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，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可以用树脂处理的最大水量。计算器还显示了离子交换装置大小所需的一些计算。但要再次注意，这些计算是基于理论公式，并没有使用实际离子交换水处理厂的结果进行校正。

在计算表下面有一个例子来说明计算器是如何计算的。

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		情商/ L毫克当量/ Lg / L毫克/升摩尔/升更易与L		情商/ L毫克当量/ Lg / L毫克/升摩尔/升更易与L
没有2-	46.01		情商/ L毫克当量/ Lg / L毫克/升摩尔/升更易与L		情商/ L毫克当量/ Lg / L毫克/升摩尔/升更易与L
Cl-	35.45		情商/ L毫克当量/ Lg / L毫克/升摩尔/升更易与L		情商/ L毫克当量/ Lg / L毫克/升摩尔/升更易与L
所以42 -	96.06		情商/ L毫克当量/ Lg / L毫克/升摩尔/升更易与L		情商/ L毫克当量/ Lg / L毫克/升摩尔/升更易与L
HCO3.-	61.02		情商/ L毫克当量/ Lg / L毫克/升摩尔/升更易与L		情商/ L毫克当量/ Lg / L毫克/升摩尔/升更易与L
F-	19.00		情商/ L毫克当量/ Lg / L毫克/升摩尔/升更易与L		情商/ L毫克当量/ Lg / L毫克/升摩尔/升更易与L
总计			情商/ L

表2:阳离子浓度输入表

阳离子	瓦克/摩尔	浓度	单位	转换后的浓度	单位
Na+	22.99		情商/ L毫克当量/ Lg / L毫克/升摩尔/升更易与L		情商/ L毫克当量/ Lg / L毫克/升摩尔/升更易与L
K+	39.10		情商/ L毫克当量/ Lg / L毫克/升摩尔/升更易与L		情商/ L毫克当量/ Lg / L毫克/升摩尔/升更易与L
Ca2 +	40.08		情商/ L毫克当量/ Lg / L毫克/升摩尔/升更易与L		情商/ L毫克当量/ Lg / L毫克/升摩尔/升更易与L
毫克2 +	24.31		情商/ L毫克当量/ Lg / L毫克/升摩尔/升更易与L		情商/ L毫克当量/ Lg / L毫克/升摩尔/升更易与L
NH4+	18.04		情商/ L毫克当量/ Lg / L毫克/升摩尔/升更易与L		情商/ L毫克当量/ Lg / L毫克/升摩尔/升更易与L
锰2 +	54.94		情商/ L毫克当量/ Lg / L毫克/升摩尔/升更易与L		情商/ L毫克当量/ Lg / L毫克/升摩尔/升更易与L
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			情商/ L毫克当量/ L
密度树脂			公斤/ L公斤/立方米
服务流			立方米/小时l / h立方米/天l /天
两次再生间隔时间(1个周期)			小时(年代)天(s)
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
计算树脂质量			公斤/周期
总所需表面积			平方米
直径列			米

表4:树脂上已占位置的平衡成分和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42 - HCO3.- F- 总计

阳离子 (eq / L) l水/ L树脂 Na+ K+ Ca2 + 毫克2 + NH4+ 锰2 + 总计

您可以将计算器中的值发送给Lenntech，以确定最适合您的应用程序的树脂。请填写“联系方式”表格中的字段。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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举例计算，说明计算器所使用的方程:

本例处理以下各点:

• 测定一种离子相对于水中其他离子的分离因子。
• 确定树脂的平衡组成，从而计算不同离子使用了多少交换容量。
• 在突破发生之前，确定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。

让我们以水为例，用下面的组合:

表5:本例中使用的水的成分

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 eq/L，密度为0.7 kg/L。

在文献中¹您可以找到下列选择性系数和分离因子的值(表6)。

表6:强碱阴离子树脂的选择性系数和分离系数

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42 -	0.15	9.1

选择性系数和分离因子符号说明:

	阴离子i与Cl交换的选择性系数-在树脂
	负离子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。所以在平衡状态下，离子不占用等量的树脂。树脂更倾向于高价电子的离子。树脂对水样中不同离子的选择性可写成关系式(1):

(1）

一种离子相对于另一种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

硝酸盐NO分离因子计算_3.^-用公式(2)对另外2个离子:

用实例公式计算

因此，将写出的参数代入式(2)，可计算出硝酸盐相对于其他两种离子的分离因子:

计算了SO的分离因子₄^{2 -}相对于其他两个离子:

通过上面计算的这些分离因子，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，可以将不同离子使用的平衡容量相加，看看它是否等于树脂的总交换容量，即1,4 eq/L。

情商/ L

所以你可以看到，不同离子所占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升的水经过处理后，氯化物首先发生饱和。所以如果你不想水中有氯化物你就必须停止离子交换系统或者如果你有双相系统你就可以切换到其他可用的色谱柱重新生成被吸收的离子饱和的色谱柱。如果氯离子在水中的存在不是一个问题，你可以在硝酸盐的突破发生之前，每升树脂处理178升水。

树脂中已占用位置百分位重新分配的计算:

让我们计算水样中不同浓度离子的百分位分布(表5)

正如你所看到的浓度的百分位分布和树脂平衡状态下被占用位置的百分位分布是不一样的。这是因为树脂对某些离子更有选择性。以上计算结果见对比表7。

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

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