رزین سختی گیر (Softener Resin) نوعی دانه‌های شیمیایی یا پلاستیکی است، انواع رزین پرولایت و هیدرولایت عمل سختی گیر آب را جهت تولید آب نرم انجام می‌دهد. دانه رزین در سختی گیر آب مانند آهنربا عمل کرده، یونهای سنگین آب (منیزیم، کلسیم) را جذب خود می‌کند. این کار دانه‌های پلاستیکی شبیه عملکرد جاذبه قطب‌های مثبت منفی آهنربا می‌باشد. رزین سختی گیر آب وابسته به جذب یونهای مختلف آب شامل دو دسته آنیونی، کاتیونی می‌گردد. رزین سختی گیر ماده ای جز انکار ناپذیر بحساب می‌آید. میزان ریخته شدن آن درون مخزن بیانگر ظرفیت تبادل یونی رسوب زدا قلمداد می‌شود. در این مقاله به مقایسه انواع رزین تبادل یونی همانند برند پرولایت ، هیدرولایت و تک خواهیم پرداخت.
رزین تبادل یونی عمدتاً درون تجهیزاتی همچون سختی گیر رزینی و دیونایزر مورد استفاده قرار می‌گیرد. ماده فوق، درون کیسه های 10 لیتری یا 25 لیتری توسط کشورهایی مانند انگلستان، چین، آمریکا بداخل کشور وارد می‌شوند. برندهای پرولایت، هیدرولایت، پترولایت و تک از رایج ترین رزین سختی گیر مورد کاربرد درون این سیستم ها بحساب می‌آیند. سایز دانه های پلاستیکی رزین عمدتاً حدود یک میلی متر بوده و هر 25 لیتر آن معادل 30 کیلوگرین ظرفیت تبادل یونی درون سختی گیر ایجاد می‌نماید.
مطالب پیشنهادی: سختی گیر چیست
رزین چیست و چه کاربردی در سختی گیر دارد؟
رزین واحد اصلی تبادل یونی درون المان تصفیه آب همانند سختی گیرهای رزینی بشمار می‌آید. این ماده در صنعت چسب بسیار شنبده شده است. می‌توان گفت درون آن بخش به ترکیب پلی استرهای غیر اشباع یا اشباع تحت نام رزین هم طلقی می‌شود. ماده ای که در صنعت تصفیه آب درون سختی گیر رزینی بکار برده می‌شود ترکیبی از پلی استایرن(polystyren) تقویت شده با دیونیل بنزن(DVB) می‌باشد. ترکیب پلی استایرن همانند اسفنجی است که توسط پیوندهای الاستیک دی ونیل بنزن بشکل کروی یک دانه رزین(resin bead) تغییر شکل داده است. تصویر زیر نحوه شکل گیری دانه‌های رزین تبادل یونی را توسط دو ترکیب پلی استایرن و دی ونیل بنزن مشاهده می نمایید.
چندین پیوند الاستیک توسط دی ونیل بنزن درون ساختار کروی اسفنجی پلی استایرن موجب تقویت عمر رزین سختی گیر می‌گردد. عموماً مقدار ترکیب 2 الی 20 درصد دی ونیل بنزن داخل ترکیب دانه های آن تبادل یونی بکار برده می‌شود. میزان 10 درصد ترکیب دی ونیل بنزن درون ساختار دانه های پلاستیکی رزین نشان داده شده که موجب قوی تر شدن ساختار و افزایش عمر آن خواهد شد. به هر میزان اندازه یا سایز دانه های رزین سختی گیر کوچک تر باشد مقدار بیشتر آن درون هر متر مکعب قرار خواهد گرفت. همین موضوع موجب افزایش ظرفیت تبادل یون داخل سختی گیر رزینی خواهد شد. امروزه ساختار فیزیکی دانه های رزین تبادل یونی درون سختی گیر دارای اندازه ای معادل کره ای به قطر حدوداً 0.3 تا 1.2 میلی‌متر می‌باشند.
تفاوت رزین سختی گیر و رزینهای صنایع مختلف
برای پاسخ به این سوال رایج که امکان دارد در ذهن مخاطبان شکل بگیرد باید عرض کنیم، خیر!. رزین سختی گیر نوعی ماده پلاستیکی است که در فرم پلی استری برای صنعت رنگ یا چسب استفاده می‌شود. در فرمتی دیگر همانطور که مطلب فوق اشاره شد درون سیستم های تبادل یونی نیز بکار برده می‌شود. ماده ای که درون سیستم سختی گیر رزینی استفاده می‌شود درواقع واحد اصلی تبادل یون سدیم با کلسیم، منیزیم بحساب می‌آیند این ترکیب قالباً بهراه کاربری تصفیه آب نیز می‌باشد. این ماده درون یک المان سختی گیر بکار برده می شود که تحت هیچ شرایطی شبیه رزین چسبناک درون صنعت رنگ نمی باشد.
ماده ای که درون صنعت چسب بکار می‌رود عمدتاً همانند مایعی با غلظت بالا بشکل عسل می‌باشد. این ماده برای تولید قطعات فایبرگلاس یا رنگ آمیزی یک قطعه بکار برده می شود. رزین سختی گیر دانه های ریزی از مواد پلاستیکی یا شیمیایی هستند که معمولأ دارای ترکیبی از کاتیون سدیم یا موارد مشابه آن می باشد که هدف جابجایی املاح سخت آب را برعهده دارند.
نحوه محاسبه مقدار رزین در سختی گیر
شاید ساده ترین پرسش درباره کاربرد این مواد شیمیایی سوال، آیا رزین های سختی گیر تاریخ انقضا دارند؟ باشد. پاسخ سوال فوق بله می باشد که باید عرض کنیم هر مدل رزین فارغ کاتیونی یا آنیونی بودن آن برند این ماده طی باید مدت مشخصی تعویض گردد. دانه های ماده همواره عمر مفید مشخصی دارند و به صورت دائم نمی توانند فرآیند تعویض یونی را انجام دهند. به بیانی ساده تر رزین مورد کاربرد درون این دستگاه ممکن است با طول عمر یک سختی گیر رزینی بارها تحت شک هیدرولیک، اکسیداسیون، شک های اسمتیک قرار گیرد.
سازندگان این ماده شیمیایی تعویض یونی در بهترین حالت می‌توانند طول عمر یا تاریخ انقضایی معادل 10 سال را فراهم آورند. آن هم وابسته به شرایط طراحی، کاربری دستگاه خواهد بود. امروزه بسیاری از مدل های وارداتی این ماده بهمراه تاریخ انقضایی معادل 2 تا 5 سال بوده که درون یک بازه مشخص تاریخ بیان شده باید تعویض گردد. از دیدی دیگر می‌توان گفت پس از مدت تاریخ انقضای خود عملکرد خود را از دست داده و دیگر قادر به جذب یون های سنگین آب نخواهد بود که در این شرایط نیازمند تعویض می‌باشند. جهت انجام محاسبه مقدار رزین سختی گیر میتوانید بر روی لینک کلیک نمائید.
عوامل موثر بر کاهش طول عمر و راندمان رزین سختی گیر
1-عدم بک واش یا احیای مناسب درون تایم بندی شستشوی رزین توسط آب نمک
2- وجود املاح معلق یا کدورت زیاد در آب که موجب گرفتگی رزین ها با گذشت زمان خواهد شد.
3-عدم بکارگیری شیر اتوماتیک یا نامنظم بودن تایم بین دو بکواش، باعث فساد زودرس رزین سختی گیر می‌گردد.
4-ارتفاع زیاد چیدمان این ماده که موجب تخریب لایه های این ماده تحت فشار وزن آب می گردد.
5-اکسیداسیون صورت پذیرفته بین رزین و دی ونیل بنزن یا پلی استایرن و تخریب لایه های الاستیک رویی رزین
6-عدم بکارگیری سیلیس درون کف مخزن که سبب خروج ماده به مرور زمان خواهد گردید.
انواع رزین های سختی گیر تبادل یونی
- دسته اول: رزین های آنیونی
این نوع رزین‌ها شامل یک کاتیون و بخش متحرک آن دارای آنیون می‌باشد. رزینهای آنیونی همانطور که از نام آن پیداست برای جذب آنیون‌هایی نظیر اسید سولفوریک، کلریدیک و نیتریک استفاده می‌شود. رزینهای سختی گیر آنیون به دو دسته‌‌ی قوی و ضعیف تقسیم‌بندی می‌شود. رزینهای آنیونی ضعیف مقاوم تر نسبت به نوع آنیونی آن می‌باشند. یکی از شناخته شده ترین نوع برند تامین کننده این ماده برند پرولایت (Purolite) کشور انگلستان می‌باشد. تصویر زیر نمونه ای از رزین های آنیونی با نام تجاری A400 را مشاهده می نمایید که ظاهری سفید رنگ دارند.
به همین دلیل در سیستم های تصفیه آب رزین سختی گیر آنیونی قوی دررون قسمت پایین مدل آنیونی ضعیف قرار می‌گیرند. در بویلرهای نیروگاهی حذف سیلیس بسیار مهم است، درون این شرایط همواره از رزینهای آنیونی قوی جهت جذب یا تبادل سیلیس استفاده می‌شود. در دسته رزین های آنیونی چه قوی یا ضعیف بنیان رزین با نماد Z نشان داده می‌شود. ZOH نمایانگر یک رزین آنیونی که شامل یونهای متحرک هیدروکسیل می باشد. این ماده با هدف جذب کلریدیک و نیتریک از بخش جریان آب ورودی دارد.
- دسته دوم: رزین های کاتیونی
این نوع رزین‌ها ماده تشکیل دهنده اصلی این ماده می‌باشند. یک آنیون مانند سولفونیک S03 و بخش متحرک آن شامل یک کاتیون مانند H یا Na می‌باشد. رزین های کاتیونی را بر روی بسته بندی معمولأ با نماد RH میتوانید ببینید. R نمایانگر بنیان رزین و H نماد کاتیون می‌باشد. رزینهای سختی گیر کاتیونی جهت حذف یونهای مثبت آب همچون کلسیم، منیزیم و… کاربرد دارد که از آنها با نام‌های کاتیون فلزی سنگین نیز یاد می‌شود. رزین های کاتیونی پرولایت در انواع گریدهای مختلف ارائه می شوند که معتبر ترین آنها مدل C100E می‌باشد این مدل را در تصویر اول صفحه مشاهده می نمایید.
ظاهر این تیپ رزین پر کاربردترین واحد تبادل یونی هم محسوب شده دارای رنگ قهوه ای روشن می‌باشد. رزینهای کاتیونی نیز همانند نوع آنیونی به دو دسته کلی ضعیف و قوی دسته بندی می‌گردند. از لحاظ تجربی می‌توان گفت رزین کاتیونی ضعیف با مقایسه رزین کاتیونی قوی بازدهی بیشتری داشته و پساب کمتری تولید می‌کند. رزین کاتیونی ضعیف تنها می تواند کاتیون‌های قلیایی آب را جذب کند. در صورتی که نیاز به جذب کننده کاتیون موجود درون آب دارید، نمی توانید از رزین کاتیونی ضعیف استفاده کنید.
- دسته سوم: رزین های ترکیبی یا رزین میکس بد
نوع دیگری رزین نیز وجود دارد به نام رزین میکس بد (mix bead) بوده و ترکیب دو نوع رزین کاتیونی آنیونی تشکیل شده است. رزین میکس بد امروزه با توجه به افزایش غلظت یونهای موجود درون آب مصرفی کشور کاربرد فراوانی پیدا نموده است. رزین های میکس بد در دیونایزرها حذف کلیه آنیون کاتیون های موجود در آب استفاده می شود. این مدل در انواع سختی گیر آب موتورخانه کاربرد فراوانی دارد.
درون بسیاری از آزمایشگاه های تولید مواد شوینده و مواد غذایی از دیونایزر جهت حذف کلیه یون های متحرک آب استفاده می کنند. رزین کاتیونی آنیونی را می‌توان درون یک ظرف ترکیب با یکدیگر مخلوط نمود. آب با کیفیت فوق بالا به وسیله واکنش های تبادل یونی زیاد تولید نخواهد شد. در صورت تکرار به عنوان یک معبر گذر آب در طول بستر اختلاط رزین ها اتفاق خواهد افتاد. بهترین درصد اختلاط جهت ساخت رزین میکس یا ترکیبی اختلاط 40 درصد رزین کاتیونی با 60 درصد رزین آنیونی می‌باشد.
نحوه تعویض رزین سختی گیر
در بسیاری از موارد مصرف کنندگان سختی گیر رزینی نمی دانند که در چه هنگام باید رزین سختی گیر های دستگاه خود را تعویض کنند. در برخی شرایط پس از تشکیل رسوبات درون مدار لوله های جانبی موتورخانه یا سایر تجهیزات نمایانگر نیازمندی تعویض این ماده می‌باشد. این روش به هیچ عنوان درست نبوده بدلیل اینکه تشکیل رسوبات ناشی از عدم عملکرد سختی گیر رزینی می تواند آسیب های جبران ناپذیری را به مجموعه گردشی آب وارد نماید.
رنگ عادی رزین سختی گیر در حالت استاندارد قهوه ای روشن می باشد که به مرور زمان طی کارکرد دستگاه سختی گیر کم رنگ تر خواهد شد. در تعریفی ساده تر، اگر رنگ آن به حالت کرم یا نخودی درآمده باشد نشانگر از بین رفتن خاصیت این ماده می‌باشد. از طرفی دیگر هر میزان رزین سختی گیر املاح سخت را به خود جذب می نماید دیگر انعطاف پذیری خود را از دست داده، اصطلاحاً سفت و خشک می شود.
اگر خشکی یا سفتی را درون دانه های آن کم رنگ شده دیدید مطمئن باشید رزین سختی گیر خاصیت خود را از دست داده اند. البته لازم به ذکر است که بهترین زمان برای بررسی سالم بودن این ماده پس از فرآیند بک واش یا احیا دستگاه سختی گیر رزینی می‌باشد.جهت آشنایی با بک واش سختی گیر رزینی کلیک نمائید.
مطالب مشابه سایت مخزن سازه:
1 نظر
-
بازتاب: رزین پرولایت چیست؟ رزین پرولایت رزین تبادل یونی ای است که ظرفیت بالا و عملکرد جنبشی باورنکردنی دارد که به عنوان سختی گیر به منظور تصفیه آب مو