鍋爐用鈉離子交換器的詳細工作原理

1. 什麼叫鈉離子交換器

鈉離子交換器即軟化器是用於去除水中鈣離子、鎂離子，製取軟化水的離子交回換器。答組成水中硬度的鈣、鎂離子與軟化器中的離子交換樹脂進行交換，水中的鈣、鎂離子被鈉離子交換，使水中不易形成碳酸鹽垢及硫酸鹽垢，從而獲得軟化水。
離子交換器還可以按使用規模分類，大體包括實驗室用小型交換柱和工業用離子樹脂交換柱兩類。
常用的鈉離子交換器有玻璃鋼的和不銹鋼的，國內生產玻璃鋼的廠家有江蘇開能華宇、榮鑫泰等。

2. 鍋爐鈉離子交換器水處理時間是多少

鈉離子抄交換器即軟化器是用於襲去除水中鈣離子、鎂離子，製取軟化水的離子交換器。組成水中硬度的鈣、鎂離子與軟化器中的離子交換樹脂進行交換，水中的鈣、鎂離子被鈉離子交換，使水中不易形成碳酸鹽垢及硫酸鹽垢，從而獲得軟化水。 高硬度飲用水的軟化、生活熱水原水的軟化、生活直飲水裝置的預處理、鍋爐用水及各類換熱器補充水的軟化、以及空調系統循環冷卻水的軟化處理等。

3. 離子交換器的工作原理

工作原理就是離子的交換。
運行時：陽樹脂(H-R)+(M+)-->：(M-R)+(H+)
陰樹脂(OH-R)+(X-)-->：(X-R)+(OH-)
其中M+為金屬離子，X-為陰離子。
再生過程為其逆過程。
離子交換器的失效控制
離子交換除鹽水處理最簡單的流程為 陽床-陰床 組成的一級復床除鹽系統。有的一級復床除鹽系統採用單元制，即每套一級復床除鹽系統包括 陽床、（除碳器）、陰床各一台，在離子交換除鹽運行過程中，無論是陽床還是陰床先失效，都是同時再生；還有的一級復床除鹽系統採用母管制，即陽床與陽床或陰床與陰床是並聯運行的，哪一台交換器失效就再生哪一台。
1 檢測和控制原理
強酸性陽樹脂對水中各種陽離子的吸附順序為：Fe3+>Al3+>Ca2+>Mg2+>Na+>H+. ；由此可知，水中金屬離子Na+被吸附的能力最弱，所以當離子交換時樹脂層的各種離子吸附層逐漸下移，H+.最後被其他陽離子置換下來，當保護層穿透時，首先泄漏的是最下層的Na+；因此監督陽離子交換器失效是以漏鈉為標準的；其反應方程為（A代表金屬陽離子,R為樹脂基團）：
An+ +nRH=RnA+n H+
HCO3- + H+ =H2O+CO2↑
強鹼性陰樹脂對水中各種陰離子的吸附順序為：SO42->NO3->Cl->OH->HCO3->HSiO3- 。由此可知，HSiO3-的吸附能力最弱，所以當離子交換時樹脂層的各種離子吸附層逐漸下移，OH-.被其他陰離子置換下來，當保護層穿透時，首先泄漏的是最下層的HSiO3-；因此監督陰離子交換器失效是以漏硅為標準的；其反應方程為（B代表酸根陰離子，R為樹脂基團）：
Bm- +mROH=RmB+mOH-
2 控制點和控制方法
由於母管制系統包含了單元制系統,而且它具有能充分使用樹脂、提高交換器的出水能力、降低酸鹼消耗等優點，我們在研究中主要討論以這種結構為基礎的離子交換除鹽水處理系統。
以成都生物製品研究所蛋白分離車間純水站為例，該系統為母管制水處理系統，系統的結構為：砂濾-活性炭過濾-粗濾-陽床- 一陰-二陰-混床-精濾-純水罐，系統產水能力為5 t/h，在系統的失效控制研究中，我們提出單元失效控制概念，也就是充分利用了母管制制水系統的優點對系統進行失效控制。
（1）RO對各有機溶質的去除率大於NF膜。（2）不同有機溶質的去除率不相同，有的甚至相差很大（例如，RO和NF膜對乙酸的吸光度去除率分別為95.34%、81.45%，而對苯胺的吸光度去除率則分別為61.50%、46.82%）。
3 出水水質
原水經一級復床除鹽後，電導率（25℃）低於10μS/cm，水中硅含量低於100μg/L。

4. 鈉離子交換器作用

鈉離子交換器即軟化器是用於去除水中鈣離子、鎂離子，製取軟化水的離內子交換器。容組成水中硬度的鈣、鎂離子與軟化器中的離子交換樹脂進行交換，水中的鈣、鎂離子被鈉離子交換，使水中不易形成碳酸鹽垢及硫酸鹽垢，從而獲得軟化水。 高硬度飲用水的軟化、生活熱水原水的軟化、生活直飲水裝置的預處理、鍋爐用水及各類換熱器補充水的軟化、以及空調系統循環冷卻水的軟化處理等。

5. 全自動鈉離子交換器的工作原理

當樹脂吸收一定量的鈣、鎂離子之後，就必須進行再生。再生過程就是用鹽箱中的食鹽專水沖洗屬樹脂層，把樹脂上的硬度離子再置換出來，隨再生廢液排出罐外，樹脂就又恢復了軟化交換的能力。
軟水器由樹脂罐（主罐和付罐）、水力控制閥和鹽箱三個主要部分組成。其基本原理是：水力控制閥內的兩個渦輪在水流的推動下，分別帶動兩組齒輪，巧妙地根據累積流量的變化地，驅動不同通道的閥門開閉，自動完成軟水器的運行、再生、清洗、排污以及鹽箱補水的循環過程，並在兩罐之間自動切換，一用一備，確保不間斷地供應軟水。

6. 鈉離子交換器工作原理

工作原理復：
全自動浮動床鈉制離子交換器，依託專利技術——平面密封集成多路閥的先進技術，用轉動對位方式實現液相的切換，控制原水、軟化水、鹽液和廢水在系統內的流量和流向，自動完成交換器周期循環軟化過程的全自動。
總之，鈉離子交換器是用於降低水中的硬度，生水由上而下通過交換器進行軟化，水中含有的鎂、鈣、陽離子與水交換劑的鈉離子互相交換；生水被軟化成為極少的鈣、鎂、鹽類的水，也就是軟水。其剩餘硬度不超過0.03毫克／升。

7. 鈉離子樹脂交換原理能除什麼離子

1、鈉離子交換軟化處理的原理是將原子通過鈉型陽離子交換樹脂，使水中的硬度成分Ca2+、Mg2+與樹內脂中的Na+相交換容，從而吸附水中的Ca2+、Mg2+，使水得到軟化。如以RNa代表鈉型樹脂，其交換過程如下：

2RNa+ Ca2+==R2Ca+2Na+

2RNa+ Mg2+==R2 Mg+2Na+

即水通過鈉離子交換器後，水中的Ca2+、Mg2+被置換成Na+。水經過一級Na+交換後，殘余硬度一般小於1.5×10-2mmol/L，可供低壓鍋爐使用。

2、當鈉離子交換樹脂失效之後，為恢復其交換能力，就要進行再生處理。再生劑為價廉貨廣的食鹽溶液（可因地制宜、就地取材，如亦可用海水或NaNO3廢液等），再生過程的反應如下：

R2Ca+2NaCl==2RNa+CaCl2

R2Mg+2NaCl==2RNa+MgCl2

經上述處理，樹脂即可恢復原來的交換性能。

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8. 鈉離子交換器的結構示意圖

註：1、機械旋轉式多路閥由國內研製生產，但易磨損，現已生產版出改進型，性能尚權好。
2、柱塞式、板式與水力驅動多路閥由國外引進技術與產品，離子交換器的其它組件均由國內生產配套。這類產品性能可靠、故障率低、使用壽命較長，是設計使用首選。
3、進口集成閥控制形式在軟化水量較小的系統中使用。當軟化水量>40m3/h，可採用「自動隔膜閥組+控制器」的控制模式，
4、組合式平面集成閥由國內自主生產，可拆卸，性能穩定，當軟化水量>25m3/h，水質硬度>8mmol/L時，建議採用「平面集成多路閥+控制器」的自動控制模式。
固定床鈉離子交換器和浮動床鈉離子交換器廣泛應用於生活水處理、鍋爐水處理、及綜合水處理等用水環境。
鈉離子交換器選型標准主要有：水質硬度、產水量、安裝空間

9. 簡述鈉離子交換器的再生原理。

答：
鈉離子交換器運行一定時間後，樹脂由Na型轉化為Ca型、Mg型，專失去了繼續吸附水中Ca2＋、Mg2＋等離子的能力。這時可屬利用食鹽溶液所含高濃度的Na+將樹脂由Ca型、Mg型轉化為Na型，恢復了其在天然水中吸附Ca2＋、Mg2＋等離子的能力，這就是鈉離子交換器的再生原理。