一級除鹽系統(tǒng)（一級除鹽系統(tǒng)）

概念

一級除鹽系統(tǒng)(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(tǒng)，又稱為一級復(fù)床除鹽系統(tǒng)。其通過陽離子交換器與陰離子交換器中陰陽樹脂是否屬于強酸強堿可分為：強酸強堿性一級復(fù)床除鹽、強酸弱堿性一級復(fù)床除鹽、弱酸強堿性一級復(fù)床除鹽、弱酸弱堿性一級復(fù)床除鹽。

基本原理

原水在H交換器（陽離子交換器）中經(jīng)氫離子H+交換后，除去水中的陽離子，被交換下來的H+與水中的陰離子結(jié)合成相應(yīng)的酸；之后原水進入OH交換器（陰離子交換器）后，以酸形式存在的陰離子與ROH堿性陰樹脂進行交換反應(yīng)后被除去，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制得除鹽水。

陽離子交換器反應(yīng)式

當(dāng)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(yīng)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(dāng)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(yīng) 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(yīng)式

當(dāng)陰離子為強堿性樹脂時，其基團為ROH，主要反應(yīng)式為：

ROH+HCl——→RCl+H2O

2ROH+H2SO4——→R2SO4+2H2O

ROH+H2SO4——→RHSO4+H2O

ROH+H2CO3——→RHCO3+H2O

ROH+H2SiO3——→RHSiO3+H2O

當(dāng)陰離子為弱堿性樹脂時，其基團為R≡NHOH,主要反應(yīng)式為:

R≡NHOH+HCl——→R≡NHCl+H2O

2R≡NHOH+H2SO4——→(R≡NH)2SO4+2H2O

典型結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)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(nèi)部析出Mg（OH）2、CaCO3沉淀物。這些沉淀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(jīng)典一級復(fù)床除鹽系統(tǒng)

第二個是除碳器，其設(shè)置在H交換器之后，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(dān)與損耗。