Полезные материалы

Управление установками электродеионизации

Электродеионизацией называется процесс, объединяющий в своей структуре весь спектр преимуществ, которыми обладают ионный обмен и электродиализ. С его помощью проводится глубокое обессоливание воды, а сам он заменяет собой ионообменные фильтры смешанного действия (ФСД), являясь их более выигрышной альтернативой.

Область применения установок ЭДИ – электроника, где они участвуют в изготовлении высокотехнологичного оборудования, теплоэнергетика с ее котлами высокого давления и фармацевтическая промышленность.

Суть процесса

При электродеионизации проводится непрерывная деминерализация воды. В осуществлении этого процесса используются ионоселективные мембраны, ионообменные смолы и постоянное электрическое поле. Главная движущая сила EDI – напряжение между двумя точками последнего в противоположных сторонах канала. Он включает в себя катионо- и анионопроницаемую мембраны, а также ионообменную смолу, которой заполняется изнутри. Именно благодаря разности потенциалов растворенные заряженные частицы способны покидать общий поток, проходя через перегородки при непрерывном восстановлении ионита.

В технологию электродеионизации входит три операции.

  1. При ионном обмене происходит адсорбция ионов, которые изначально содержит вода, на гранулах анионита и катионита во время прохождения через расположенные слоями ионообменные смолы. Он протекает согласно правилам переноса массы и термодинамического равновесия.
  2. Суть второй операции в отводе заряженных частиц сквозь ионит и барьер из ионоселективных мембран в область, где находится концентрат.
  3. В рамках последнего процесса ионит подвергается непрерывной регенерации с помощью простейшего двухатомного водорода H2+ и гидроксид-аниона OH-, полученных электролизом (постоянный ток воздействует на молекулы H2O, и от них отделяются нужные атомы).

Все указанные составляющие EDI носят безостановочный характер. Даже если исходная вода не содержит растворенных ионов, их выполнение не должно прекращаться.

Шкафы автоматики

Шкаф автоматики - устройство, предназначенное для контроля технологических процессов различного характера, а также выработки по заранее заданному алгоритму управляющих сигналов, для корректировки контролируемого процесса.

узнать больше

Перечень преимуществ

Электродеионизация превосходит традиционный ионный обмен по ряду параметров. Например, реагенты в виде кислот и щелочей не применяются – они полностью заменены непрерывной регенерацией смол. Также при ЭДИ нет необходимости резервировать основное оборудование.

Электродеионизационные ячейки очищаются химическим способом гораздо реже, если исправно функционирует обратноосмотическая предварительная подготовка, в частности, двухступенчатое обессоливание по фильтрату.

Установки EDI просты в эксплуатации, поскольку управление процессом осуществляется без привлечения сложной аппаратуры.

Они эффективно удаляют соединения, образованные бромом и кремнием: величина показателя достигает 95%. При этом 25-градусная очищенная жидкость обладает удельным сопротивлением от 10 до 18 МОм×см. Если это значение требуется стабилизировать на уровне верхней цифры (из указанных ранее), следует воспользоваться полировочным нерегенерируемым фильтром ФСД.

За счет безостановочности операций вмешательство персонала в работу системы сводится к минимуму.

Если сравнивать ионный обмен и электродеионизацию по эксплуатационным расходам, то у последней они в 1,5-2 раза меньше. Основная масса затрат здесь приходится на энергоресурсы: для получения одного кубического метра фильтрованной жидкости используется 0,7-1 кВт×ч.

Системы ЭДИ более компактные благодаря отсутствию нейтрализационного и реагентного хозяйств, что позволяет добиться серьезной экономии средств при их внедрении.

Описание шкафов управления

Шкафы управления электродеионизацией занимаются распределением электричества и контролируют весь процесс очистки воды в пределах установки. Они потребляют 100 кВт мощности и функционируют в трехфазных сетях переменного тока (380 В, 50 Гц). Агрегаты выполняются с классом защиты оболочки IP54 и габаритами 2000×1200×1600.

ШУЭДИ коммутируют электрические цепи питания гидравлических машин, электродвигателей; регулируют пуск и останов насосов; открывают и закрывают запорно-регулирующую арматуру; отслеживают и корректируют параметры активности установки (такая возможность реализуется за счет контрольно-измерительных приборов); выдают аварийные сигналы, когда возникают аварийные события, делающие невозможным дальнейшее нормальное функционирование. Также с их помощью реализуются технологические защиты и блокировки аппаратуры.

Шкафы работают в ручном и автоматическом режимах. Их функциональность основывается на применении в конструкции контроллера с программным обеспечением, адаптированным под конкретную систему. Для плавного регулирования пуска электродвигателей может использоваться частотный преобразователь.

Смотрите также статьи по этой теме:

Автоматизация управления микроклиматом теплицы

Автоматизированное управление дробилками

Автоматизация досвечивания растений в теплицах

 

← назад к статьям