VIỆN CÔNG NGHIỆP GIẤY VÀ XENLUYLÔ
BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NƯỚC SẢN XUẤT
ĐẾN CHẤT LƯỢNG GIẤY CÁCH ĐIỆN CNĐT : HY TUẤN ANH
8236
HÀ NỘI – 2010
1.6.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ và tần số điện trường 13
1.6.2 Ảnh hưởng của điện thế 13
1.6.3 Ảnh hưởng của độ ẩm 13
1.6.4 Ảnh hưởng của tỷ trọng 14
1.6.5 Ảnh hưởng của nước sản xuất 14
1.7
Quá trình khử khoáng làm mềm nước
15
1.7.1
Làm mềm nước bằng hóa chất
15
1.7.2
Làm mềm nước bằng phương pháp nhiệt
15
1.7.3
Làm mềm nước bằng phương pháp trao đổi ion
16
PHẦN II NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 20
2.1 Nguyên liệu 20
2.2 Thiết bị và hóa chất dùng trong nghiên cứu 20
2.2.1 Thiết bị 20
2.2.2 Hóa chất 21
2.2.3 Nước sử dụng trong quá trình nghiên cứu và sản xuất thử
nghiệm
21
2.3 Phương pháp nghiên cứu 21
2.3.1 Xử lý bột giấy 21
2.3.2 Nghiền bột giấy 21
2.3.3 Xeo giấy 21
33
PHẦN IV SẢN XUẤT THỬ NGHIỆM 38
4.1 Chuẩn bị nguyên liệu hóa chất 38
4.1.1 Chuẩn bị mảnh nguyên liệu 38
4.1.2 Chuẩn bị dung dịch NaOH 38
4.1.3 Chuẩn bị dung dịch Na
2
S 38
4.1.4 Chuẩn bị dung dịch H
2
SO
4
38
4.2 Quá trình sản xuất thử nghiệm 38
4.2.1 Sơ đồ khối dây chuyền sản xuất thử nghiệm 39
4.2.2 Quá trình nấu, rửa bột 39
4.2.3 Quá trình xử lý và rửa bột 39
4.2.4 Quá trình chuẩn bị bột và xeo giấy 39
4.3 Tính chất của sản phẩm trong quá trình sản xuất thử
nghiệm
40
4.3.1 Tính chất bột giấy sau xử lý bằng axít 40
4.3.2 Tính chất sản phẩm giấy quấn cách điện 41
4.4 Thử nghiệm trên thiết bị và vật liệu điện 42
4.5
Chi phí vật liệu, hóa chất
42
PHẦN V KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 45
5.1 Kết luận 45
Bảng 3.5 : Chất lượng nước sau khi khử khoáng, làm mềm 34
Bảng 4.1 : Thông số kỹ thuật của quá trình xử lý bột giấy thử nghiệm 40
Bảng 4.2 : Thông số kỹ thuật của giấy quấn cách điện thử nghiệm 41
Bảng 4.3 : Chi phí nguyên vật liệu, điện nước cho 1 tấn sản phẩm giấy
cách điện
42
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Trang
Hình 3.1 : Hệ thống khai thác nước ngầm phục vụ sản xuất 36
Hình 3.2 : Hệ thống khử khoáng, làm mềm nước 37
Hình 3.3 : Hệ thống xử lý nước ngầm phục vụ xử lý bột và sản xuất giấy
cách điện
38
Hình 4.1 : Sơ đồ khối dây chuyền chuẩn bị mảnh, sản xuất bột thử
nghiệm
44
Hình 4.2 : Sơ đồ khối dây chuyền sản xuất giấy cách điện tại xưởng sản
xuất thực nghiệm
45 1
MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển kinh tế mạnh mẽ của đất
nước, hàng loạt các công ty, tập đoàn lớn được ra đời. Không nằm ngoài sự phát triển
chung đó, các công ty sản xuất thiết bị và vật liệu điện có công nghệ sản xuất hiện đại
đã và đang được đầu tư phát triển ở Việt Nam ngày càng nhiều. Trong đó có nhiều
C.
Mục tiêu của đề tài:
Xác định chất lượng nước thích hợp cho quá trình xử lý bột giấy sau nấu và
trong quá trình xeo giấy.
2
Nội dung nghiên cứu:
- Nghiên cứu ảnh hưởng của chất lượng nước (độ cứng, hàm lượng các ion kim
loại, độ dẫn) tới tính chất của bột giấy trong quá trình xử lý bột sau nấu.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của chất lượng nước (độ cứng, hàm lượng các ion kim
loại, độ dẫn) tới tính chất của giấy trong quá trình xeo.
- Xác định được các mức chất lượng nước phù hợ
p cho quá trình xử lý bột giấy
sau nấu và cho quá trình xeo giấy.
- Nghiên cứu, tìm hiểu để lựa chọn được quy trình công nghệ và hệ thống thiết
bị xử lý nước đạt chất lượng cho quá trình sản xuất giấy cách điện tại xưởng thực
nghiệm Viện Công nghiệp Giấy và Xenluylô.
Giấy cách điện thường được dùng trong quá trình sản xuất cáp hạ thế, cáp trung
thế, cáp cao thế, cáp điện thoại, tụ điện, dùng làm lớp lót trong quá trình sản xuất máy
biến thế và nhiều lĩnh vực sản xuất chi tiết thiết bị trong ngành công nghiệp sản xuất
thiết bị và vật liệu điện.
Giấy cách điện là loại vậ
t liệu cách điện dường như không thể thay thế toàn bộ
trong ngành công nghiệp sản xuất thiết bị và vật liệu điện. Sản phẩm giấy cách điện
ngày một tăng theo đà phát triển của nền kinh tế. So với các loại giấy phổ thông như
giấy in, giấy viết, giấy phôtôcopy, giấy cáctông v.v thì giấy cách điện chiếm thị phần
nhỏ. Song do các tính chất đặc bi
ệt của nó mà quá trình sản xuất vẫn được tiến hành
với yêu cầu kỹ thuật hết sức khắt khe.
1.2 Cấu tạo xenluylô và ảnh hưởng của nhóm chức lên tính chất cách điện của
xenluylô
Tính chất cách điện của giấy được quyết định chủ yếu do cấu tạo, tính chất hóa
lý và tính chất điện của xenluylô. Nhờ tính phổ biến cao và ổn định của v
ật liệu nên
xenluylô là một trong những loại vật liệu cách điện được sử dụng phổ biến.
4
Công thức phân tử của xenluylô Trong cấu tạo phân tử xenluylô có chứa nhiều nhóm chức (-OH) nằm ở các vị trí
bất đối xứng trong phân tử nên xenluylô có độ phân cực, độ hút nước cao.
Khả năng hấp phụ, trao đổi chất cao với môi trường xung quanh. Khi hấp phụ
các ion kim loại, tính cách điện của vật liệu xenluylô giảm.
Độ phân cực của phân tử xenluylô và khả năng dịch chuyển vị
trí của các nhóm
chức trong phân tử có ảnh hưởng đến tính chất cách điện của vật liệu nhưng không
CH
2
OH
O
O
OH
CH
2
OH
OH
O
CH
2
OH
o
OH
OH
CH
2
OH
n-2
5
Điện trở suất khối là điện trở của khối vật liệu hình lập phương có cạnh bằng
1cm khi có dòng điện đi qua hai mặt đối diện của khối điện môi đó; Đơn vị đo điện trở
suất khối là Ω.cm.
Điện trở suất mặt là điện trở của một phần mặt đ
iện môi có dạng hình vuông với
cạnh bất kỳ khi dòng điện đi qua hai cạnh đối diện. Đơn vị đo là Ω.
Độ bền điện của điện môi được đánh giá bằng đại lượng điện thế đánh thủng.
(-OH) trong phân tử. Đồng thời xenluylô cũng là mộ
t loại chất điện môi.
1.3.1 Điện trở cách điện
Điện trở cách điện là tỷ lệ giữa điện thế của dòng điện một chiều giữa hai đầu
của chi tiết cách điện và cường độ dòng điện chạy qua chi tiết đó.
R = V/I hay R = R
v
*R
s
/( R
v
+ R
s
) [I.2]
Trong đó:
- V: Điện thế; V
6
- I: Cường độ dòng điện; A
- R: Điện trở cách điện; Ω
- R
v
: Điện trở khối; Ω
- R
s
: Điện trở bề mặt; Ω
Bảng 1.1 Ảnh hưởng của quá trình ngâm tẩm, làm bóng giấy cách điện đến điện
trở cách điện
Stt Giấy Độ dày; mm Điện trở; M Ω
1 Chưa ngâm tẩm 0,028 100
– 10
10
2 Colophan 10
15
10
15
3 Paraphin 10
16
– 10
18
10
16
– 10
18
4 Cao su 10
16
– 10
17
10
16
– 10
17
5 Dầu mỡ hữu cơ 10
12
– 10
14
Xơ sợi xenluylô 5,6 – 6,0 Ống giấy 5,1 – 5,9
Colophan 2,5 - -
Hằng số điện môi của giấy phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ và tần số của điện
trường. Do vậy, khi sử dụng điện môi bằng giấy trong điều kiện nhiệt độ thay đổi cần
lưu ý tính toán cho phù hợp, nếu không điện môi sẽ bị phá hủy.
Hệ số nhiệt của hằng số điện môi là sự thay đổ
i tính bằng % của hằng số điện
môi khi nhiệt độ thay đổi 1
0
C. Đối với giấy cách điện dây cáp là 0,056%; giấy tụ điện
là 0,039% và sợi gai là 0,093%.
1.3.3 Sự phân cực, tổn thất điện môi và độ dẫn điện của giấy cách điện
Sự phân cực của giấy cách điện có 45 – 80% thể tích là xơ sợi xenluylô có đặc
trưng phân cực ion.
Tổn thất điện môi là đại lượng công suất điện tiêu tốn cho vật liệ
u (chi tiết) cách
điện trong điều kiện dòng điện xoay chiều. Công thức điện này phân tán trong vật liệu
cách điện ở dạng nhiệt lượng.
∆P = U
2
.ω.C.tgб [I.4]
Trong đó:
- ∆P: Tổn thất điện môi
- U: Điện áp đặt vào vật thể; V
- ω: Tần số góc (ω = 2.Π.f; trong đó: Tần số điện; hz)
8
- C: Điện dung của tụ điện; F
- б: Góc tổn thất điện môi
Tổn thất điện môi thường có quan hệ với hằng số điện môi ε và tgб của chất đó.
so với vật liệu cách điện khác.
- Giấy sau khi ngâm tẩm có thể đạt độ bền điện thế tức thời rất cao, đạt tớ
i 50 –
120 KV/mm đối với điện xoay chiều và 100 – 300 KV/mm đối với điện một chiều.
- Sự hao tổn điện khá thấp và điện trở khối cao trong điều kiện nhiệt độ 80 –
100
0
C và nhiệt độ kỹ thuật của các thiết bị điện (nhiệt độ làm việc của thiết bị).
- Khả năng thẩm thấu của giấy tạo điều kiện thuận lợi cho việc chế tạo ra các vật
liệu cách điện chất lượng cao và ổn định.
- Khả năng tạo ra vật liệu cách điện (giấy cách điện) cự
c mỏng: 3 - 4 µm.
- Độ bền cơ lý cao tạo điều kiện thuận lợi cho chế tạo các chi tiết cách điện có
hình dáng kích thước khác nhau.
- Giá thành thấp.
- Nguyên liệu nhiều và thân thiện với môi trường (xơ sợi thực vật).
1.4.2. Nhược điểm
- Khả năng chịu nhiệt hạn chế (không quá 120
0
C).
- Cấu trúc không chặt chẽ của giấy dẫn tới phải sử dụng vật liệu nhiều lớp.
9
- Sự phụ thuộc rất đáng kể của tính chất điện kể cả góc tổn thất điện môi vào
nhiệt độ môi trường và tần số của dòng điện.
- Khả năng hút ẩm của giấy dẫn đến phải sấy khô kỹ càng và làm kín tốt các kết
cấu chi tiết vật liệu cách điện.
1.5 Công nghệ sản xuất giấy cách đi
ện
1.5.1 Yêu cầu kỹ thuật cơ bản đối với bột giấy để sản xuất giấy cách điện.
chi tiết thiết bị điện có môi trường làm việc là không khí.
EKB-2: Dùng để sản xuất cáctông cách điện dùng trong máy biến thế, các máy
điện dùng dầu và làm giấy cho máy biến thế bền nhiệt loại E.
EKB-3: Dùng để làm giấy cáp điện nhiều lớp và cáctông cách điện dùng trong
các thiết bị điện dùng dầu.
10
Bột giấy dùng cho sản xuất giấy cách điện thường được làm từ gỗ lá kim nấu
theo phương pháp sunphát. Nguyên nhân là bột giấy từ xenluylô này có độ bền cơ lý
cao và cũng là phương pháp nấu hiệu quả đối với loại nguyên liệu nhiều nhựa. Những
yêu cầu cơ bản đối với bột giấy nấu sunphát dùng để sản xuất giấy cách điện là:
- Sự bảo toàn t
ối đa tổ hợp xơ sợi xenluylô phân tử lượng cao sau quá trình nấu.
- Độ tinh khiết cao, không chứa các tạp chất vô cơ, ôxít và kim loại.
- Hàm lượng các tạp chất hyđrat cácbon phân tử lượng thấp nhỏ nhất có thể.
Khi đáp ứng được những yêu cầu kỹ thuật đó, giấy sản xuất ra đảm bảo được
tính năng cách điện, độ bền cơ lý, độ bền nhiệ
t, độ bền điện, tổn thất điện môi thấp
nhất. Ngoài ra, đối với bột giấy cho sản xuất giấy quấn cáp điện áp cao người ta còn
quy định cả tiêu chuẩn độ nhớt của bột giấy.
1.5.2 Yêu cầu kỹ thuật cơ bản đối với giấy và cáctông cách điện
Bảng 1.5 Tiêu chuẩn kỹ thuật một số loại giấ
y quấn cách điện (GOST 1931-80)
Stt Thông số kỹ thuật EN 70 EN 85 EN 100
1 Thành phần xơ sợi (bột giấy sunphát không tẩy
trắng); %
100 100 100
2 Độ dày của giấy; µm 70 ± 3 85 ± 5 100 ± 6
3 Tỷ trọng, không nhỏ hơn; g/cm
3
làm sạch và chế biến hóa học bổ sung nấu cần thiết.
* Lựa chọn và bảo quản nguyên liệu
Trước đây bột giấy cho sản xuất cách điện được sản xuất từ xơ sợi vỏ cây và xơ
bông vải. Bột giấ
y loại này có khả năng đáp ứng đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật đề ra và
đặc biệt rất thích hợp với việc ngâm tẩm hóa chất trong sản xuất vật liệu cách điện. Tuy
nhiên, việc sử dụng bột giấy cách điện làm từ gỗ với công nghệ thích hợp đã đáp ứng
được các yêu cầu kỹ thuật trên, nhưng giá thành rẻ và nguyên liệu phổ biến đ
ã thay thế
việc sử dụng xơ sợi cây ngắn ngày.
Hiện nay, nguyên liệu chủ yếu để sản xuất bột giấy cho sản xuất giấy cách điện
là gỗ thông nhựa (pinus silvestris). Cây thường có đường kính từ 21 ÷ 23 cm, tỷ trọng
gỗ đạt 0,41 ÷ 0,45. Chiều dài xơ sợi khoảng 3,5 ÷ 4,4 mm, chiều rộng xơ sợi 28 ÷ 38
µm đối với gỗ vào mùa đông và 75µm
đối với gỗ vào mùa xuân. Hàm lượng lignin 27
÷ 30%, hàm lượng xenluylô 49,5 ÷ 53,8%, hàm lượng pentozan 10,1 ÷ 11,5%. Hàm
lượng các chất nhựa và axít béo dao động trong khoảng 8,1%. Độ tro của gỗ nằm trong
khoảng 0,2 ÷0,4%.
Gỗ thông trắng (pinus excelsa, picea oborata) cũng có thể sử dụng để thay thế
gỗ thông nhựa mà chất lượng vẫn được đảm bảo.
Gỗ lá rộng phối trộn trong quá trình nấu, nhằm mục đích làm tăng độ đồng đều
của bột sau nấu thường là gỗ bạch dương và diệp liễu.
Ở Việt Nam, thông Caribê là nguyên liệu đã được nghiên cứu và khẳng định là
loại nguyên liệu phù hợp cho sản xuất bột giấy cho sản xuất giấy cách điện.
Nguyên liệu gỗ sử dụng để sản xuất bột giấy cho sản xuất giấy cách điện phải có
chất lượng cao, không được chứa các ph
ần bị mục, mốc.
12
Quá trình tồn trữ và bảo quản nguyên liệu gỗ phải tránh không để cho gỗ bị
2
SO
4
, HCl, H
2
SO
3
. Với pH của phản ứng từ 4,0 ÷ 4,5
để giải phóng các tạp vô cơ ra khỏi xơ sợi. Sau thời gian xử lý 1 giờ, huyền phù bột
được pha loãng bằng nước khử ion, sau đó cô đặc bằng máy cô đặc sử dụng lưới đôi.
Nếu sử dụng nước khử ion cho các giai đoạn cuối của quá trình làm sạch, sàng chọn và
cô đặc thì kết quả thu được sẽ tốt hơn.
1.5.4 Quá trình sả
n xuất giấy
Quá trình nghiền bột thực hiện trên máy nghiền côn hoặc máy nghiền Hà Lan
dao đá với nồng độ nghiền khoảng 5,0%. Quá trình cắt ngắn xơ sợi ít, độ dài xơ sợi sau
13
khi nghiền khoảng 1,9 ÷ 2,0 mm ở độ nghiền từ 45 ÷ 60
0
SR. Hoặc có thể nghiền bằng
máy nghiền dao inox với nồng độ nghiền 3,2 ÷ 3,6%.
Quá trình làm sạch phải được thực hiện tốt nhằm loại bỏ các tạp chất vô cơ, kim
loại. Thường sử dụng lọc cát hình côn 3 giai đoạn. Thiết bị lọc kim loại phải được vệ
sinh định kỳ sau mỗi ca sản xuất.
Quá trình xeo giấy thực hiện trên máy xeo dài, giấy đi qua bộ phậ
n ép nhằm
điều chỉnh độ dầy và tỷ trọng của tờ giấy.
Nước sử dụng cho quá trình xeo giấy là nước khử ion.
1.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất cách điện của giấy
ẩm rất th
ấp cũng làm cho độ cách điện của giấy giảm đi rất nhiều.
14
Quá trình ngâm tẩm giấy không làm giảm độ hút nước của giấy, mà chỉ làm cản
trở sự xâm nhập của hơi ẩm. Trong điều kiện thực tế, ngay cả các chất ngâm tẩm cũng
hút ẩm (0,05 – 0,07%).
Độ ẩm ảnh hưởng rất rõ rệt đến tính chất điện của giấy. Do đó, trong kỹ thuật
giấy cần được sấy khô rất kỹ và giữ kín
để tránh tiếp xúc với môi trường có hơi ẩm.
1.6.4 Ảnh hưởng của tỷ trọng
Giấy được làm từ xơ sợi xenluylô được chổi hóa, phân bố đồng đều và được cán
ép tốt sẽ có tính cách điện cao. Trong trường hợp giấy được nghiền thấp, bị cắt nhiều
sẽ có độ xốp cao, cấu trúc tờ giấy có nhiều khoảng trống thì tính chất cách điện giảm.
1.6.5
Ảnh hưởng của nước sản xuất
Trong nước tự nhiên các muối hòa tan chủ yếu là các muối khoáng có chứa các
cation Ca
2+
, Mg
2+
, Na
+
, K
+
và các anion SO
4
2-
, Cl
-
làm giảm khả năng cách điện của vật liệu giấy. Xơ sợi xenluylô (bột giấy) là loại vật
liệu có tính hấp phụ cao. Sự tăng lên của hàm lượng các chất vô cơ trong bột giấy sau
khi nấu so vớ
i nguyên liệu ban đầu chắc chắn có liên quan đến tính hấp phụ của xơ sợi
xenluylô. Ở đây có cả sự hấp phụ hóa học, hấp phụ vật lý cũng như sự lắng bám cơ học
của những cấu tử hợp chất vô cơ lên bề mặt sơ sợi.
Độ tro của bột giấy và giấy là chỉ số quan trọng quyết định tính chất cách đ
iện
của vật liệu và phụ thuộc rất nhiều vào thành phần vô cơ của nước sản xuất. Tính chất
trao đổi ion của xenluylô kỹ thuật (xơ sợi bột giấy) được ổn định bởi sự có mặt của các
nhóm cácbôxyl trong phân tử cũng như một tỷ lệ nhất định
β và γ-xenluylô thường
đồng hành với các tạp chất vô cơ.
Do vậy, nước tự nhiên sau khi khai thác để có thể sử dụng cho quá trình sản
xuất công nghiệp cần phải tiến hành các quá trình xử lý cơ học và hóa học. Để nước tự
nhiên có thể sử dụng cho quá trình sản xuất giấy cách điện thì nước sau khi được xử lý
bằng phương pháp lắng, lọc thì nước còn phải qua quá trình loại bỏ khoáng chất để
giả
m độ cứng toàn phần, TDS và độ dẫn điện của nước.
15
1.7 Quá trình khử khoáng làm mềm nước
Quá trình khử khoáng làm mềm nước là quá trình làm giảm nồng độ của các ion
canxi và magiê là các chất chính gây lên độ cứng của nước. Có nhiều phương pháp làm
mềm nước, vì thế căn cứ vào mức độ làm mềm cần thiết, chất lượng nước nguồn và các
chỉ tiêu kinh tế khác để lựa chọn phương pháp làm mềm thích hợp.
Để làm mềm nước, người ta thường sử dụng mộ
t trong những phương pháp sau:
nóng nước. Chọn phương án làm mềm nước bằng hóa chất cần phải dựa vào chất lượng
nước nguồn và mức độ làm mềm cần thiết. Trong một vài trường hợp có thể kết hợp
làm mềm nước với khử sắt, khử silic, khử phốtphát
1.7.2 Làm mềm nước bằng phươ
ng pháp nhiệt
Làm mềm nước bằng phương pháp nhiệt dựa trên nguyên tắc: Khi đun nóng
nước cân bằng hợp chất cácboníc chuyển dịch về phía tạo ra cặn CaCO
3
không tan.
Ca(HCO
3
)
2
→ CaCO
3
↓ + CO
2
↑ + H
2
O
Sự chuyển dịch cân bằng này xảy ra do giảm độ hòa tan trong nước của CO
2
khi
tăng nhiệt độ của nước. Khi đun sôi có thể khử được hoàn toàn khí CO
2
và do đó giảm
được một lượng độ cứng cácbonát. Tuy nhiên, không thể khử hoàn toàn độ cứng
cácbonát bằng đun sôi mặc dù độ hòa tan của nó rất bé và trong nước vẫn có CaCO
3
hòa tan, có chứa trong cấu trúc phân tử các gốc axít hay bazơ có thể thay thế được mà
không thay đổi tính chất vật lý của chúng và cũng không bị hủy hoại hoặc hòa tan. Các
ion dương hay âm cố định trên các gốc này trao đổi bằng cách thay thế ion cùng dấu có
trong dung dịch lỏng khi có sự tiếp xúc. Đó là trao đổi ion, cho phép thay đổi thành
phần ion của chất lỏng cần xử lý mà không thay đổ tổng s
ố ion có trong chất lỏng trước
khi trao đổi.
Chu trình trao đổi ion hoàn chỉnh gồm những pha sau đây:
- Chu trình làm việc: Chu trình làm việc của lớp nhựa trao đổi ion được xác định
bằng công suất trao đổi của lớp nhựa. Điều đó tương ứng với một khối lượng ion trao
đổi được, hay tương ứng với một thể tích nước đã xử lý giữa hai lần tái sinh.
- Độ giãn nở: Một dòng n
ước dâng lên, sẽ làm giãn nhựa, cho phép loại bỏ các
hạt và các mảnh vụn của nhựa đưa chúng lên bề mặt.
- Tái sinh: Dung dịch tái sinh chảy chậm từ cao xuống thấp qua lớp lọc của
nhựa.
- Xúc rửa chậm: Nước được phun với cùng lưu lượng như dòng tái sinh cho đến
khi loại bỏ gần hết dung dịch tái sinh.
- Xúc rửa nhanh: Nước lọc xả bỏ với lưu lượng làm việc cho đến khi chấ
t lượng
nước đã được xử lý đủ để chuyển thành sản phẩm.
Sơ đồ mô tả sự phối hợp các nhóm nhựa trao đổi ion thường dùng nhất, trong
các sơ đồ sử dụng các ký hiệu sau:
- Cf: Nhựa cation axít yếu.
- CF: Nhựa cation axít mạnh.
17
- Af: Anion bazơ yếu hoặc trung bình.
- AF: Anion bazơ mạnh.
- CO
vài mg/l. Điều đó cho phép giảm thể tích nhựa anion mạnh và tiêu thụ chất phản ứng
tái sinh sẽ giảm.
Chất lượng của nước khử khoáng chủ yếu tùy thuộc vào tỷ lệ tái sinh của nhựa
cation. Sự rò rỉ ion tạo bởi vết xút ăn da từ nhựa cation. Giảm hàm lượng silic cũng phụ
thuộc vào hàm lượng xút giữ lại trong nước đã khử khoáng chất. Thực tế
, thường ta thu
được nước có độ dẫn điện từ 3 đến 20µS/cm, hàm lượng silic từ 0.05 đến 0.5mg/l với
khoảng pH từ 7 đến 9. Hệ thống này đơn giản nhất và thu được nước đã khử khoáng
chất dùng trong nhiều lĩnh vực sản xuất.
* Hệ thống: CF +Af +AF: Hệ thống này cho chất lượng nước như hệ thống CF
+AF nhưng tiết kiệm hơn khi nước thô chứa m
ột tỷ lệ lớn anion mạnh.
18
Sau khi qua tháp cation axít mạnh và bể anion kiềm yếu, nước được tiếp tục qua
nhựa trao đổi iôn bazơ mạnh. Thiết bị loại bỏ axít cácbonnic đặt sau bể cation hoặc
giữa 2 thiết bị trao đổi anion.
Tái sinh nhựa trao đổi anion thực hiện nối tiếp, dung dịch trước hết chuyển qua
lớp nhựa bazơ mạnh sau đó qua bazơ yếu. Phương pháp này tiết kiệm xút đáng kể so
với phươ
ng pháp trên. Ngoài ra, khi nước thô chứa các chất hữu cơ, nhựa bazơ yếu bảo
vệ nhựa bazơ mạnh.
* Hệ thống: Cf + CF +Af +AF: Hệ thống này thích hợp với nước chứa một phần
đáng kể bicácbonát.
Việc tái sinh thực hiện liên tiếp qua lớp nhựa sunfônic và cácbôxylíc. Giả sử sự
tái sinh nhựa cácbôxylíc thực hiện gồm tỷ lượng dư thừa axít tự do tồn tại sau khi tái
sinh nhựa sunfônic, tỷ lệ
tái sinh tổng thể giảm đáng kể.
* Hệ thống lớp hỗn hợp LM: Phương pháp này cơ bản khác với sơ đồ có lớp
tách biệt, thực chất là 2 loại nhựa trao đổi mạnh cation và anion được hợp nhất trong