نرم شدن آب فرآيندي است كه در آن آب از طريق بستر رزين جريان مي يابد تا يون هاي سختي ، كلسيم و منيزيم را با يون هاي سديم مبادله كند. هنگامي كه رزين به ظرفيت خود براي نگهداري يون هاي سختي رسيد ، نرم كننده آب يك چرخه بازسازي را آغاز مي كند. در طول اين چرخه ، يك محلول نمك كلريد سديم از طريق رزين عبور مي كند و با مبادله يون هاي سديم براي يون هاي سخت ، و دفع يون هاي سختي از تخليه ، روند را به طور معكوس معكوس مي كند.
سختي آب ناشي از يون هاي كلسيم و منيزيم و به مقدار كمتر تركيبات فلزاتي چون آهن، منگنز و آلومينيم مي‌باشد در حقيقت املاح بي‌كربنات كلسيم و منيزيم است كه در اثر حرارت دادن از حالت محلول به صورت غير محلول و در نتيجه به رسوب تبديل مي‌‌شود.
رزين چيست؟
رزين يك رسانه تبادل يوني است كه معمولاً در كاربردهاي نرم كننده آب استفاده مي شود. رزين پركاربرد در صنعت رزين ژل نوع پلي استايرن است. اين رزين داراي ساختار اسكلتي بسيار متخلخل است و اندازه هر مهره از 0.3-1.2 ميلي متر است و تقريباً 45 درصد رطوبت دارد. عناصر سازنده اين نوع رزين پلي استايرن و ديوينيل بنزن (DVB) هستند. براي درك بهتر عملكرد مهره رزين و مكانيسم هاي خرابي مرتبط با آن ، قياس زير را در نظر بگيريد كه در آن اسفنج كروي نشان دهنده پلي استايرن و نوارهاي الاستيك نمايانگر DVB هستند.
چندين نوار الاستيك به دور اسفنج پيچيده شده است كه با هر باند الاستيكي كه اضافه مي شود ، بيشتر و بيشتر فشرده مي شود. "مهره" با اين فرآيند معروف به "اتصال عرضي" قوي تر و جمع و جورتر مي شود. اتصال متقابل از 2-20٪ محتواي DVB متغير است ، اما بيشترين استفاده در نرم كننده ها 8٪ و 10٪ است. 10٪ رزين پيوند خورده تا 50٪ عمر بيشتر و 10٪ ظرفيت اضافي نسبت به 8٪ رزين پيوند خورده دارد. درجه بالاتري از اتصال عرضي منجر به كاهش اندازه مهره مي شود و بنابراين تعداد بيشتري مهره در هر فوت مكعب رزين مجاز است. تعداد دانه هاي بيشتر در هر فوت مكعب به طور موثر باعث مي شود تا گروه هاي عملكردي بيشتري بتوانند يون هاي سختي را جذب كنند و در نتيجه ظرفيت بيشتري حاصل مي شود.
چه مدت طول مي كشد؟
برخلاف تصور عمومي ، رزين براي هميشه دوام ندارد. در طول عمر نرم كننده آب ، رزين مورد حمله دائمي شوك هيدروليكي ، اكسيداسيون ، شوك اسمزي ، فرسايش عمومي ، رسوب دهي و غيره قرار مي گيرد. توليدكننده هاي رزين معمولاً از ده سال به عنوان يك قاعده كلي براي طول عمر مورد انتظار استفاده مي كنند ، اما اين بسته به شرايطي كه رزين تحت آن قرار مي گيرد ، مي تواند تغيير قابل توجهي كند.
مضرات سختي گير رزيني :
بطور كلي سختي موجود در آب باعث مشكلاتي درسيستم‌هاي تاسيسات و صنعتي مي‌‌شوند كه عبارتند از:
- ايجاد رسوب در ديگهاي بخار فشار بالا، كه باعث
- كاهش راندمان بر اثر انتقال حرارت پايين
- افزايش مصرف سوخت،
- كاهش توليد يا تركيدگي آن بر اثر بيش از حد گرم شدن سطوح فلزي (Hotspot)
- خرابي زود هنگام ديگ و توقفهاي ناخواسته آن
۲. ايجاد رسوب در برجهاي خنك كن، چيلر و ساير سيستمهاي حرارتي و برودتي و كاهش راندمان آنها و يا از كار افتادن كل سيستم
۳. بعلت سختي موجود در آب، قدرت شويندگي انواع مواد صابوني كاهش مي‌‌يابد بطوريكه بازدهي شوينده‌ها در آب سخت نصف بازدهي آنها در آب نرم است.
۴. در صنايع نساجي و رنگرزي باعث افت كيفيت رنگ مي‌‌شود.
عمده ترين كاربرد دستگاه هاي سختي گير رزيني :
نرم كردن آب ديگ هاي بخار و مبدل هاي حرارتي
نرم كردن آب مورد نياز برج هاي خنك كننده و سيستم هاي سرمايشي
نرم كردن آب مصرفي صنايع رنگسازي و رنگرزي
و همچنين تأمين آب مورد نياز:
– صنايع نفت، گاز و پتروشيمي
– نيروگاهها
– سيستمهاي برودتي
– صنايع غذائي
– صنايع داروسازي
– صنايع پرورش دام و طيور
– كارخانجات ساخت سراميك
– سردخانه ها
اين شركت با در اختيار داشتن كادر مهندسي و اجرايي مجرب، قابليت ساخت سختي‌گيرهاي رزيني در دو نوع اتوماتيك و نيمه اتوماتيك را با در نظر گرفتن استانداردهاي روز دنيا دارا مي باشد.
مشخصات فني سختي گيرهاي شركت آبنوس پالايش :
· قابليت تحمل فشار تا ۱۰ بار
· بدنه از جنس استنلس استيل / فايبر گلاس (FRP ) / كربن استيل
· قابل ارائه با سه شير دستي، نيمه اتوماتيك و تمام اتوماتيك (قابل برنامه‌ريزي)
· استفاده از مرغوب‌ترين رزين هاي كاتيوني و آنيوني با ظرفيت بالا
· داراي آب پخش كن‌هاي مقاوم از جنس PVC جهت نگهداري و چلوگيري از خروج رزين
· داراي عدسي هاي استاندارد و دريچه هاي بازديد در بالا و پايين
· پوشش بدنه داخلي با سه لايه رنگ اپوكسي
· داراي مخزن آب نمك پلي اتيلن ، لوله كشي مناسب ، شير تخليه هوا و مانومتر
سازوكارهاي شكست چيست؟
بسياري از مكانيسم هاي خرابي در ارتباط با مهره رزين وجود دارد و موارد زير شرح مختصر برخي از رايج ترين آنها است:
چكش آب (شوك هيدروليكي)
قطع ناگهاني جريان آب فشار بالا باعث مي شود كه دانه هاي رزين به كنار مخزن برخورد كرده و منجر به ترك خوردن و / يا شكستگي دانه ها شود. براي به حداقل رساندن اين خطر توصيه مي شود از جلوگيري از شيرهاي برقي سريع در طراحي سيستم استفاده كنيد.
اكسيداسيون (حمله كلر)
حمله كلر را مشابه "جدا كردن" نوارهاي الاستيك اطراف اسفنج كروي در نظر بگيريد كه باعث از بين رفتن قدرت ، مهره و حفظ رطوبت بيشتر مهره مي شود. تعداد سايتهاي تبادل يوني با تورم بدون تغيير خواهد ماند اما دانه هاي رزين اكنون حجم بيشتري از مخزن را اشغال مي كنند. اين مي تواند منجر به ترك و شكسته شدن دانه ها شود.
شوك اسموتيك
ذات رزين به دليل ذات و تجزيه و توليد دوباره متورم و منقبض مي شوند. با گذشت زمان ، اين دانه ها در نهايت ترك خورده و يا مي شكنند. سرعت انبساط در طي مرحله بازسازي شستشو تابعي از سرعت جريان و دماي ورودي است. به همين ترتيب ، استرس اسمزي در سيستم هاي با دماي پايين و سرعت شستشوي بالا بيشتر است.
فرسايش رزين
افت فشار زياد روي بستر رزين را اغلب مي توان به درصد بالايي از مهره هاي ترك خورده و يا شكسته نسبت داد. ذرات مهره شكسته با پر كردن فضاهاي خالي از ذرات مهره ، سطح بستر را محكم مي كنند. "جريمه" در نهايت سيستم را در مرحله شستشوي معكوس رها مي كند و به دليل كاهش محل هاي تبادل ، ظرفيت كمتري در نرم كننده مشاهده مي شود.
خط و فلز
اكسيژن با نمك در هر چرخه توليد مجدد وارد مي شود ، بنابراين انتظار مي رود در هر سيستمي كه سطح آهن آن در آب ورودي است ، رسوب آهن وجود داشته باشد. اين رسوب اكسيد آهن را نمي توان با بازسازي منظم نمك از بين برد و به طور م sitesثر مكانهاي تبادل رزين را كه در غير اين صورت براي نرم شدن در دسترس هستند ، وصل مي كند و در نتيجه ظرفيت كمتري ايجاد مي شود.
چه كاري مي تواني انجام بدهي؟
اول و مهمترين ، درك منبع آب ورودي براي پيش بيني عمر رزين و حفظ صحيح سيستم بسيار مهم است. آب ورودي بايد قبل از نصب يك سيستم نرم كننده آب جديد آزمايش شود و نوع رزين بايد با دقت انتخاب شود. بعد از نصب سيستم ، موارد زير توصيه ها و گزينه هاي موجود براي بررسي است:
- Log Books: سطح سختي روزانه ، قرائت كنتور آب ، دبي و قرائت فشار ورودي / خروجي بايد به طور منظم براي هر نرم كننده ثبت شود. نظارت بر اين روند يك روش عالي براي شناسايي زماني است كه عملكرد سيستم در حال كاهش است و آزمايش اضافي ، تميز كردن و / يا جايگزيني رزين بايد در نظر گرفته شود.
- آزمايش رزين: نمونه هاي اصلي را مي توان از بستر رزين تهيه و از نظر ظرفيت كل ، ميزان رطوبت ، درصد شكسته و موارد ديگر مورد تجزيه و تحليل قرار داد.
- "بالا بردن": انتظار مي رود در هر سيستمي درجه اي از فرسايش و از بين رفتن رزين باشد. اغلب اوقات ، "افزايش" مخزن ساده براي افزايش ظرفيت كلي توصيه مي شود.
- افزودني شيميايي: در موارد شديد ، يك افزودني شيميايي مانند AquaAnalytics Resinklenz Fe بايد در نظر گرفته شود. اين كمك براي بازسازي از رسوب آهن به اكسيد آهن جلوگيري مي كند ، باعث بهبود عملكرد و افزايش طول عمر رزين مي شود.
- تميز كردن شيميايي: در سيستم هاي بسيار آلوده ، رزين را مي توان با استفاده از يك محلول با pH كم مانند اسيد سيتريك تميز كرد. در تميز كردن هاي شيميايي ، قرار گرفتن در معرض و زمان تماس يكنواخت بسيار مهم است.
- فيلتراسيون: مي توان قبل از فيلتراسيون را در مواردي قرار داد كه آهن و ساير فاضلاب ها از ورود به سيستم نرم كننده و رسوب دادن رزين خارج شوند.
- جايگزيني رزين: اگرچه هزينه اوليه براي استحكام بالاتر ، رزين با پيوند عرضي بيشتر است ، اما ممكن است در طولاني مدت گزينه بهتري باشد و بايد از نظر اقتصادي نيز در نظر گرفته شود.
نتيجه گيري
سختي گير رزيني آب يك قطعه مهم در بسياري از صنايع است كه خرابي ها مي توانند به سرعت منجر به خرابي هاي سنگين شوند. در نظر گرفتن رزين به عنوان يك ماده نگهدارنده به جاي اينكه در مورد "مهره هاي داخل آن مخزن" فراموش شود ، شروع خوبي براي بهبود مديريت سيستم آب شما است.
براي اطلاع بيشتر به سايت ناب زيست مراجعه كنيد.