سختی گیر

سختی گیر رزینی

سختی گیر رزینی بیشتر به عنوان پیش تصفیه برای سیستم های اسمز معکوس استفاده می شود. اکثر سختی گیر رزینی دارای شیرهای برقی تمام اتوماتیک هستند و به این ترتیب تمامی عملیات سخت کاری توسط کامپیوتر شیر برقی به ترتیب انجام می شود.

شیرهای سفت کاری اتوماتیک دارای 5 مرحله می باشند. مرحله اول شامل شستشوی معکوس سختی گیر است و در مرحله بعد رزین ها توسط آب نمک شسته می شوند و به اصطلاح رزین های سختی گیر رزینی احیا می شوند و در مرحله بعد مخزن نمک پر می شود و سپس مخزن به سرعت انجام می شود. شسته شده تا نمک اضافی از بین برود. از ستون سختی گیر رزینی خارج می شود و در نهایت سختی گیر رزینی به چرخه پنجم یا چرخه سرویس می رود و آب ورودی به سختی گیر رزینی نرم می شود.

سختی گیر موتورخانه

یکی از وظایف اصلی موتورخانه تولید آب گرم واحدهای مسکونی می باشد. در جاهایی که آب گرم وجود دارد بحث رسوب آب نیز مطرح است. آب سختی که دارای فاکتورهای سختی است باید از ستون سختی رزین عبور کرده و سپس به سمت بویلرها هدایت شود. در بسیاری از نقاط ایران آب با مشکل سختی مواجه است و استفاده از سختی گیر در موتورخانه الزامی است.

کارخانه و واحد صنعتی سختی گیر رزینی

نیاز صنعت به آب همان نیاز بدن انسان به آب است. همانطور که آب سخت عوارضی مانند سنگ کلیه را در بدن ایجاد می کند، مشکلات و آسیب های زیادی را نیز در صنعت بر جای می گذارد. رایج ترین تجهیزات مورد استفاده در صنایع دیگ های آب گرم می باشد.

سختی گیر رزینی بویلر

همانطور که می دانید دمای بالا به رسوب گیری کمک می کند و داشتن یک سختی گیر رزینی آب قبل از دیگ الزامی است.

سختی گیر رزینی برای برخی از دستگاه ها در صنعت استفاده می شود. سختی گیر رزینی برای پیش تصفیه آب ورودی به دستگاه های اسمز معکوس استفاده می شود.

برای برخی از دستگاه های حساس در صنایع استفاده از آب خالص ضروری است و در این موارد نمی توان به تنهایی از سختی گیر رزینی استفاده کرد و در نتیجه از نرم کننده های آب استفاده می شود.

همانطور که گفته شد، سنگ سیلیس برای 3 هدف اصلی زیر استفاده می شود:

1-جلوگیری از خروج رزین های تبادل یونی

2- گرفتن مقداری ذرات معلق و کاهش کدورت

3-جلوگیری از افت فشار ناگهانی در حین عملیات شستشوی معکوس

رزین های مورد استفاده در ساخت سخت سختی گیر رزینی

زیرا در عملیات سخت کاری هدف اصلی جداسازی یون های کلسیم و منیزیم است. با توجه به خصوصیات رزین ها از رزین های کاتیونی ضعیفی استفاده می شود که در چرخه سدیم قرار دارند. جزئیات بیشتر در این مورد در بخش مواد شیمیایی و رزین کاتیونی ارائه شده است.

پارامترهای طراحی و محاسبه ظرفیت سخت شدن

با توجه به فرمول محاسبه سختی سختی گیرها، سختی کل*دوره سیکل شستشو*سرعت جریان*15.43=ظرفیت (بر حسب گرین)

تقریباً می توان فهمید که چه پارامترهایی برای ما مهم در نظر گرفته می شوند. اما در بین موارد فوق، دبی آب ورودی و سختی کل آب ورودی مهمترین فاکتورها هستند.

سختی گیر رزینی طراحی frp چقدر است؟

شرکت هلدینگ صنایع برتر برای اولین بار سفت کننده های فلزی را طراحی کرد که در طرح FRP می باشد اما از ورق فولادی مبارکه با ضخامت استاندارد ساخته شده است.

محلول الکترولیت چه ویژگی هایی باید داشته باشد؟

این فاز باید متخلخل باشد (مساحت سطح بالا در واحد حجم) و دارای گروه‌ های عاملی در شبکه مولکولی خود باشد که به هر گروه یک یون متصل باشد و در نهایت بار یون ‌های محلول الکترولیت باید مشابه بار آن باشد. یون های سطح جامد بر این اساس مبدل ها یا مبدل های یونی تهیه شده است.

رزین های تبادل یونی چگونه کار می کنند؟

در دستگاه سختی گیر رزینی، مانند سخت شدن با مواد شیمیایی، یون های کلسیم و منیزیم موجود در آب با یون های دیگر، یعنی کاتیون های غیر سخت شونده که معمولاً سدیم هستند، جایگزین می شوند. در کاربردهای اولیه تبادل یونی از کانی های طبیعی مانند زئولیت های ماسه سبز که شامل آنالسیت ها، کلینوپتیلولیت و مونت مورینولیت می باشد استفاده شد. اما در کاربردهای جدید از رزین های مصنوعی که بیشتر پلیمرهای مصنوعی هستند استفاده می شود. این رزین ها محل تبادل بیشتری دارند و به راحتی بازسازی می شوند.

آیا می توان ظرفیت سختی گیر رزینی تبادل یونی را محاسبه کرد؟

محاسبه ظرفیت سختی گیر رزینی تبادل یونی و کارایی آن به عوامل متعددی از جمله نوع ماده تبادلی، کیفیت آب، نوع سطح جاذب جامد، میزان مواد کاهنده و زمان تماس برای کاهش بستگی دارد. به طور کلی ظرفیت مواد تبادل یونی در محدوده 15-2 meq/g، حدود 10-10 کیلوگرم بر متر مکعب و احیای آنها با کمک 80-160 کیلوگرم کلرید سدیم برای هر متر مکعب رزین در به صورت محلول 20-5 درصد و جریان l/min -m2 40 انجام می شود.

چهار مرحله اصلی استفاده از بسترهای تبادل یونی در دستگاه سختی گیر رزینی

چهار مرحله اصلی در استفاده از بسترهای تبادل یونی برای دستگاه سخت کننده وجود دارد که عبارتند از:

عملیات یا سرویس: عبور سیال از بستر رزین و انجام فرآیند تبادل که تا رسیدن به حالت تعادل ادامه می یابد.

شستشوی معکوس: استفاده از آب در جهت مخالف، توده های رزین و ذرات ریز را جدا می کند و حباب های گاز و هوا نیز از بین می رود.

بازسازی: استفاده از محلول احیا کننده مناسب (مانند HCl یا NaCl و ...) برای جایگزینی یون های مناسب در رزین برای استفاده مجدد.

شستشوی نهایی (Rinsing): این عمل جداسازی باقیمانده ماده احیا کننده در رزین است که با کمک آب انجام می شود و رزین را برای کار مجدد آماده می کند.

دستگاه سختی گیر به روش رسوب شیمیایی

انواع مختلف سختی گیر حلالیت های متفاوتی دارند و در این میان کربنات کلسیم و هیدروکسید منیزیم کمترین انحلال پذیری را دارند. سخت شدن به روش رسوب شیمیایی با تبدیل سختی کلسیم به کربنات کلسیم و سختی منیزیم به هیدروکسید منیزیم انجام می شود. در این دستگاه سختی گیر می توانید از خاکستر سودا یا سود سوزآور استفاده کنید.

مکانیسم سختی گیر شدن به روش رسوب شیمیایی چیست؟

کلسیم و منیزیم را می توان به شکل کربنات و هیدروکسید فسفات رسوب کرد. کربنات ها و هیدروکسیدها در این دستگاه سخت کننده توسط آهک - سودا ایجاد می شوند. حلالیت CaCO3 و MgCO3 در دمای 20 درجه سانتیگراد به ترتیب حدود 8.4 و 110 میلی گرم در لیتر است. در حضور آهک اضافی، MgCO3 به Mg(OH)2 تبدیل می شود که در دمای 20 درجه سانتی گراد حلالیت حدود 8.4 میلی گرم در لیتر دارد.

سختی گیر شدن جزئی با آهک (Softening Lime Partial)

در این روش فقط کربنات کلسیم حذف می شود. فقط آهک به فرآیند تزریق می شود تا PH را تا حدود 9.5 افزایش دهد. سپس آب سخت شده با کربن‌سازی مجدد یا از طریق افزودن اسید تثبیت می‌شود تا pH را تا حدود 8.8 کاهش دهد، بنابراین ظاهر رسوب شدید در لوله‌ها، شیرها و اتصالات به حداقل می‌رسد.

سختی گیر با آهک اضافی

از این روش برای جداسازی کاتیون های کلسیم و منیزیم استفاده می شود. در این فرآیند مقدار اضافی آهک در pH حداقل 10.6 و ترجیحاً 11 تا 11.3 استفاده می شود. زیرا هیدروکسید منیزیم به درستی تشکیل نمی شود. مگر اینکه PH آب بالاتر از 11 باشد.

پس از تشکیل Mg(OH)2، آب فرآیند باید دوباره کربناته شود تا pH به 8.8-8.7 کاهش یابد. در این مرحله فرم هیدروکسید را به کربنات یا بی کربنات تبدیل می کند. زیرا آب در pH حدود 11 دارای هیدروکسید کلسیم با غلظت 40-50 میلی گرم در لیتر است و این آب ناپایدار است.

water softener

سختی گیر

آب سخت از پیش تصفیه سختی گیر عبور کرده و وارد ستون های سختی گیر می شود. این ستون ها دارای رزین های مثبت و کاتیونی هستند که آب با عبور از آنها و تبادل یونی سختی خود را از دست می دهد. پس از عملیات سخت شدن مجدداً عملیات جدیدی شروع می شود و آب سخت جدید برای سختی گیر وارد دستگاه می شود.

سختی گیر آب را روشن و شفاف می کند و عمر مفید دستگاه ها و تجهیزات را افزایش می دهد. اگر از سختی گیر استفاده کنید، ظروف شما همیشه تمیزتر و پوست و موهای شما سالم و بدون آسیب خواهند بود. همچنین با استفاده از نرم کننده آب طعم بهتری دارد.

مواد معدنی و املاح موجود در آب به تدریج در لوله ها رسوب کرده و باعث از کار افتادن تجهیزات و دستگاه ها می شود. سختی گیر از رسوب ترکیبات و حلال ها در آب جلوگیری می کند و سطوح داخلی لوله ها و سایر تجهیزات آسیب نمی بیند.

استفاده از سختی گیر در موتورخانه ها، برخی از مناطق مسکونی، بیمارستان ها و بسیاری از واحدهای تولیدی و صنعتی ضروری است. سختی گیر همچنین برای رفع سختی آب آشامیدنی، حذف سختی آب ورودی به دیگ بخار و رفع سختی آب برج خنک کننده استفاده می شود.

وجود آب سخت اثرات مضری بر بدن انسان دارد که بر کسی پوشیده نیست. آب نرم تولید شده از واحدهای سختی گیر برای آشامیدن نیز دارای معایبی است. زیرا وجود مقدار معینی از کلسیم و منیزیم برای بدن انسان به خصوص برای کودکان در حال رشد الزامی است.

که بر اساس آن سختی گیر خروجی از هاردنر حداقل 100 میلی گرم در لیتر می باشد. سختی گیر رزینی رایج ترین تجهیزات مورد استفاده در سراسر جهان است

سختی گیر مغناطیسی

سختی گیر مغناطیسی یا به اصطلاح آهنربا دارای یک قطعه فلزی با آهنربای قوی است، تغییرات شگفت انگیزی را در ساختار مولکولی اصلی آب ایجاد می کند، به گونه ای که باعث کاهش و جلوگیری از تشکیل رسوبات بزرگ در سر مسیر آب می شود. اساسا یک آهنربا با توجه به ساختار آهنربا، سخت کننده یون های کلسیم و منیزیم موجود در آب را تبدیل می کند. سختی گیر مغناطیسی آب را از مواد و افزودنی های اضافی و خارجی خارج کرده و باعث ورود آب سبک به مخزن پکیج می شود. گاهی اوقات متوجه می شوید که بخاری دیگر گرم نمی شود، یکی از دلایل آن ممکن است رسوب گذاری قطعات پکیج باشد.

سختی گیر شیمیایی

پکیج رسوب دهنده شیمیایی شامل دستگاهی با مخزن فیلتر شیمیایی (کارتریج) می باشد، این دستگاه فرآیندهای شیمیایی را بر روی آب انجام می دهد، یون های بزرگ و سنگین آب که شامل (کلسیم و منیزیم) می باشد با واکنش های شیمیایی حل می شوند. سرعت بسته را کاهش داده و از هر نوع رسوبی آزاد می کند. بعد از مدتی استفاده از سختی گیر شیمیایی باید فیلتر را تعویض کنیم، این بستگی به سختی آب و نوع مبدل سختی گیر دارد، معمولا بین 180 تا 540 روز تاریخ تعویض کارتریج پلی فسفات است. باز هم بستگی به مناطق مسکونی دارد، مثلاً در مناطق جنوبی کشور معمولاً آب گل و لای و رسوب بیشتری دارد. امکان پنچری و یا شکستن فیلتر (کارتریج)، اقدام به خرید آن از برندهای معتبر و مشاوره با مشاوران متخصص در این زمینه می باشد.

رزین سختی گیر

رزین سختی گیر تبادل یونی دارای مدل های مختلفی از رزین سختی گیر کاتیونی، رزین آنیونی، رزین مخلوط می باشند. رزین ها سختی آب را با فرآیند تبادل یونی از بین می برند، مانند جایگزینی یون های کلسیم و منیزیم با آب یا یون های سدیم رزین سختی گیرنده برای کاربردهای مختلف متفاوت است. رزین های بد مخلوط در دستگاه های تقطیر آب استفاده می شود. رزین های آنیونی برای حذف آب آنیونی استفاده می شود.

رزین کاتیونی

رزین کاتیونی اسید ضعیف: از رزین کاتیونی ضعیف برای حذف بخشی از کاتیون های آب که مربوط به قلیایی بودن آب است استفاده می شود. در رزین کاتیونی ضعیف به جای سولفوریک از رزین های کربوکسیلیک استفاده می شود. این مدل از رزین در حالت قلیایی بازده بالاتری دارد.

رزین کاتیونی اسیدی قوی: برای حذف تمام کاتیون های آب از رزین کاتیونی قوی استفاده می شود. رزین های قابل استفاده در سختی گیر های رزینی می باشد رزین کاتیونی قوی از نوع سدیم هستند و یون های کلسیم و منیزیم را در آب با یون سدیم مبادله می کنند.

رزین پرولایت مدل A300E

رزین پرولایت مدل A300E یکی از مدل های رزین آنیونی قوی با فرم کلرید می باشد. رزین پرولایت مدل A300E برای حذف آنیون های آب می باشد. همچنین قابل شرب است. رزین پرولایت A300E برای هدف قرار دادن آرسنیک، نیترات، قلیاییت و سولفات استفاده می شود.

سختی گیر رزینی تمام اتوماتیک

پس از مدتی استفاده از سختی گیر رزین ها باید بازسازی و شسته شوند. بازسازی سختی گیر با نمک انجام می شود. سختی گیر با آب معمولی شسته می شوند. منظور از سختی گیر تمام اتوماتیک، سختی گیر با مخازن فایبرگلاس است که برای شستشو و احیای شیر استفاده می شود. بک واش یک مدل تمام اتوماتیک (قابل برنامه ریزی) می باشد. در سختی گیر تمام اتوماتیک پارامترهایی مانند تنظیم زمان شستشو، تنظیم مدت زمان شستشو و احیا و تنظیم تعداد روزهای احیا قابل برنامه ریزی است.

سوپاپ سولو

عملکرد شیر سولو ولو به این صورت است که شیر را در حالت کار قرار می دهیم تا آب وارد دستگاه شود. توسط رزین های داخل مخزن سختی آب گرفته شده و آب نرم شده از دستگاه خارج می شود.

حال اگر رزین اشباع شده باشد شیر را در حالت بیکواش قرار می دهند تا با ایجاد مکش آب نمک سفت شود و با نفوذ به داخل رزین کلسیم و منیزیم موجود در رزین را خارج کرده و رزین بازسازی شود. پس از اتمام فرآیند، شیر در حالت عملیاتی قرار گرفته و عملیات سفت کاری انجام می شود.

سختی گیر دوبلکس

سختی گیر دوبلکس به دستگاهی اطلاق می شود که عموماً از دو مخزن (اکثراً مشابه و هم اندازه) تشکیل شده است. عملکرد آن به طور کلی مشابه سختی گیر رزینی معمولی است. با این تفاوت که در مدل دوبلکس سیستم لوله کشی کمی متفاوت است. در ادامه به تفصیل در مورد این مدل و نحوه عملکرد آن خواهیم پرداخت.

ظرفیت مدل دوبلکس بر اساس سطوح مختلف سختی آب ورودی تعیین می شود. معیار مهم دیگری که برای طراحی صافی دوبلکس باید در نظر گرفته شود، میزان جریان پیوسته مورد نیاز است. این روی اندازه لوله کشی و شیر اتوماتیک قابل استفاده و گاهی بر اندازه ستون رزین تاثیر می گذارد. زیرا آب باید حداقل تماس را با رزین داشته باشد تا به سختی کامل مطلوب برسد.

جریان های پیک بالاتر را می توان برای مدت کوتاهی تحمل کرد. اما گاهی اوقات این مشکل منجر به کاهش سطح سختی در سرویس می شود و می تواند باعث افزایش افت فشار در سختی گیر شود. در نرخ جریان طراحی، می توانید انتظار افت فشار بین 3.4 تا 1 بار را داشته باشید. حداقل فشار مورد نیاز برای عملکرد صحیح سیستم دوبلکس 2 بار و حداکثر 8 بار می باشد.