Вопрос 107

В чем принципиальное отличие анионитов от катионитов? Привести примеры.

Иониты обычно состоят из зёрен, хотя производятся и иониты в виде мембран, волокон и тканей. Возьмём для определённости катионит, содержащий катионы водорода. Если через такой катионит пропустить вещество без ионов, например, дистиллированную воду, то ни вещество, ни катионит никак не изменятся. Однако если пропустить раствор соли, то этот раствор превратится в кислоту, а катионит будет содержать уже не катионы водорода, а катионы соли — произойдёт ионообмен. Чтобы вернуть катионит в исходное состояние, через него нужно пропустить кислоту — катионы соли в катионите вновь заменятся на катионы водорода — а затем отмыть от остатков кислоты. Подобным же образом аниониты обменивают свои анионы на анионы среды, в которую их помещают^[2].

Иониты состоят из полимерной матрицы и связанных с ней ионогенных групп. При диссоциации каждая ионогенная группа разделяется на фиксированный ион, связанный с матрицей, и подвижный ион, который и обменивается на ионы раствора. Обычно чем больше заряд обмениваемого иона, тем лучше ионит обменивается им, а если заряды одинаковы, лучше обмениваются ионы, радиус которых больше. Например, сильнокислотные катиониты с сульфогруппами ионы калия K⁺ обменивают лучше, чем ионы лития Li^+[1], поскольку литий и калий расположены в одной подгруппе таблицы Менделеева и атомный номер калия больше, чем у лития, поэтому и радиус иона у него больше. Другой пример: сильноосновные аниониты обменивают ионы иода I^- лучше, чем ионы хлора Cl^-[1], поскольку хлор и иод расположены в одной подгруппе и атомный номер иода больше, чем у хлора, поэтому и радиус иона у него больше.

Вопрос 117

Что понимается под влажностью вторичного пара? Как она может быть уменьшена?

Влажность вторичного пара в реальных условиях может повышаться за счет выбросов более крупных капель раствора в сепарационный объем вследствие колебаний рабочего давления аппарата и неравномерной тепловой нагрузки труб нагревательной камеры. Так как на практике Н_с>Н_п, вторичный пар может уносить также капли, для которых справедливо неравенство w_в>w_p. Для отделения вторичного пара от подобных капель внутри сепарационного объема располагают различные дополнительные сапарирующие устройства разнообразных конструкций. Брызгоуловители, принцип действия которых основан на многократном резком изменении скорости и направления потока вторичного пара, способствующем коалесценции и осаждению капель.

Для уменьшения влажности вторичного пара горизонтальных паротрубных испарителей в паровом пространстве над зеркалом испарения целесообразно делать по меньшей мере два ряда шахматно расположенных паровых труб, служащих как для удержания капель влаги от уноса, так и для досушки получающегося вторичного пара.

Таким образом, со стороны эксплоатационного персонала для получения высококачественного дистиллата требуется поддержание заданной величины непрерывной продувки и содержание в надлежащем состоянии паросепарирующих устройств.