Filtër natriumi-kationit: qëllimi dhe parimi i funksionimit

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-17 10:40

Filtri kation i natriumit është një pajisje që është bërë një shpëtimtar nga uji i fortë në shumë mënyra. Më parë, ekzistonte një problem i tillë si uji shumë i fortë, për shkak të të cilit pajisjet shpesh prisheshin dhe shkalla e fortë mbeti brenda tyre. Zgjidhja e parë për këtë problem ishte fisheku kationik.

Konceptet e përgjithshme të thelbit të punës

Për ta bërë ujin më të butë, si dhe për të shmangur një problem të tillë si një sasi e madhe e shkallës në muret e kontejnerëve, është e nevojshme të përpunohet lëngu me cilësi të lartë. Ka shumë mënyra për të hequr të gjitha papastërtitë e tepërta nga kjo substancë, por sot më shpesh përdoren dy të mëposhtmet:

• Opsioni i parë është trajtimi kimik, i cili është në gjendje të largojë çdo gjë të panevojshme nga lëngu përmes disa reaksioneve, por për këtë përdoren kimikate të dëmshme.
• Opsioni i dytë është fizik. Në këtë rast, kjo do të thotë se uji i tepërt gëlqeror do të shoqërohet me rrezatim, si dhe neutralizimin e performancës së joneve të dëmshëm.

Megjithatë, vlen të theksohet se ndonjë nga këto metoda ka si pikat e forta ashtu edhe dobësitë e veta. Asnjë prej tyre nuk është pa të meta. Deri më sot, nuk ka asnjë mënyrë ideale për të pastruar ujin nga papastërtitë e dëmshme në mënyrë të tillë që të mos ketë pasoja.

Detajet e filtrit

Pra, pajisja më e vjetër që përdor një filtër natriumi-kationit është një filtër i shkëmbimit të joneve. Pajisja është shumë e thjeshtë, përbëhet nga një numër i vogël pjesësh dhe ka një parim të thjeshtë funksionimi. Përfshin artikuj të tillë si:

• trup dhe fishek;
• rezervë rikuperimi;
• depozita për rikuperimin e kripës;
• Në disa raste, ka një pastrues shtesë.

Filtri kation i natriumit përbëhet nga një numër kaq i vogël artikujsh.

Sa i përket marrjes në konsideratë të parimit të funksionimit të tij, vlen të theksohet menjëherë se ekziston një ndryshim domethënës midis një pajisjeje për përdorim privat dhe përdorimit industrial.

Diferenca në harduer

Dallimi kryesor në parimin e funksionimit të një filtri natriumi-kationit për qëllime industriale dhe shtëpiake është se i pari mund të ketë dimensione mjaft të mëdha dhe një strukturë me shumë faza, ndërsa i dyti nuk mund të jetë më i madh se një enë e zakonshme. Vlen të përmendet se një nëngrup kryesor i një pajisjeje të tillë mund të përdoret në një shtëpi private. Meqenëse në shtëpi zakonisht përdoret për të pastruar dhe zbutur vazhdimisht ujin për pije, dhegjithashtu në ushqim, atëherë zëvendësimi i fishekut do të jetë një detyrë mjaft private. Në një shkallë industriale, filtrat e natriumit-kationit nuk e pastrojnë ujin në masën që mund të pihet, dhe për këtë arsye ato mund të restaurohen, jo të zëvendësohen. Në sisteme të tilla, filtrat e tipit të paraqitur mund të jenë me shumë kasë. Me fjalë të tjera, keni disa fishekë në mënyrë që nëse njëra dështon, të tjerët mund të vazhdojnë të punojnë në vend të kësaj.

Në fund të përshkrimit të pajisjes mund të shtoni se i përket grupit të pastruesve kimikë.

Parimi i funksionimit të njësisë

Nëse flasim për parimin e funksionimit të filtrit të natriumit-kationit, atëherë i gjithë thelbi i tij qëndron në mbushësin, i cili është një rrëshirë speciale helium, e cila përbëhet tërësisht nga topa natriumi. Një fishek i veçantë është i mbushur me një mbushës të tillë, dhe gjithashtu është i aftë të mbajë të gjitha papastërtitë e dëmshme. Ky proces lehtësohet nga një reagim i veçantë që ndodh midis natriumit dhe kripërave dhe falë tij formohet një kore që ruan mineralet e dëmshme. Substancat si kalciumi dhe magnezi do të ngjiten në shkëmbyesin e kationeve si metali në një magnet. Nga kjo rezulton se shkëmbimi i joneve është qëllimi dhe pajisja kryesore e filtrit të shkëmbimit të natrium-kationit.

Kur uji, i mbushur me kripëra minerale të dëmshme, takohet me topa rrëshirë të mbushur me natrium, ndodh një zëvendësim i shpejtë. Avantazhi kryesor i një shkëmbimi të tillë është se është një reagim krejtësisht i natyrshëm dhe shumë i shpejtë që nuk kërkon lidhjen e ndonjë shtesëpajisje.

Natriumi zëvendësohet me minerale, të cilat, nga ana tjetër, ngjiten plotësisht në sipërfaqen e fishekut. Një veçori tjetër e shkëlqyer është aftësia për të rigjeneruar filtrat e kationeve të natriumit, përkatësisht restaurimi i këtyre fishekëve.

Qëllimi i njësisë

Një sasi e madhe peshore në pajisje krijon një numër mjaft të madh problemesh. Prandaj, nuk ka dyshim për nevojën për pajisje të tilla që janë të afta të zbutin ujin. Më e mira nga të gjitha, qëllimi i filtrave të shkëmbimit të natriumit-kation zbulohet në rastet kur është e nevojshme të filtrohet lëngu për ngrohje ose pajisje të ngrohta. Kjo për faktin se pengesa më e madhe e shkallës që mbulon sipërfaqen e pajisjeve të tilla është se transferon nxehtësinë shumë dobët, duke e ndalur në fakt këtë proces. Për shkak të kësaj, pajisjet shumë shpesh dështojnë ose nuk mund të funksionojnë normalisht.

Përdorimi i një pajisjeje të tillë si filtër do të ndihmojë për të shmangur pothuajse plotësisht një problem të tillë.

Për të kuptuar më mirë nevojën për trajtimin e ujit, mund të jepet një shembull i vogël. Nëse përdorni të njëjtën tigan për gatim gjatë gjithë kohës, duke përdorur lëng të pafiltruar, në fund do të formohet një kore. Shkalla nuk funksionon më keq se veshja e gipsit, pa përcjellje të nxehtësisë. Kur zjarri të ndizet, pjesa e poshtme e një pajisjeje të tillë kuzhine do të nxehet deri në kufi, pasi nuk do të jetë në gjendje të shkojë lart përmes veshjes. Edhe giza e ngurtësuar nuk mund të përdoret për një kohë të gjatë në kushte të tilla. ATsigurisht kjo përfundimisht do të çojë në këputje ose shkrirje të pjesës së poshtme.

Rishikim i pajisjes

Pajisja e filtrit të natriumit-kationit është mjaft e thjeshtë, veçanërisht për sa i përket dizajnit. Mund ta konsideroni pa asnjë problem, madje duke përdorur shembullin e një pastruesi të zakonshëm të enëve të pijes. Rasti për modele të tilla është më së shpeshti prej plastike, i cili zakonisht është transparent. Kjo është bërë për ta bërë më të përshtatshëm monitorimin e procesit të mbledhjes së lëngut. Brenda ka një enë tjetër në të cilën është ngjitur vetë fisheku. Brenda këtij fisheku ndodhet rrëshira e natriumit të heliumit. Vlen të përmendet se xhiroja e një filtri të tillë nuk është shumë e lartë, por është mjaft e mjaftueshme, për shembull, për një familje prej tre personash. Nga lart, pajisja mbyllet me kapak në mënyrë që asgjë shtesë të futet në ujin e pijshëm përmes ajrit. Për të filtruar lëngun, mjafton ta derdhni në këtë enë. Uji do të rrjedhë përmes fishekut deri në fund, ku do të konsiderohet i pastruar.

Megjithatë, gjërat nuk janë gjithmonë kaq të thjeshta. Një filtër i tillë mund të jetë një sistem trajtimi i ujit, nëse është e nevojshme për shtëpinë. Në këtë rast, dizajni i tij do të plotësohet nga pajisje të tilla si rezervuarët e rikuperimit, si dhe një njësi kontrolli. Në këtë rast, vetë pajisja do të monitorojë shkallën e bllokimit të fishekut. Nëse kjo ndodh, atëherë jepet një sinjal dhe lëngu fillon të shkojë përgjatë anashkalimit. Sistemi transferon fishekun e bllokuar në rezervuarin e rikuperimit, në të cilin zgjidhja e kripur përgatitet paraprakisht. Ndërsa një nga gëzhojatdo të restaurohet, ngarkesa për të tjerët do të rritet, por pajisja është krijuar për këtë.

Pikë e cenueshme

Ashtu si në çdo pajisje, ky filtër ka një pikë të dobët, për shkak të së cilës mund të shfaqen probleme periodikisht. Po flasim për një fishek që nuk do t'ju lejojë të përdorni filtrin pa u ndalur. Ka nevojë për mirëmbajtje të shpeshtë, përkatësisht zëvendësim ose pastrim. Për më tepër, shpeshtësia e mirëmbajtjes së tij varet drejtpërdrejt nga sa i ndotur është uji që duhet të përpunojë. Zëvendësimi duhet të bëhet vetëm nëse filtri përdoret për prodhimin e ujit të pijshëm, në të gjitha rastet e tjera mund të rikthehet.

Procesi i restaurimit

"Riparimi" kryesor i filtrave të kationeve të natriumit është procesi i riprodhimit të fishekut, i cili mund të kryhet në vend pa ndërprerë furnizimin me lëng. Procesi i rikuperimit zhvillohet duke përdorur një zgjidhje të veçantë të kripur. Për shkak të kësaj, impiantet industriale janë me shumë faza, dhe çdo fishek ka rezervuarin e vet të rikuperimit. Instalime të tilla të automatizuara kanë një panel të veçantë kontrolli, i cili merr një sinjal nëse elementi i punës është shumë i ndotur dhe kërkon rigjenerim. Mund ta caktoni gjithashtu manualisht kohën e zëvendësimit. Për ta bërë këtë, mund të specifikoni sasinë e kohës ose numrin e litrave të ujit. Procesi në vetvete është mjaft i thjeshtë dhe është e kundërta e asaj që ndodh gjatë pastrimit. Nëse gjatë trajtimit të lëngjevenatriumi i jep rrugë një sasie të madhe kripërash, pastaj gjatë restaurimit gjithçka ndodh anasjelltas, dhe një rrjedhë e fortë natriumi është në gjendje të lajë kripën. Për këtë proces, është e nevojshme të blini jo kripë të zakonshme, por kripë të specializuar, e cila përmban një sasi më të madhe natriumi. Në vetvete, është i lirë, por konsumi i tij është mjaft i madh, gjë që e bën procesin e rikuperimit jo shumë të lirë.

Përdorimi dhe mirëmbajtja

Për sa i përket efikasitetit, filtri Na është më i miri, megjithatë, një shqetësim i fortë të krijon fakti që duhet të merreni vazhdimisht me gjendjen e tij në mënyrë që të funksionojë në 100%. Vetë njësia kushton mjaft, por larg nga të gjithëve u pëlqen zëvendësimi i mëtejshëm i vazhdueshëm i fishekut, dhe përveç kësaj, do të duhet të shpenzoni gjithë kohën për blerjen e tij. Cilësia e filtrimit të një fisheku të bllokuar dhe të freskët është shumë e ndryshme.

Fazat e filtrimit

Aktualisht ekzistojnë dy lloje pajisjesh, këto janë filtra FIP të fazës së parë dhe të dytë. Të parët përdoren për pastrimin e ujit në ndërmarrjet industriale, ndërsa të dytat për zbutjen më të thellë dhe shkripëzimin e plotë të lëngut.

Për sa i përket karakteristikave të filtrave të shkëmbimit të kationeve të natriumit, ato janë si më poshtë për fazën e parë. Në varësi të modelit, presioni i punës mund të jetë nga 0,4 në 0,6 MPa, diametri nominal i filtrit fillon nga 500 mm për modelin më të vogël dhe përfundon në 3400 mm për modelin më të madh. Ekziston një parametër i tillë si lartësia e shtresës së filtrit, e cila fillon nga 1000 dhe përfundon në 2500 mm. Performanca matetmetra kub ujë në orë dhe mund të jetë nga 10 në 220. Vlen të përmendet se masa e instalimeve të tilla është e madhe, dhe më e lehta peshon 307 kg, dhe më e rënda 6,4 ton.

Flatrat e fazës së dytë ndryshojnë në atë që presioni i punës i çdo modeli është 0,6 MPa, dhe diametri minimal është 1000 mm, megjithëse diametri maksimal është disi më i vogël - 3000 mm. Për çdo model, lartësia e shtresës së filtrit do të jetë 1500 mm. Por produktiviteti minimal i këtyre bimëve, si dhe ai maksimal, është dukshëm më i lartë dhe varion nga 40 në 350 m3/h. Sa i përket masës, minimumi është pak më i madh - 490 kg, por maksimumi është dukshëm më i vogël, vetëm 4,9 ton.

Përfundim

Kur blini një njësi, ju lutemi vini re se çdo pajisje ka një pasaportë teknike. Filtrat e shkëmbyesit të kationeve të natriumit shiten gjithmonë me dokumente shoqëruese. Ato përmbajnë të gjitha informacionet për të dhënat teknike të pajisjes, sipas të cilave mund të zgjidhni modelin e duhur.

Këto njësi janë shumë efikase dhe relativisht të lira. Problemi dhe disavantazhi i tyre kryesor është nevoja për zëvendësim të vazhdueshëm ose rigjenerim të fishekut për funksionim normal.