فیلتر سدیم کاتیونیت: هدف و اصل عملکرد

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

فیلتر کاتیونی سدیم دستگاهی است که از بسیاری جهات به نجات آب سخت تبدیل شده است. قبلاً مشکلی مانند آب بسیار سخت وجود داشت که به دلیل آن اغلب لوازم خانگی خراب می شدند و مقیاس قوی در داخل آنها باقی می ماند. اولین راه حل برای این مشکل کارتریج کاتیونی بود.

مفاهیم کلی جوهر کار

برای نرمتر شدن آب و همچنین جلوگیری از ایجاد چنین مشکلی مانند رسوب زیاد روی دیواره ظروف، لازم است مایع را با کیفیت بالا فرآوری کنید. راه های زیادی برای حذف تمام ناخالصی های اضافی از این ماده وجود دارد، اما امروزه دو مورد زیر بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند:

• اولین گزینه، درمان شیمیایی است که می تواند هر چیزی غیر ضروری را از طریق واکنش های خاصی از مایع خارج کند، اما برای این کار از مواد شیمیایی مضر استفاده می شود.
• گزینه دوم فیزیکی است. در این حالت، به این معنی است که آب آهکی بیش از حد با تابش و همچنین خنثی کردن عملکرد یون‌های مضر همراه خواهد بود.

با این حال، شایان ذکر است که هر یک از این روش ها دارای نقاط قوت و ضعف هستند. هیچ کدام بدون نقص نیستند. تا به امروز، هیچ راه ایده آلی برای تصفیه آب از ناخالصی های مضر وجود ندارد به گونه ای که هیچ عواقبی نداشته باشد.

جزئیات فیلتر

بنابراین، قدیمی ترین دستگاهی که از فیلتر سدیم-کاتیونیتی استفاده می کند، فیلتر تبادل یونی است. این دستگاه بسیار ساده است، از تعداد کمی قطعه تشکیل شده است و اصول کارکرد ساده ای دارد. شامل مواردی مانند:

• بدنه و کارتریج;
• مخزن بازیابی؛
• مخزن بازیابی نمک؛
• در برخی موارد، یک پاک کننده اضافی وجود دارد.

فیلتر کاتیونی سدیم از تعداد کمی از موارد تشکیل شده است.

در مورد در نظر گرفتن اصل عملکرد آن، بلافاصله شایان ذکر است که تفاوت قابل توجهی بین یک دستگاه برای استفاده خصوصی و استفاده صنعتی وجود دارد.

تفاوت در سخت افزار

تفاوت اصلی در اصل عملکرد فیلتر سدیم-کاتیونیت برای مصارف صنعتی و خانگی این است که فیلتر اول می تواند ابعاد به اندازه کافی بزرگ و ساختار چند مرحله ای داشته باشد، در حالی که فیلتر دوم نمی تواند بزرگتر از یک کوزه معمولی شایان ذکر است که زیرگونه اصلی چنین دستگاهی را می توان در یک خانه خصوصی استفاده کرد. از آنجایی که در خانه معمولاً برای تصفیه و نرم کردن مداوم آب برای نوشیدن استفاده می شود وهمچنین در مواد غذایی، پس از آن تعویض کارتریج یک کار نسبتا خصوصی خواهد بود. در مقیاس صنعتی، فیلترهای سدیم کاتیونیتی آب را تا حدی که بتوان آن را نوشید، تصفیه نمی‌کند و بنابراین می‌توان آن‌ها را بازسازی کرد، نه تعویض. در چنین سیستم هایی، فیلترهای نوع ارائه شده می توانند چند پوششی باشند. به عبارت دیگر، چندین کارتریج داشته باشید تا اگر یکی از کار افتاد، بقیه بتوانند به کار خود ادامه دهند.

در پایان توضیحات دستگاه می توانید اضافه کنید که در گروه پاک کننده های شیمیایی قرار دارد.

اصل عملکرد واحد

اگر در مورد اصل عملکرد فیلتر سدیم-کاتیونیت صحبت کنیم، پس تمام جوهر آن در پرکننده نهفته است که یک رزین هلیوم ویژه است که کاملاً از گلوله های سدیم تشکیل شده است. یک کارتریج مخصوص با چنین پرکننده پر شده است و همچنین می تواند تمام ناخالصی های مضر را حفظ کند. این فرآیند با واکنش خاصی که بین سدیم و نمک رخ می دهد تسهیل می شود و به لطف آن پوسته ای تشکیل می شود که مواد معدنی مضر را حفظ می کند. موادی مانند کلسیم و منیزیم مانند فلز به آهنربا به مبدل کاتیونی می چسبند. از این نتیجه می شود که تبادل یون ها هدف و وسیله اصلی فیلتر تبادل سدیم-کاتیونی است.

وقتی آب که با نمک های معدنی مضر پر شده است، با گلوله های رزین پر از سدیم برخورد می کند، جایگزینی سریع اتفاق می افتد. مزیت اصلی چنین تبادلی این است که یک واکنش کاملا طبیعی و بسیار سریع است که نیازی به اتصال هیچ اضافی نداردتجهیزات.

سدیم با مواد معدنی جایگزین می شود که به نوبه خود به طور کامل به سطح کارتریج می چسبد. یکی دیگر از ویژگی های عالی، توانایی بازسازی فیلترهای کاتیونی سدیم، یعنی بازسازی این کارتریج ها است.

هدف واحد

مقدار زیاد مقیاس روی لوازم خانگی تعداد نسبتاً زیادی مشکل ایجاد می کند. بنابراین در نیاز به چنین وسایلی که قابلیت نرم کنندگی آب را داشته باشند تردیدی وجود ندارد. بهتر از همه، هدف از فیلترهای تبادل کاتیونی سدیم در مواردی آشکار می شود که لازم است مایع برای گرم کردن یا گرم کردن وسایل گرم شود. این به دلیل این واقعیت است که بزرگترین اشکال مقیاس که سطح چنین دستگاه هایی را می پوشاند این است که گرما را بسیار ضعیف منتقل می کند و در واقع این روند را متوقف می کند. به همین دلیل، تجهیزات اغلب از کار می افتند یا نمی توانند به طور عادی کار کنند.

استفاده از چنین دستگاهی به عنوان فیلتر تقریباً به جلوگیری از چنین مشکلی کمک می کند.

برای درک بهتر نیاز به تصفیه آب، می توان یک مثال کوچک ارائه داد. اگر همیشه از یک تابه برای پخت و پز استفاده کنید، با استفاده از مایع فیلتر نشده، پوسته ای در کف آن ایجاد می شود. مقیاس بدون رسانایی گرما بدتر از پوشش گچ کار نمی کند. هنگامی که آتش روشن می شود، کف چنین لوازم آشپزخانه تا حد ممکن گرم می شود، زیرا نمی تواند از طریق پوشش بالا برود. حتی چدن سخت شده را نمی توان برای مدت طولانی در چنین شرایطی استفاده کرد. ATالبته این در نهایت منجر به پارگی یا ذوب شدن کف می شود.

بررسی دستگاه

دستگاه فیلتر سدیم کاتیونیت به خصوص از نظر طراحی بسیار ساده است. می توانید آن را بدون هیچ مشکلی در نظر بگیرید، حتی با استفاده از مثال یک دستگاه تصفیه کننده پارچ نوشیدنی معمولی. قاب چنین مدل هایی اغلب از پلاستیک ساخته می شود که معمولاً شفاف است. این به منظور راحت تر نظارت بر روند جمع آوری مایع انجام می شود. در داخل ظرف دیگری وجود دارد که خود کارتریج به آن وصل شده است. داخل این کارتریج رزین هلیوم سدیم قرار دارد. شایان ذکر است که توان عملیاتی چنین فیلتری خیلی زیاد نیست، اما برای مثال برای یک خانواده سه نفره کاملاً کافی است. از بالا، دستگاه با درب بسته می شود تا هیچ چیز اضافی از طریق هوا وارد آب آشامیدنی نشود. برای فیلتر کردن مایع کافیست آن را در این ظرف بریزید. آب از طریق کارتریج به پایین جریان می یابد، جایی که تصفیه شده در نظر گرفته می شود.

با این حال، همه چیز همیشه به این سادگی نیست. چنین فیلتری در صورت لزوم برای خانه می تواند یک سیستم تصفیه آب باشد. در این مورد، طراحی آن توسط دستگاه هایی مانند مخازن بازیابی و همچنین یک واحد کنترل تکمیل می شود. در این حالت، خود دستگاه میزان گرفتگی کارتریج را کنترل می کند. اگر این اتفاق بیفتد، سیگنالی داده می شود و مایع شروع به حرکت در امتداد بای پس می کند. این سیستم کارتریج گرفتگی را به مخزن بازیابی منتقل می کند، که در آن محلول نمک از قبل آماده می شود. در حالی که یکی از کارتریجبازیابی خواهد شد، بار دیگران افزایش خواهد یافت، اما دستگاه برای این طراحی شده است.

نقطه آسیب پذیر

همانند هر دستگاه دیگری، این فیلتر دارای یک نقطه ضعف است که به دلیل آن ممکن است به طور دوره ای مشکلاتی ایجاد شود. ما در مورد کارتریجی صحبت می کنیم که به شما اجازه نمی دهد فیلتر را بدون توقف کار کنید. به تعمیر و نگهداری مکرر، یعنی تعویض یا تمیز کردن نیاز دارد. علاوه بر این، فرکانس نگهداری آن به طور مستقیم به میزان آلودگی آبی که باید پردازش کند بستگی دارد. تعویض فقط در صورتی باید انجام شود که فیلتر برای تولید آب آشامیدنی استفاده شود، در سایر موارد می توان آن را بازیابی کرد.

فرایند بازسازی

اصلی ترین "تعمیر" فیلترهای کاتیونی سدیم، فرآیند ساخت مجدد کارتریج است که می تواند در محل بدون قطع منبع مایع انجام شود. فرآیند بازیابی با استفاده از محلول نمک مخصوص انجام می شود. به همین دلیل است که کارخانه های صنعتی چند مرحله ای هستند و هر کارتریج مخزن بازیابی خود را دارد. چنین تاسیسات خودکار دارای یک صفحه کنترل ویژه هستند که اگر عنصر کار بیش از حد کثیف باشد و نیاز به بازسازی داشته باشد، سیگنال دریافت می کند. همچنین می توانید زمان تعویض را به صورت دستی تنظیم کنید. برای این کار می توانید مقدار زمان یا تعداد لیتر آب را مشخص کنید. این فرآیند به خودی خود بسیار ساده است و برعکس آنچه در طول پاکسازی اتفاق می افتد است. اگر در حین جابجایی مایعاتسدیم جای خود را به مقدار زیادی نمک می دهد، سپس در طول ترمیم همه چیز برعکس اتفاق می افتد و جریان قوی سدیم می تواند نمک را بشوید. برای این فرآیند، لازم است نه نمک معمولی، بلکه نمک تخصصی که حاوی مقدار بیشتری سدیم است، خریداری کنید. به خودی خود ارزان است، اما مصرف آن به اندازه کافی زیاد است که باعث می شود روند بازیابی خیلی ارزان نباشد.

استفاده و نگهداری

از نظر کارایی، فیلتر Na بهترین است، با این حال، ناراحتی شدیدی از این واقعیت ایجاد می شود که باید دائماً با شرایط آن مقابله کنید تا بتواند 100٪ کار کند. خود واحد هزینه بسیار کمی دارد، اما به دور از همه، تعویض مداوم کارتریج را دوست دارند، و علاوه بر این، شما باید تمام وقت خود را برای خرید آن صرف کنید. کیفیت فیلتر یک کارتریج گرفتگی و یک کارتریج تازه بسیار متفاوت است.

مراحل فیلتر

در حال حاضر دو نوع دستگاه وجود دارد، اینها فیلترهای FIP مرحله اول و دوم هستند. اولی برای تصفیه آب در شرکت های صنعتی استفاده می شود، در حالی که دومی برای عمیق ترین نرم کردن و نمک زدایی کامل مایع استفاده می شود.

در مورد مشخصات فیلترهای تبادل کاتیونی سدیم، برای مرحله اول به شرح زیر است. بسته به مدل، فشار کاری می تواند از 0.4 تا 0.6 مگاپاسکال باشد، قطر اسمی فیلتر از 500 میلی متر برای کوچکترین مدل شروع می شود و برای بزرگترین مدل به 3400 میلی متر ختم می شود. پارامتری مانند ارتفاع لایه فیلتر وجود دارد که از 1000 شروع می شود و به 2500 میلی متر ختم می شود. عملکرد سنجیده می شودمتر مکعب آب در ساعت و می تواند از 10 تا 220 باشد. شایان ذکر است که جرم چنین تاسیساتی بزرگ است و سبک ترین آنها 307 کیلوگرم وزن دارد و سنگین ترین آنها 6.4 تن است.

فیلترهای مرحله دوم از این نظر متفاوت هستند که فشار کاری هر مدلی 0.6 مگاپاسکال است و حداقل قطر آن 1000 میلی متر است، اگرچه حداکثر قطر تا حدودی کوچکتر است - 3000 میلی متر. برای هر مدلی، ارتفاع لایه فیلتر 1500 میلی متر خواهد بود. اما حداقل بهره وری چنین گیاهانی، و همچنین حداکثر، به طور قابل توجهی بالاتر است و از 40 تا 350 متر 3 در ساعت متغیر است. در مورد جرم، حداقل مقدار کمی بزرگتر است - 490 کیلوگرم، اما حداکثر به طور قابل توجهی کمتر است، فقط 4.9 تن.

نتیجه گیری

هنگام خرید واحد لطفا توجه داشته باشید که هر دستگاه دارای پاسپورت فنی است. فیلترهای مبدل کاتیونی سدیم همیشه با مدارک همراه به فروش می رسند. آنها حاوی تمام اطلاعات مربوط به اطلاعات فنی دستگاه هستند که با توجه به آنها می توانید مدل مناسب را انتخاب کنید.

این واحدها بسیار کارآمد و نسبتاً ارزان هستند. مشکل و عیب اصلی آنها نیاز به تعویض مداوم یا بازسازی کارتریج برای عملکرد عادی است.