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离子交换计算器

这台计算器正在建造中。

该计算器基于理论计算，并解释了如何使用选择性系数，分离因子，以及如何确定在突破发生之前，树脂可以处理的最大水量。该计算器还显示了离子交换装置的大小所需的一些计算。但是要再次注意，这些计算是基于理论公式，并没有根据实际离子交换水处理厂的结果进行修正。

在计算表下面有一个例子来说明计算器是如何进行计算的。

表1:负离子浓度输入表

阴离子	瓦克/摩尔	浓度	单位	转换后的浓度	单位
没有_3.^-	62.00
没有₂^-	46.01
Cl^-	35.45
所以₄^{2 -}	96.06
HCO_3.^-	61.02
F^-	19.00
总计			情商/ L

表2:输入表的阳离子浓度

阳离子	瓦克/摩尔	浓度	单位	转换后的浓度	单位
Na⁺	22.99
K⁺	39.10
Ca^{2 +}	40.08
毫克^{2 +}	24.31
NH₄⁺	18.04
锰^{2 +}	54.94
总计			情商/ L

表3:离子交换装置的一些尺寸参数表

	阴离子去除	阳离子迁移
交换容量
密度树脂
服务流
两次再生之间的时间(1个周期)
水中离子(1个循环)			情商/周期
所需树脂体积理论			信用证周期
计算出的树脂质量			公斤/周期
总所需表面积			平方米
直径列			米

表4:平衡成分和树脂上已占位置百分位分布的输出表

阴离子

(eq / L)

l_水/ L_树脂

没有_3.^-

没有₂^-

Cl^-

所以₄^{2 -}

HCO_3.^-

F^-

总计

阳离子

(eq / L)

l_水/ L_树脂

Na⁺

K⁺

Ca^{2 +}

毫克^{2 +}

NH₄⁺

锰^{2 +}

总计

您可以将计算器中的值发送到Lenntech，以确定适合您的应用程序的最佳树脂。请填写“联系方式”表格中的各字段。如果您没有提供您的姓名、国家、电话和电子邮件，您将无法发送数据。

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演示计算器所使用的方程的示例计算:

本例中处理了以下几点:

测定一种离子相对于水中其他离子的分离系数。
确定树脂的平衡成分，从而计算不同离子使用了多少交换容量。
确定在突破发生之前每升树脂可以处理的最大水量。
测定不同离子在树脂中所占位置的百分位分布。

让我们用下面的组成水:

表5:本例中使用的水的组成

阴离子	浓度以meq/L计
Cl^-	1
所以₄^{2 -}	2
没有_3.^-	1．8

我们想要去除水中的阴离子所以我们必须使用阴离子树脂。该树脂的标准交换容量为1,4当量/升，密度为0.7公斤/升。

在文献中¹你可以找到以下的选择系数和分离因子值(表6)。

表6:强碱性阴离子树脂的选择性系数和分离因子

阴离子

选择性的因素

分离系数

Cl^-

1．0

1

没有_3.^-

4

3.2

所以₄^{2 -}

0.15

9.1

选择系数和分离因子表示法的解释:

	阴离子i与Cl交换的选择系数^-在树脂
	阴离子i与Cl交换的分离因子^-在树脂

树脂对水中的离子有不同的偏好。因此，在平衡状态下，离子占据的树脂量不同。树脂更喜欢高价离子。树脂对水样中不同离子的选择性关系式(1)为:

(1）

一个离子相对于另一个离子的不同分离因子由式(2)计算:

（2）

	反离子分离因子我关于离子k
	反离子分离因子我关于离子j
	离子分离因子j关于离子k

硝态氮分离系数的计算_3.^-对于另外2个离子，用式(2):

用算例公式进行计算

因此，将写入参数代入式(2)，可以计算出硝酸盐相对于其他2种离子的分离因子:

计算出了SO的分离因子₄^{2 -}对于另外两个离子:

通过上述分离因子的计算，可以确定树脂对不同离子的平衡容量。

情商/ L

情商/ L

情商/ L

为了控制结果是否一致，你可以添加不同离子的平衡容量，看看它是否等于树脂的总交换容量，即1,4当量/升。

情商/ L

所以你可以看到，不同离子占据的平衡容量之和等于树脂的总交换容量。

在突破发生前，每升树脂可处理的最大水量的计算:

l_水/ L_树脂

l_水/ L_树脂

l_水/ L_树脂

从V的计算中可以看出_马克斯当60升的水被处理后，氯首先发生饱和。所以如果你不想水中有氯离子你必须停止离子交换系统或者如果你有一个双工系统你可以切换到另一个可用的柱重新生成被吸收的离子饱和的柱。如果氯离子在水中的存在不是一个问题，你可以处理178升水每升树脂在硝酸盐的突破发生。

树脂中被占用部位百分位再分配的计算:

让我们计算水样中不同浓度离子的百分位数分布(表5)

正如你所看到的，浓度的百分位分布与平衡时树脂中被占据位置的百分位分布是不一样的。这是由于树脂对某些离子具有更强的选择性。以上计算结果载于对照表7。

阴离子
	20日,8%	4, 3%
	41岁的7%	72年,9%
	37岁的5%	22岁,8%

对于不同的应用水处理特定离子交换树脂(罗&哈斯/Purolite)。Lenntech可以告诉你哪个是最合适的。

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