالت بازسازی بالا تبدیل شود.

نکات مهم برای استریلیزاسیون رزین ها

یکی از عوامل موثر بر روی عمر مفید رزین سختی گیر نحوه استریلیزاسیون رزین ها است. با توجه به اینکه مصارف رزین تبادل یونی در صنایع شیمیایی متفاوت است و برخی از صنایع تقاضای زیادی برای استریل کردن منظم و مداوم سیستم تصفیه آب دارند. اگر مشکوک به آلودگی بیولوژیکی بستر رزین هستید باید حتماً استریلیزاسیون رزین ها را انجام دهید. مواد شیمیایی مانند فرمالدئید، هیپوکلریت سدیم، پراکسید هیدروژن و غیره می توانند گزینه های خوبی باشند. اما فرمالدئید به دلیل آسیب به رزین دیگر توصیه نمی شوند. به صورت کلی عوامل اکسید کننده برای این کار دیگر توصیه نمی شوند. اما هنوز در برخی از صنایع از محلول های هیپوکلریت و پراکسید هیدروژن استفاده می کنند. دقت کنید در این زمان باید به غلظت و زمان تماس دقت ویژه ای داشت تا رزین ها آسیب نبینند.

اما در مورد رزین های آنیونی، محلول های هیپوکلریت و پراکسید هیدروژن به گروه های فعال رزین حمله شیمیایی می کنند. به همین دلیل اغلب صنایع از ماده شیمیایی استریلیزاسیونی مانند اسید پراستیک استفاده می کنند. پراکسید هیدروژن با درجه کم به طور گسترده ای در دسترس است و نشان داده شده است که بر روی رزین های کاتیونی و آنیونی بسیار مؤثر عمل می کند بدون اینکه خطر تأثیر نامطلوب بر عملکرد بستر داشته باشد.

منبع: www.purolite.com