вода умягчение ионирование

При аммоний-катионировании обрабатываемая вода фильтруется через слой катионита, отрегенерированный солями аммония NH4C1 или (NH4)2S04. Содержащийся в катионите ион аммония обменивается на катионы Ca(II), Mg(II), Na(I), присутствующие в природной воде, при этом протекают следующие реакции в направлении слева направо:

Как видно из реакций обмена, в фильтрате образуются соли аммония, соответствующие имеющимся в воде анионам. Аммоний-катионированная вода умягчается, а щелочность ее имеет такую же величину, как и у исходной воды.

При нагревании воды в котле соли аммония разлагаются:

Образующиеся при разложении бикарбоната аммония аммиак и углекислота уносятся паром, а в котловой воде должны оставаться соляная и серная кислоты. Во избежание коррозии под действием кислот применение аммоний-катионирования в энергетической практике всегда сочетается с натрий-катионированием. В процессе натрий-катионирования карбонатная жесткость превращается в бикарбонат натрия, который в котле разлагается с образованием соды и едкого натра:

Углекислота уносится паром, а сода и едкий натр нейтрализуют кислотность воды, появляющуюся при термическом разложении солей аммония. Чтобы предотвратить чрезмерное "снижение щелочности котловой воды, сочетание аммоний-катионирования с натрий-катионированием осуществляют с расчетом получить в умягченной воде концентрацию ионов НСО3- на 0,3—0,7 мг-экв/л больше концентрации ионов аммония.

Пар котлов, питающихся NH4—Na-катионированной водой, всегда содержит большое количество аммиака. Учитывая это обстоятельство, аммоний-катионирование воды не следует применять, когда в тепловой схеме котельной установки имеются аппараты (теплообменники и т. п.) и детали из латуни или медных сплавов или когда пар используется для систем горячего водоснабжения или открытых систем теплоснабжения. На всех предприятиях, где в паре не должен содержаться аммиак, от метода аммоний-катионирования воды приходится отказываться.

Комбинирование процессов аммоний и натрий-катионирования возможно с применением схем параллельного или совместного NH4—Na-катионирования. Выбор схемы обусловливается качеством исходной воды.

Схема параллельного NH4—Na-катионирования применяется при

где [Na] % содержание натрия в исходной воде в процентах ее общей жесткости, определяемая по формуле

где [Nа] и, Жо — соответственно содержание натрия и общая жесткость исходной воды, мг-экв/л; αNH4 — степень обмена катионов Са (П) и Mg(II) на ион аммония, % (в схемах совместного аммоний—натрий-катионирования) или доля воды, поступающей на аммоний-катионитные фильтры, % (в схемах параллельного аммоний—натрий-катионирования), определяется из уравнения