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troca iônica

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troca iônica
TROCA IÔNICA
Dados
Técnicos
As Resinas
• Classificação:
– Gel
– Macroporosa
– Super Gel
• Poliestirenicas
• Poliacrílicas
– Fortemente
– Fracamente
• Catiônicas
• Aniônicas
• Mistas
Tipos de Resinas
• GEL
– Cátiônica : Poliestirênica/Fortemente Ácida
Standard - C100 (0,3~ 1,2)
Uniforme - PPC100 (0,6~0,7média)
Crepina – Ranhura 0,2mm
Tipos de Resinas
• GEL
– Aniônica:
Poliestirênica
Standard - A-400 (0,3~ 1,2)
Uniforme – PFA- 400 (0,6~0,7média)
Crepina – Ranhura 0,2mm
Poliacrílica
Standard - A-850 (0,3~ 1,2)
Uniforme – PFA-850 (0,6~0,7média)
Crepina – Ranhura 0,2mm
Tipos de Resinas
• MACROPOROSA
- Catiônica: C150
- Aniônica :A500 – A100
RESINA DE TROCA IÔNICA
• Características das
resinas:
- Catiônica geralmente
é mais escura do que
a aniônica.
- Variam a tonalidade
de cor por lote de
fabricação.
Pérola de Resina
• A resina é oca.
• Tem um núcleo onde é
feito a troca Iônica.
• Existe um espaço entre
o núcleo e a superfície
externa.
• A superfície externa é
toda porosa.
SELETIVIDADE DAS RESINAS
• Catiônica
– H+, Li+, Na+, K+, Mg2+, Ca2+
atração
• Aniônica
– OH-, HCO3-, HSiO3-, CO32-, Cl-, SO42atração
SELETIVIDADE DAS RESINAS
WAC
SAC
Ca
Mg
HCO3 TORRE
SBA
SiO2
Na
K
Cl
SO4
NO3
WBA
ÍONS DE TROCA
ÂNIONS
CÁTIONS
Cálcio (Ca++)
Cloreto (Cl-)
Magnésio (Mg++)
Sulfato (SO4--)
Sódio (Na+)
Nitrato (NO3-)
Potássio (K+)
Carbonato (CO3--)
Ferro (Fe++, Fe+++)
Bicarbonato (HCO3-)
Magnésio (Mn++)
Sílica (SiO2)
Gás Carbônico (CO2)
Orgânicos (Ácidos Húmico/Fúlvico)
SELETIVIDADE
Catiônica
Aniônica
SO4
Ca
NO3
Mg
Cl
Na
HCO3
SiO2
ABRANDAMENTO
Ciclo de Serviço
Água Clarificada
sem Cloro
CaCl2 , MgCl2
CaSO4 , MgSO4
CaCO3 , Ca(HCO3)2
HSiO3-
SST60
NaCl, HSiO3Na2SO4
Na2CO3
Água Abrandada
R-Na
+
CaX
==>
R-Ca +
NaX
ABRANDAMENTO
Regeneração
Cloreto de
Sódio
(10%)
R-Na
CaCl2
MgCl2
R-Ca + NaCl
==> R-Na + CaCl2 + MgCl2
DESMINERALIZAÇÃO
Ciclo de Serviço
Clarificada,
declorada
CaCl2 , MgCl2
CaSO4 , MgSO4
CaCO3
Ca(HCO3)2
HSiO3-
Puropack
SST60 H
PFA300
Água
Decationizada
HCl, H2SO4, H2CO3 , HSiO3-
R-H + CaX => R-Ca + HX
Água
Desmineralizada
HOH
R-OH + HX => R-X + HOH
DESMINERALIZAÇÃO
Ciclo de Serviço - Controles
Clarificada,
declorada
CaCl2 , MgCl2
CaSO4 , MgSO4
CaCO3
Ca(HCO3)2
HSiO3-
R-H
R-OH
HCl, H2SO4,
H2CO3 , HSiO3pH
2 < pH < 3
pH = 4 ==> Fuga de Sódio ==> pH desmi
HOH
STD
pH
==> Fuga de Sílica
Fuga de Sódio e Sílica
• A Fuga de Sódio é função direta da relação
“Na/Dureza Total”
• Sódio retira OH- da Resina Anionica
– => eleva o pH da água desmineralizada
• Sílica Coloidal
(polímero)
pH alcalino
Sílica Solúvel
(HSiO3-)
DESMINERALIZAÇÃO
Regeneração
HCl ou H2SO4
NaOH
R-Ca
R-Cl
CaCl2
NaCl
R-Ca + HCl => R-H + CaCl2 R-Cl + NaOH => R-OH + NaCl
DESMINERALIZAÇÃO
Leito Misto
Operação
Regeneração
NaOH
4%, 40ºC
Na2SiO3
CaSO4
HCl = 10% ou
H2SO4 = 8%
CaSO4 + R-H2
==>
H2SO4 + R(OH)2 ==>
RCa +
RSO4 +
Ar
H2SO4
2H2O
Detalhes Vaso Resinas
Leito Misto
Contaminantes das Resinas
Matéria Orgânica
• Quanto maior a relação “Mat. Org./STD”
maiores os problemas devidos ao acúmulo
de matéria orgânica sobre a resina
• => entupimento
• Aplicação periódica de salmoura
• Injeção de água quente com vapor
• => remoção de óleo e matéria orgânica
Foto da resina contaminada
Contaminantes das Resinas
Ferro
• Fe2+ entra na resina e é oxidado, gerando Fe2O3 ,
que tem volume muito grande
• => quebra da pérola da resina
• Camada de Óxido de Ferro na superfície das
pérolas
• => colmatação do leito
• Aplicação de Hipossulfito de Sódio (8-12%)
• => Reduz e Solubiliza o Ferro
• Limitar Ferro no Regenerante
(< 50 ppm)
Foto da resina contaminada
• Com sulfato de calcio
Métodos de Limpeza
• Resina Catiônica
–
–
–
–
–
–
Limpeza com Ácido Cloridrico
Salmouragem
Limpeza com Ácido Peracético
Limpeza com Formaldeido
Limpeza com Hipoclorito de sódio
Limpeza com Tiocianato de sódio
Métodos de Limpeza
• Resina aniônica
–
–
–
–
Salmouragem
Limpeza com Ácido Peracético
Limpeza com Formaldeido
Limpeza com Hipoclorito de sódio
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