Issiqlik elektr stansiyalarda

H 2S 0 4 + 2 N a H C 03 = N a 2 S 04 + 2 H 2C 03
HC]+NaHC 03=NaCl Ш 2СО3
H2N 0 3+N aH C 0 3=NaN 0 3+II2C 0 3
N-kationitli suv ON-anionitli filtrlardan o‘tkazilganda esa uning kislotalik xususiyati kamayishi tarkibidagi kuchli kislota anionlarining S ( V ', СГ, N 0 3' anionitning ON anionlari bilan almashinishi natijasida, filtrate tarkibida shu anionlaming konsentratsiyasi kamayishi hisobiga sodir bo'ladi. N-filtrlarda ham suvdagi Ca, Mg va Na kationlarining kationitdagi vodorod kationi bilan almashinish tezligi Na-kationitlardagi kabi barcha kationlar uchun bir xil bo‘lmay, ulaming almashishida ham quyidagicha Ca>Mg>Na ketma-ketlik mavjud.
Bu qatordagi har bir oldingi kation keying kationga nisbatan ko‘p miadorda va yuqori tezlikda kationitga yutilishi, hamda har bir oldingi kation o‘zidan keyin turgan kationni kationitdan siqib chiqarish xususiyatiga ham ega. Bu kationlardan kationitga eng aktiv yutiluvchi kation sakationi, eng passivi esa Na kationidir.
N-kationitli filtrlar filtrat kislotaligi kamayishi yoki filtratga Sa yoki Na kationlaridan biri o'ta boshlashi bilan regeneratsiyalash uchun to‘xtatiladi. N-kationitlaming ishchi ion almashtirish qobiliyatini qayta tiklash uchun regeneratsiya reagenti sifatida H2S 0 4 yoki HC1 kislotaning suyultirilgan eritmasi ishlatiladi. Ulami regeneratsiyalashda yayratish, regeneratsiya eritmasini filtrdan o‘tkazish va kationitlami yuvish operatsivalari Na- kationitli filtrlardagi kabi amalga oshiriladi.
N-kationitli filtrlar H2S0 4 kislotasi bilan regeneratsiya qilinganda, kationitda yutilgan kationlaming kislota tarkibidagi N kationlari bilan almashinishi quyidagi reaksiyalar natijasida sodir bo'ladi.
R2ICa'+2Hf=2RIH+Ca2+ R2IM g> 2 fr= 2 RIH +M g 2+ RIN a"+H =RIH+Na+
Regeneratsiyalanish jaryoni molekulyar ko'rinishda quyidagicha yoziladi:
R2ICa+H2S 0 4 =2RIH+CaS04
R2IMg+H2S 0 4 =2RIH+MgS04
1K4
2RINa+H2S 0 4 =2RIH+Na2S 0 4
N-kationitli filtxlarni H2SO4 eritmasi bilan regeneratsiyalashda kislota konsentratsiyasi muhim rol 0 ‘ynaydi. YUqorida keltirilgan reaksiya tenglamalandan ko‘rinadiki, hosil boMgan SaS 04 suvda kam eruvchan birikma boMganligi uchun regeneratsiya jarayonida Sa va SO4"' ionlar konsentratsiyasi yig‘indisi, SaS0 4 ning eruvchanlik ko‘paytmasidan ortib ketsa: ya’ni +С, ) ЕК СаЩ
boMsa, kationit donachalari oralig‘ida Sa S 04 ning qattiq holatdagi kristall birikmalari hosil boMishi boshlanadi. Hosil boMgan bu kristallar kationit donachalarining o‘zaro bir-biri bilan yopishib qolishiga sabab boMadi. Suv tozalash sohasidagi adabiyotlarda kationitlaming bunday holatini “gipslanish” holati deyiladi. Kationit donachalaming “gipslanishi” filtrning gidravlik qarshiligini va uni yuvishda sarflanadigan suv miqdorini oshiradi. Natijada regeneratsiya jarayonida kationitning ishchi ionalmashtirish hajmi toMa tiklanmaydi. Regeneratsiya jarayonida kationit donachalarining “gipslanishi” asosan quyidagi sabablarga, ya’ni kislota konsentratsiyasiga va kislotaning filtrdan oMish tezligiga bogMiq. Regeneratsiyalash jarayonida kationitqat- lamining “gipslanishiga” yoM qo‘ymaslik uchun amalda ko‘p qoMIaniladigan asosiy usullardan biri, N-kationitli filtrlami ikki bosqichda regeneratsiyalashdir. Bu usulda, birinchi bosqichda filtrdan H2S 0 4 ning suvuqroq 0,5-2% li eritmasi oMkazilib, kationitda yutilgan Sa va Mg kationlaming asosiy qismi N kationlar bilan almashingandan so‘ng, regeneratsiya jarayoni yuqori darajada boMishi uchun ikkinchi bosqichda kationitdan H2 SO4 ning quyuqroq konsentratsiyali 3-4% li eritmasi oMkaziladi.
Filtrdan H2S 04 ning 0,5-2% li eritmasi oMish jarayonida hosil boMgan Sa"' va S 0 42' ionlar konsentratsiyasi yigMndisi SaS 04 ning eruvchanlik ko‘paytmasidan katta boMmasligi sababii kationit tarkibida Sa S 04 ning qattiq kristallari ajralib chiqishiga lmkoniyat boMmaydi. Lekin bu metodda quyidagi kamchiliklar mavjud; birinchidan regeneratsiyalash uchun sarflanadigan eritmaning miqdori birmuncha ko’payadi; ikkinchidan eritmaning filtrdan oMish vaqti uzayishi hisobiga uning ishlamagan holati ko'proq


183
bo‘ladi, uchinchidan, regeneratsiyaga H2S 0 4 ning qanchalik suyultirilgan eritmasi ishlatilsa N-kationitli filtrlaming ishchi ion almashtirish hajmi tiklanishi shunchalik kichik bo'ladi va suv tozalash qobiliyati hamda unumdorligi pasayadi. Regeneratsiya jarayonida SaS 04 ning qattiq birikmasi hosil boim asligi uchun qanday konsentratsiyali eritma ishlatish mumkinligini aniqlash maqsadida o ‘tkazilgan tajribalar natijalari ko'rsatishicha, regeneratsiyalash uchun eng qulay eritma N2S 0 4 ning 0,7^% li eritmasi ekanligi aniqlangan. Ammo bundan suyuq konsentratsiyali eritmaishlatilganda N-kationitning ishchi ion almashtirish hajmi to‘la tiklanmay regeneratsiya darajasi kichik bo'ladi. Aksincha qanchalik yuqori konsentratsiyali eritma ishlatdganda regeneratsiya jarayonida Sa S 04 ning o'ta to'yingan eritmasi hosil bo'lishi sababli, kationit tarkibida bu birikmaning kristallanishi Shunchalik tezlashadi. SaS 04 ning kristallanish tezligi regeneratsiya eritmasi haroratiga va eritmaning kationit qatlamidan o'tish tezligiga ham bog'liq. Eritma haroratiqancha past bo'lib, uning kationitdan o'tish tezligi qancha sekin bo'lsa, Sa S 04 ning qattiq holatda eritmadan ajralib chiqishi va bu binkma ta’sirida kationit qatlamilarining bir-biriga yopishib qolish hollari Shuncha tez bo'ladi. Shu sababli eritmaning filtrdan o'tish tezligi va kationit bilan to'qnashish vaqti tajribada aniqlanishicha o'ta to'yingan eritmadan SaS 04 ning kristallari ajralib chiqish vaqtidan kam bo'lishi kerak.
N-kationitli filtrlarni regeneratsiya qilish uchun xlorid kislota eritmasi ishlatilganda regeneratsiya jarayoni quyidagi reaksiyalar asosida boradi:
R2ICa+2HCl=2RIH+CaCb R2lmg+2HCl=2RIH+MgCl2
Bu reaksiyalar dan ko'rinadiki, regeneratsiya jarayonida Sa va Mg kationlarimng suvda yaxshi eriydigan CaCl2 va MgCl2 tuzlari hosil bo'ladi. Bu qilinmaydi. Ammo HC1 kislota N2S 0 4 kislotaga qaraganda uchuvchan hamda o'tkir hidli bo'lganligi sababli, inson salomatligiga salbiy ta’sir etadi. Shu sababli HCi kislotasi suv tozalash qurilmalarida N-kationitli filtrlarni regeneratsiya qilish uchun keng ko'lamda tuzlar regeneratsiya eritmasi bilan

186
birgalikda, hamda kationitni yuvish davrida yuvindi suv biian filtrdan oson oqib chiqadi.

Shu sababli HC1 ishlatilganda N filtrlarni bosqichli regeneratsiya qilish talab qo‘llanilmaydi.