Стр. 105 - Теплогидродинамические процессы генерации пара в ЯЭУ

ТЕПЛОГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ГЕНЕРАЦИИ ПАРА В ЯЭУ
105
29. ОЧИСТКА ВОДЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
ИОННОГО ОБМЕНА
Гетерогенный ионный обмен (ИО) широко применяется при обработке
конденсата ПТУ и водного теплоносителя реакторных установок. Сущность
технологии заключается в извлечении из водных растворов различных ионов
путем их обмена на другие, входящие в состав твердых практически
нерастворимых в воде зернистых фильтрующих материалов – ионитов.
Обработка воды методом ИО целесообразна лишь при низком солесодержании
и поэтому используется в качестве последней ступени очистки от примесей,
растворенных в ионной форме. Адсорбция коллоидных частиц в засыпке
ионитов относительно невелика.
Способы и технологические схемы систем очистки методами ИО
базируются на применении ионитов с различными свойствами. Последние
определяются типом и количеством входящих в состав ионитов
функциональноактивных групп, способных к диссоциации и обмену с ионами
раствора. По знаку обменивающихся ионов иониты разделяются на катиониты
и аниониты. Реже применяющиеся амфолиты способны к одновременному
обмену и положительных и отрицательных ионов. Зерна ионитов являются
твердыми электролитами. Когда положительным, подвижным и способным к
обмену катионом является ион водорода Н +, то такой катионит является, по
существу, многовалентной кислотой, а при наличии обменного гидроксильного
иона ОН- многовалентной щелочью. Когда катиониты в качестве обменных
ионов содержат ионы металлов речь идет о соответствующих солевых формах
катионитов. Широкое распространение нашли Na+- катиониты. Аналогично,
если аниониты в качестве обменных ионов содержат не ионы ОН-, а ионы
кислотных остатков, например NO3
- , то говорят о соответствующих формах
солевых анионитов.
В энергетике, наряду с минеральными неорганическими ионитами
(цеолит, силикагель), широкое распространение нашли различные
ионообменные синтетические смолы – сетчатые полимеры, в которых
закреплены ионогенные группы. Отечественный катионит марки КУ-2
получают путем сополимеризации стирола с дивинилбензолом и действия на
сополимер серной кислотой. В результате практически во все бензольные
кольца вводятся сульфогруппы SO3 H с подвижным ионом водорода, который и
обменивается на катионы, содержащиеся в обрабатываемой воде. Широко
используемый анионит АВ-17 также представляет собой полимерную смолу, в
которой исходным соединением основы матрицы является стирол, а
мостикообразующим веществом дивинилбензол. Анионит АВ-17 способен к
обмену на ОН- не только анионы сильных ( Cl- , NO3
- , SO 4 ), но и слабых
кислот (HCO3, HSiO3 ).
Особенностью анионитов является значительная интенсификация ИО,
если катионы раствора представляют собой ионы водорода Н+. Это