基本介紹
- 中文名：一級除鹽系統【一級復床除鹽系統】
- 外文名：primary demineralixation system
- 屬於：基本除鹽形式
- 交換器：H交換器、OH交換器
概念,基本原理,典型結構,
概念
一級除鹽系統(primary demineralixation system)是指原水只一次相繼通過陽離子交換器和陰離子交換器的除鹽系統，又稱為一級復床除鹽系統。其通過陽離子交換器與陰離子交換器中陰陽樹脂是否屬於強酸強鹼可分為：強酸強鹼性一級復床除鹽、強酸弱鹼性一級復床除鹽、弱酸強鹼性一級復床除鹽、弱酸弱鹼性一級復床除鹽。
基本原理
原水在H交換器（陽離子交換器）中經氫離子H+交換後，除去水中的陽離子，被交換下來的H+與水中的陰離子結合成相應的酸；之後原水進入OH交換器（陰離子交換器）後，以酸形式存在的陰離子與ROH鹼性陰樹脂進行交換反應後被除去，被交換下來的OH-與水中的H+中和生成水，從而將水中溶解鹽類除去製得除鹽水。
陽離子交換器反應式
當陽離子交換器中為強酸性樹脂時，其基團為—SO3H(用RH表示)，主要反應式可能為：
2RH+Ca(HCO3)2——→R2Ca+2H2CO3
2RH+Mg(HCO3)2——→R2Mg+2H2CO3
2RH+Na2SO4——→2RNa+H2SO4
RH+NaCl——→RNa+HCl
2RH+CaSO4——→R2Ca+H2SO4
2RH+MgSO4——→R2Mg+H2SO4
RH+NaHCO3——→RNa+2H2CO3
當陽離子交換器中為弱酸性樹脂時，其基團為—COOH(用R—COOH表示)，主要反應 式可能為：
2R—COOH+Ca(HCO3)2——→(R—COO)2Ca+2H2O+2CO2
2R—COOH+Mg(HCO3)2——→(R—COO)2Mg+2H2O+2CO2
2R—COOH+CaSO4——→(R—COO)2Ca+H2SO4
2R—COOH+MgSO4——→(R—COO)2Mg+H2SO4
R—COOH+NaCl——→R—COONa+HCl
陰離子交換器反應式
當陰離子為強鹼性樹脂時，其基團為ROH，主要反應式為：
ROH+HCl——→RCl+H2O
2ROH+H2SO4——→R2SO4+2H2O
ROH+H2SO4——→RHSO4+H2O
ROH+H2CO3——→RHCO3+H2O
ROH+H2SiO3——→RHSiO3+H2O
當陰離子為弱鹼性樹脂時，其基團為R≡NHOH,主要反應式為:
R≡NHOH+HCl——→R≡NHCl+H2O
2R≡NHOH+H2SO4——→(R≡NH)2SO4+2H2O
典型結構
系統的第一個交換器是H交換器，這是因為如果第一個是OH交換器，那么運行時可能會在交換器內部析出Mg（OH）2、CaCO3沉澱物。這些沉澱物會沉積在樹脂顆粒表面，阻礙水和樹脂接觸，影響交換器正常運行。
經典一級復床除鹽系統第一個是H交換器，也可以提高OH交換器的除矽效果。同時，由於第一個交換器因交換過程中反離子的影響，其交換能力不能得到充分發揮，而陽樹脂（H離子樹脂）交換容量大，而且價格便宜，所以把H交換器放在前面比較合適。
第二個是除碳器，其設定在H交換器之後，OH交換器之前，這樣可以有效地將水中碳酸氫根（HCO-3）以二氧化碳（CO2）的形式除去，以減輕OH交換器的負擔與損耗。
