Ionexová demineralizácia

Ionexová demineralizácia je proces výroby demineralizovanej vody v energetike, pri ktorom sa používajú ionexy, a to jednak katexy (nazývané katexové filtre[1]), anexy (nazývané anexové filtre) a zmesi katexov a anexov (nazývané zmesné filtre). Jednotlivé ionexové filtre sa radia sériovo do demineralizačných liniek tzv. demiliniek, pričom zvyčajne demilinka začína katexovým filtrom, kde sa všetky katióny vymenia za protóny H+. Druhým stupňom demilinky je anexový filter, kde sa odstránia anióny silných aj slabých kyselín, vrátane kremičitanov. Katexový filter sa radí zvyčajne pred anexový filter, pretože to umožní dostatočné ostránenie suspendovaných a koloidných látok, najmä rozpusteného železa vo vode vstupujúcej do demilinky. Posledným stupňom demilinky býva zmesný filter, ktorý obsahuje zmes katexu a anexu a slúži na zaistenie konečnej kvality demivody. Kvalita demivody sa posudzuje orientačne pomocou konduktometrie, ktorá stanoví vodivosť demivody vychádzajúcej z demilinky. Ako bežné hodnoty vodivosti demivody sa považujú hodnoty okolo 0,5 μS/cm. Ďalej sa v demivode stanovujú koncentrácie katiónov (na ICP), aniónov (pomocou kapilárnej elektroforézy), najmä kremičitanov, a organických látok (pomocou chemickej spotreby kyslíka). 

Dôvodom preferencie využitia ionexov v porovnaní s destiláciou na prípravu demivody je ekonomické hľadisko: destilácia ako metóda výroby demivody je ekonomicky výhodná len vtedy, ak sa využíva odpadné teplo alebo sa destilujú roztoky s veľkým obsahom solí, ako je morská voda alebo brakitské vody. V jadrových elektrárňach sa destilácia využíva v tzv. odparkách a doodparkách.

 Katexový filter 
Ako katexový filter sa zvyčajne používa silno kyslý katex, ktorý sa regeneruje silnou kyselinou, ako je kyselina chlorovodíková alebo kyselina sírová. Po vysýtení filtra sa pomocou týchto kyselín prevedie katex do H+-formy. Zníženie množstva minerálnej kyseliny potrebnej na regeneráciu sa dá dosiahnuť zmiešaním silného a slabého katexu, ak je vo vode vstupujúcej na demilinku vysoká koncentrácia hydrogenuhličitaných iónov, čo zvyčajne nie je pravda, keďže demineralizácii je predradená flokulácia, ktorej dôsledkom je zníženie množstva hydrogenuhličitaných aniónov.

 Anexový filter 
Ako anexový filter sa zvyčajne používa kombinácia slabo zásaditého a silno zásaditého anexu. Tieto dva anexy nie sú zmiešané, ale sú usporiadané do separátnych alebo vrstvených lôžok. Slabo zásaditý anex sa využíva kvôli jeho vysokej účinnosti regenerácie. Regenerácia slabého anexu sa realizuje akýmkoľvek alkalickým roztokom, kľudne aj odpadnou vodou z regenerácie silného anexu. Slabý anex slúži na ochranu silného anexu, pretože je schopný vratnej adsorpcie a desorpcie organických látok.

Použitie výlučne silného anexu ako anexového filtra je menej výhodné, pretože má nižšiu účinnosť regenerácie a nízku odolnosť voči zanášaniu organickými látkami. Stratégia použitia makroporézneho silného anexu, ktorý je odolnejší voči zanášaniu organickými látkami, je nevýhodná, pretože makroporézne silné anexy majú nižšiu účinnosť regenerácie.

 Poznámky 
[1] Hoci sa pre ionexy používa pojem filter, nefungujú na princípe filtrácie, i.e. oddeľovaní zložiek zmesí na základe veľkosti častíc, ale na princípe výmeny iónov, ktorá funguje na základe elektromagnetických interakcií medzi nabitými funkčnými skupinami ionexu a iónmi rozpustenými vo vode.

 Referencie 

Kategória:Úprava vody
Kategória:Vodohospodárstvo