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監控離子交換可以這么玩???

供稿:梅特勒-托利多國際貿易(上海)有限公司 過程分析產品 2019/7/17 13:40:41

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  • 關鍵詞: 離子交換 樹脂失效 電導率
  • 摘要:M800變送器具有一套獨一無二的算法(DI-Cap),可以不考慮水質和流速等影響因素,監控去離子系統的交換能力,在穿透前準確預測樹脂失效的時間。

 

離子交換是除去水中離子態物質的技術,采用離子交換法可制取軟化水、純凈水與超純水,在水處理領域中得到廣泛應用。

 

其中,離子交換樹脂由一種高分子的聚合物聚合而成,與其他離子交換劑相比具有交換容量高、機械強度高、化學穩定性較好等優點,因此離子交換樹脂已成為目前水處理中普遍采用的材料。

 

針對需要使用離子交換樹脂進行水處理的行業,監控樹脂有諸多益處:


?避免夜班或周末等時段出現樹脂失效的風險


?充分發揮樹脂的工作效力,避免過早進行再生


?節約樹脂再生過程中用于中和廢水的酸\堿用量

 

同時,因樹脂再生成本相當可觀,而原水水質或者流速的不規律導致判斷樹脂失效的節點難以把控,這個環節一直被關注但鮮有突破。

 

樹脂幾近失效時,相對最不容易吸附的離子會率先被釋放出來。

 

陽離子樹脂通常會率先泄露出鈉離子,不建議直接測量電導率,因為陽離子樹脂的下游的酸性環境,導致其電導率比上游更高,所以可使用鈉離子分析儀進行監控。

 

同樣,陰離子交換樹脂則是通過檢測硅酸根離子或電導率來判斷,而混合型樹脂則可直接監控電導率的變化。

 

這些方法常用且準確可靠,但他們都有一個致命的弱點,即只有在泄露發生時,才能被檢測。便缺少了實際的報警意義,當報警發生時,系統下游已被污染。

 

好比在駕車過程中,汽車的油表發生了故障,只能在沒油時才發出報警;但作為駕駛員,必須警惕燃油可能馬上耗盡。

 

在日常操作中,通常對樹脂失效的有效預測是通過系統運行時間和總處理量來衡量。如果平均流速趨于穩定,那運行時間可表征樹脂的工作時限,不過這是建立在原水水質相對穩定的前提之上。

 

當我們用總處理量來衡量時,就類似于駕車時通過公里數來判斷何時需補充燃油,這種方式也許是行之有效的;但如果駕駛路況不同時(高速路、山路、城市道路等),使用這種方式就難免出現不準確的情況。高速路、山路和城市道路,這些不同的情況就好比不同水質的原水。

 

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M800變送器具有一套獨一無二的算法(DI-Cap),可以不考慮水質和流速等影響因素,監控去離子系統的交換能力,在穿透前準確預測樹脂失效的時間。

 

 

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通過檢測進水的電導率然后換算成總溶解固體(TDS),該非線性算法修正了水本身的電導率(測量范圍在純化水范圍)以及在高濃度溶液中離子活度系數的降低。同時,測量流量并將其納入到計算公式中。通過計算,我們可以得到一個關于進入離子交換柱的離子的測量值,轉換后可以通過單位體積碳酸鈣的形式顯示讀數。

 

利用這個體系,可以綜合流量和水質的可變情況,提供樹脂離子載荷的估計值。使用DI-Cap監控離子交換能力,就像是一輛擁有根據不同路況計算油耗的汽車一樣。

 

DI-Cap為大容量離子交換系統提供了有效的操作和解決問題的方式。除此之外,在反滲透的透過端,冷凝水等應用場合,也可以使用這種檢測方式。


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原文鏈接:https://www.mt.com/cn/zh/home/library/white-papers/process-analytics/deionization-capacity-monitoring.html
 

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審核編輯(王靜)
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