انواع مصارف رزین تبادل یونی در صنایع شیمیایی

آشنایی با انواع مصارف رزین تبادل یونی در صنایع شیمیایی می تواند به شما برای انتخاب مناسب رزین کمک کند. برخی از کاربردهای رزین تبادل یونی در صنایع شیمیایی عبارتند از: بازیابی و حذف فلزات، تولید کلر و سود سوزآور، فنل، تصفیه پراکسید هیدروژن، حذف آلدئیدها می باشد که در ادامه هر کدام را به صورت کامل مورد بررسی قرار داده ایم.

انواع مصارف رزین تبادل یونی در صنایع شیمیایی

•  بازیابی و حذف فلزات

در کارگاه ها یا کارخانه هایی که آبکاری سطوح یا فلزات را می توان انجام داد و فلزات را بازیافت یا حذف کرد:

بازیابی طلا از جواهرات صنعتی به عنوان مجتمع های سیانید، بازیافت جریان های مختلف آب شستشو در مغازه های آبکاری، حذف مس و آهن از مغازه های آبکاری کروم، بازیافت اسید کرومیک در مغازه های آبکاری ، حذف آهن از حمام روی، تصفیه حمام های حذف آهن و روی به عنوان کمپلکس های کلریدی  می باشد. شما می توانید برای مشاهده  رزین پرولایت برای آبکاری فلزات از همین لینک کلیک کنید.

• تولید کلر و سود سوز آور

یکی از انواع مصارف رزین تبادل یونی در صنایع شیمیایی تولید کلر و سود سوز آور است. این مواد شیمیایی با الکترولیز آب نمک اشباع تولید می شوند. در فرآیند تولید، عدم وجود فلزات دو ظرفیتی بسیار مهم است. بنابراین از یک رزین کلات کننده انتخابی برای حذف آنها استفاده می شود (عمدتاً کلسیم)، که غلظت اولیه کلسیم را از 10 تا 20 میلی گرم در لیتر به سطح بسیار پایین، کمتر از 20 میکروگرم در لیتر کاهش می دهد. تولید کلر و سود سوز آور (که به عنوان هیدروژن کلرید نیز شناخته می‌شود) دارای کاربردهای متعدد در صنایع مختلف است. برخی از کاربردها عبارتند از:

• تولید PVC (پلی وینیل کلراید): یکی از کاربردهای اصلی کلر در صنعت پلیمری، تولید پلی وینیل کلراید (PVC) است. PVC یکی از پلیمرهای پرکاربرد است که در تولید لوله‌ها، صفحات، فیلم‌ها، کیسه‌ها و مصنوعات پلاستیکی دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• تولید مواد شیمیایی: کلر به عنوان یک ماده شیمیایی مهم در تولید مواد شیمیایی دیگر نظیر هیدروکلرید اسید، کلرید آلومینیوم، کلرید فریت، و کلرید پتاسیم مورد استفاده قرار می‌گیرد.
• تصفیه آب: هیدروژن کلرید به عنوان یک ماده ضد عفونی کننده در فرآیندهای تصفیه آب استفاده می‌شود. این ماده معمولاً به عنوان یک اسید مورد استفاده قرار می‌گیرد تا pH آب را تنظیم کرده و مواد آلی و میکروارگانیسم‌های مضر را از بین ببرد.
• تولید مواد حفاری: هیدروژن کلرید در صنایع نفت و گاز به عنوان یک ماده مهم برای تولید مواد حفاری و پاک‌سازی چاه‌ها استفاده می‌شود.
• تصفیه گاز: هیدروژن کلرید به عنوان یک ماده انتقال‌دهنده و تصفیه‌کننده در فرآیندهای صنعتی مختلف نظیر تولید گاز‌ها، نفت، و پتروشیمی استفاده می‌شود.
• تولید داروها: هیدروژن کلرید در صنایع داروسازی به عنوان یک مواد شیمیایی مهم در تولید داروها، نظیر داروهای اسیدی و مواد ضدباکتریایی استفاده می‌شود.
• صنایع غذایی: هیدروژن کلرید در صنایع غذایی به عنوان یک ماده حفظ کننده و تنظیم کننده pH مواد غذایی مورد استفاده قرار می‌گیرد، به خصوص در تولید محصولات پروتئینی مانند ژلاتین.
• تصفیه صنعتی و پسماند: این مواد در فرآیندهای تصفیه صنعتی و پسماند به عنوان مواد شیمیایی تصفیه‌کننده مورد استفاده قرار می‌گیرند.

به طور کلی، تولید کلر و هیدروژن کلرید دارای کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف است که از تولید مواد پلیمری تا صنایع داروسازی و تصفیه آب و هوا می باشد.

 فنل

• از رزین های تبادل یونی برای حذف اسید سولفوریک و اسیدهای آلی از جریان فرآیند در تولید فنل استفاده می شود. در اینجا یک رزین پایه ضعیف ویژه با ماتریس فنل فرمالدئید استفاده می شود. یکی از کاربردهای رزین تبادل یونی به عنوان حذف فنل از زباله های صنعتی می باشد. در این صورت، فنل روی یک رزین جاذب غیر یونی حذف می شود. توجه داشته باشید بازسازی با استون انجام می شود.

رزین‌های تبادل یونی برای حذف فنل از آب مورد استفاده قرار می‌گیرند. فنل یک ترکیب آلی سمی است که معمولاً در آب به عنوان یک آلاینده و ناخالصی حضور دارد. استفاده از رزین‌های تبادل یونی برای حذف فنل از آب به عنوان یکی از روش‌های مؤثر و متداول تصفیه آب است. رزین‌های تبادل یونی معمولاً دارای گروه‌های عملکردی آمینی یا کربوکسیلیک هستند که می‌توانند یون‌های فنل را جذب کنند. در فرآیند تصفیه، آب آلوده از رزین تبادل یونی عبور می کند و یون‌های فنل با یون‌های دیگر که به رزین متصل هستند، جایگزین می‌شوند. این فرآیند به عنوان فرآیند تبادل یونی شناخته می‌شود.

برای حذف فنل از آب با استفاده از رزین‌های تبادل یونی، معمولاً از رزین‌هایی با گروه‌های عملکردی مثبت (آنیونیک) استفاده می‌شود. این رزین‌ها یون‌های فنل را به خود متصل می‌کنند و از آب تصفیه شده جدا می‌کنند.با توجه به اینکه فنل یک ماده سمی است، حذف آن از آب ضروری است تا آب مناسب برای مصارف مختلف شود از جمله آب آشامیدنی و استفاده در صنایع غذایی و دارویی می باشد. استفاده از رزین‌های تبادل یونی برای حذف فنل از آب، یک راه حل مؤثر و قابل اعتماد برای تصفیه آب است که در صنایع مختلف شناخته شده است.برای مشاهده رزین های پرولایت برای فرآوری شیمیایی و فنل از همین لینک اقدام کنید.

تصفیه پراکسید هیدروژن

• حذف مشتقات آنتراکینون این ترکیبات آلی را می توان روی یک جاذب غیر یونی حذف کرد. بازسازی با متانول انجام می شود. حذف آثار فلزی مانند آهن با رزین شدیدا اسیدی. این فرآیند باید با سرعت جریان خاص بسیار بالا انجام شود. در هر دو مورد، کیفیت محصول عالی است و باقیمانده آن تنها چند میکروگرم در لیتر است. احتیاط: پراکسید هیدروژن (H ₂ O ₂ ) یک اکسید کننده قوی است و برای جلوگیری از حوادث باید اقدامات جدی در هر دو فرآیند انجام شود.

رزین‌های تبادل یونی می‌توانند به عنوان یکی از فرآیندهای مؤثر در تصفیه پراکسید هیدروژن (H2O2) استفاده شوند. پراکسید هیدروژن به عنوان یک اکسید کننده قوی برای اکثر آلاینده‌های آلی و میکروب‌ها در آب شناخته شده است. در صنایع مختلف از جمله آب و فاضلاب، صنایع داروسازی، پتروشیمی و غیره، استفاده از پراکسید هیدروژن برای تصفیه آب و فرآیندهای شیمیایی رایج است.

استفاده از رزین‌های تبادل یونی در تصفیه پراکسید هیدروژن ممکن است به دلایل زیر انجام شود:

1. حذف آلاینده‌های فلزی: پراکسید هیدروژن ممکن است با آلاینده‌های فلزی موجود در آب واکنش داشته باشد و موجب ایجاد رادیکال‌های آزاد هیدروکسیل می‌شود که به عنوان عامل اکسایشی در تصفیه آب عمل می‌کنند. رزین‌های تبادل یونی می‌توانند برای حذف آلاینده‌های فلزی از آب مورد استفاده قرار گیرند تا اثرات جانبی این واکنش‌ها کاهش یابد.
2. حذف آلاینده‌های آلی: پراکسید هیدروژن می‌تواند با آلاینده‌های آلی در آب واکنش داشته باشد و آنها را اکسیده کند. برای حذف آلاینده‌های آلی می‌توان از رزین‌های تبادل یونی مثبت (کاتیونی) استفاده کرد تا آلاینده‌های آلی را جذب و از آب جدا کند.
3. کنترل pH: در برخی موارد، تصفیه با پراکسید هیدروژن نیاز به تنظیم pH محیط دارد. رزین‌های تبادل یونی می‌توانند به عنوان مواد جاذب pH برای تنظیم pH محیط آب مورد استفاده قرار گیرند.

با استفاده از رزین‌های تبادل یونی در فرآیند تصفیه پراکسید هیدروژن، می‌توان کارایی فرآیند را بهبود بخشید و آب را از آلاینده‌های آلی و فلزی پاکسازی کرد. این روش یکی از روش‌های مؤثر و محیط‌ زیستی برای تصفیه آب با استفاده از پراکسید هیدروژن است.

•  حذف آلدئیدها

رزین های تبادل آنیونی قوی به شکل بی سولفیت می توانند آلدئیدها را از محلول های آبی مختلف حذف کنند. یون بی سولفیت یک محصول اضافه با آلدئیدها تشکیل می دهد. مثال فرمالدئید:

R ⁺ HSO ₃ ^– + HCHO —> R ⁺ HOCH ₂ SO ₃ ^–

رزین با محلول 5 درصد سدیم هیدروژن سولفیت (NaHSO ₃ ) بازسازی می شود.

رزین‌های تبادل یونی می‌توانند به عنوان یکی از روش‌های مؤثر برای حذف آلدئیدها از آب و هوا استفاده شوند. آلدئیدها، مانند فرمالدئید و اسید فرمیک، ترکیبات شیمیایی هستند که معمولاً در محیط‌های صنعتی و زندگی روزمره یافت می‌شوند و به عنوان یکی از آلاینده‌های محیط زیست محسوب می شوند. برای حذف آلدئیدها از آب و هوا با استفاده از رزین‌های تبادل یونی، معمولاً از رزین‌هایی با گروه‌های عملکردی آمینی یا کربوکسیلیک استفاده می‌شود. این گروه‌های عملکردی می‌توانند به آلدئیدها متصل شده و آنها را از محلول آبی جدا کنند.

یکی از روش‌های معمول برای حذف آلدئیدها استفاده از رزین‌های تبادل یونی است که طی مراحل زیر انجام می شود.

• آماده‌سازی رزین: رزین تبادل یونی با گروه‌های عملکردی مناسب برای جذب آلدئیدها آماده می‌شود. این رزین‌ها معمولاً در قالب‌های گرانولی یا حبابی عرضه می‌شوند که قابلیت استفاده در ستون‌های تصفیه را دارند.
• تماس با آلدئید: آب آلاییده شده با آلدئیدها به رزین تبادل یونی منتقل می‌شود. در این مرحله، آلدئیدها به گروه‌های عملکردی رزین متصل می‌شوند و از محلول جدا می‌شوند.
• جداسازی: آلدئیدهای متصل به رزین تبادل یونی جدا شده و آب پاک شده از آلدئیدها به مرحله بعدی انتقال می‌یابد.
• بازیابی یا بازیافت: در برخی موارد، آلدئیدهای جذب شده روی رزین‌های تبادل یونی قابل بازیافت هستند. برای این کار، از موادی مانند محلول‌های قوی الکترولیتی استفاده می‌شود تا آلدئیدها از رزین جدا شده و رزین بازیابی شود.

نتیجه گیری:

رزین تبادل یونی می تواند برای انواع مصارف رزین تبادل یونی در صنایع شیمیایی مورد استفاده قرار بگیرد از جمله:  حذف آلدئیدها، تصفیه پراکسید هیدروژن،  فنل، تولید کلر و سود سوز آور، تولید PVC (پلی وینیل کلراید)،  بازیابی و حذف فلزات که همگی برای صنایع پتروشیمی و شیمیایی مهم هستند.