Смолы

resins

Ионообменные смолы широко применяются в фильтрах систем очистки воды загородных домов, коттеджей, дачных участков. Наибольшее распространение эта фильтрующая среда получила в конце прошлого века.

Внешне ионообменная смола похожа на скопление маленьких шариков, диаметр которых не превышает миллиметра. Материал для изготовления этих шариков – специальные полимеры. Если незнакомый с таким видом сред человек посмотрит на смолу, то он сможет легко спутать ее с рыбьей икрой. Но на самом деле перед ним предстанет материал, который имеет уникальное и полезное свойство. Смола для фильтра может задерживать ионы различных примесей (начиная от металлов и заканчивая солями жесткости), меняя их на безопасные и безвредные ионы других веществ. То есть, происходит обмен ионами. Этот процесс и дал название фильтрующей середе – ионообменная смола.

А теперь давайте более подробно рассмотрим данный материал. С точки зрения химии, иониты (а это научное название ионообменной смолы), это высокомолекулярные соединения с функциональными группами, которые могут вступать в реакции обмена с ионами жидкости. Некоторые иониты могут также участвовать в реакциях окисления, восстановления, физической сорбции (поглощения некоторых соединений).

Смола для фильтра может иметь разную структуру – гелевую, пористую и промежуточную.

У ионитов гелевой структуры нет пор, и процесс ионного обмена происходит лишь тогда, когда смола находится в набухшем состоянии, похожим на гель (отсюда и название структуры).

Пористая, или макропористая, структура называется так, потому что на поверхности смолы находится большое количество пор, которые способствуют ионному обмену.

Промежуточная структура – среднее по свойствам между гелевой и пористой структурами.

В чем их существенное различие? Смола для фильтрагелевой структуры имеют большую обменную емкость, чем со смолой пористой структуры. Но зато ионообменная смола с порами имеет большую химическую и термическую стойкость, то есть она может задерживать большее количество примесей практически при любой температуре воды.

Еще одно разделение ионообменных смол – по заряду ионов. Если в смоле происходит обмен положительно заряженных ионов (катионов), она называется катионитом; если же отрицательно заряженных (анионов) – то ее название будет анионит. Практическое их отличие в способности обмена в воде с различным уровнем кислотности (уровня pH). Некоторые аниониты, например, могут «работать» при pH равным 1 – 6, а катиониты – при pH более 7. Правда, все эти тонкости больше нужно знать специалистам, подбирающим вам фильтры для очистки воды из скважины или другого источника.

Выпускаемая ионообменная смола, как правило, содержит ионы солей (хлористая или натриевая) или смесь солей с другими соединениями (натрий-водород, гидроксил-хлорид).

Смола для фильтров может быть разной, все зависит от ее показателей

Самым важным из них является влажность смолы. Чем ее меньше, тем лучше. Как правило, удаляется влага из смолы еще перед упаковкой в специальных центрифугах.

Еще один важный показатель характеристики ионообменный смолы – это ее емкость. Она показывает, какое количество исходных ионов приходится на единицу массы или объема смолы. Отсюда выделают весовую и объемную емкости и, отдельно, – рабочую. Первые две емкости являются стандартными величинами, определяются они в лабораториях и указываются в характеристиках готовой продукции.

Рабочая ионообменная емкость – величина, не измеряемая в лабораториях, так как зависит она от очень многих «рабочих» параметров – размеров слоя смолы, уровня загрязненности очищаемой воды, скорости потока и многих других. Когда рабочая ионообменная емкость смолы исчерпает себя, это будет значить, что ионы в ней полностью обменялись с ионами примесей, и необходимо восстановить ее фильтрующую способность (рабочую емкость).

Для каких же целей используется ионообменная смола? Фильтры с ионообменной смолой применяются в системах водоочистки загородных домов, коттеджей, дач для удаления солей жесткости, или умягчения воды. В таких фильтрах ионы магния и кальция заменяются безвредными ионами натрия, а в качестве регенерационной жидкости, восстанавливающую рабочую ионообменную емкость смолы используется концентрированный раствор поваренной соли.

Также фильтры с ионообменной смолой могут применяться для удаления железа, марганца и прочих элементов, но применяемая в них смола будет стоить дороже из-за своей «универсальности».

lanxess

Lewatit® MonoPlus S 108

Lewatit® MonoPlus S 108 это сильнокислотный гелевый катионит в Na-форме с гранулами одинакового размера (монодисперсный) на основе сополимера стирола-дивинилбензола. Благодаря специальному процессу производства этот тип смолы особенно устойчив к механическому, химическому и осмотическому воздействию. Это обеспечивает очень низкое выделение органики, даже при работе в экстремальных условиях, таких как высокие температуры, присутствие окислителей (02, оксиды Fe) и в процессах выносной регенерации. Даже в коротких циклах (один цикл = нагрузка + регенерация) специальная ионообменная матрица обеспечивает долгое время жизни смолы в процессах деминерализации. Высокая полная статическая обменная емкость приводит к высокой динамической емкости в сочетании с очень низким ионным проскоком и очень высоким уровнем использования регенеранта.

Очень высокий уровень монодисперсности [коэффициент монодисперсности: 1.05 (+/- 0.05)] и очень низкое содержание мелких частиц макс. 0.1 % (< 0.4 mm) обеспечивает очень низкую потерю давления по высоте слоя в сочетании с эффективной и экономной работой в устройствах обессоливания.

Lewatit® MonoPlus S 108 особо подходит для:

  • обессоливания воды в промышленном производстве пара в прямоточных и современных противоточных системах таких как Lewatit WS System, Lewatit Liftbed System или Lewatit Rinsebed System
  • тонкой очистки воды с использованием системы Lewatit Multistep или в стандартных фильтрах смешаного действия в комбинации со следующими анионитами: Lewatit® MonoPlus M 500 MB, Lewatit® MonoPlus M 800, Lewatit® MonoPlus M 600, Lewatit® MonoPlus MP 500, Lewatit® MonoPlus MP 800 и Lewatit® MonoPlus MP 600.

Lewatit® MonoPlus S 108 придает слою смолы следующие свойства:

  • высокие скорости потока в циклах нагрузки и регенерации
  • высокая динамическая емкость при низких уровнях расхода реагента
  • низкий расход воды на отмывку
  • равномерное распределение регенерантов, воды и растворов, выраженные в гомогенной рабочей зоне
  • практически линейная потеря давления позволят работать с более высокими слоями смолы
  • низкое выделение органических веществ позволяет работать в присутствии больших количеств окислителей
  • хорошее разделение компонентов в фильтрах смешаного действия.

Особые свойства данного продукта могут быть использованы оптимально лишь в том случае, если технология и конструкция фильтра соответствуют современному уровню. Более подробные консультации по данному вопросу можно получить непосредственно в отделе Ионообменных смол компании Ланксесс.

Подробнее о MonoPlus S 108

Галерея