Nhựa trao đổi ion có thể được chế tạo thành dạng bột, dạng hạt không đều hoặc dạng hình cầu khi cần thiết. Nhựa trao đổi ion được sử dụng trong xử lý nước hóa học có dạng hình cầu, một lựa chọn tối ưu dựa trên các nguyên tắc kỹ thuật hóa học sâu sắc và yêu cầu ứng dụng thực tế.
1. Ưu điểm của động lực học chất lỏng
Độ xốp của lớp: Nhựa hình cầu, khi được đóng gói ngẫu nhiên, có thể tạo thành lớp có độ xốp đồng đều cao, thường từ 0,36 đến 0,43 (nghĩa là khoảng 36%-43% thể tích của lớp nhựa là không gian có thể chảy chất lỏng). Giá trị ổn định này cho phép tính toán động lực học chất lỏng và thiết kế hệ thống có độ chính xác cao.
So sánh độ giảm áp: Ở cùng tốc độ dòng chảy và chiều cao lớp, độ sụt áp của hệ thống do các hạt nhựa có hình dạng không đều tạo ra có thể cao hơn từ 30% đến 50% hoặc thậm chí cao hơn so với nhựa hình cầu.
Loại bỏ sự phân kênh: Lớp nhựa hình cầu được thiết kế tốt có thể kiểm soát hiệu quả việc phân kênh đến dưới 1% thể tích lớp, trong khi việc phân kênh ở các lớp nhựa không đều có thể đạt tới 10%-15%, dẫn đến một lượng lớn nhựa "không hoạt động" và mức sử dụng giảm mạnh.
Nhựa trao đổi cation 001x7 - GOEPE.COM
2. Độ bền cơ học
Độ bền của nhựa thường được đo bằng "độ cầu" và "tốc độ mài mòn".
Độ cầu: Nhựa trao đổi ion công nghiệp-chất lượng cao thường yêu cầu độ cầu (tỷ lệ hạt hình cầu thực sự) trên 95%. Độ cầu cao là điều kiện tiên quyết để đảm bảo các ưu điểm và cường độ thủy động lực nói trên.
Tỷ lệ mài mòn: Trong các thử nghiệm tiêu chuẩn trong phòng thí nghiệm (chẳng hạn như đo lượng mảnh vụn mịn tạo ra sau khi khuấy và mài mòn), tỷ lệ mài mòn hàng năm của nhựa hình cầu có thể thấp tới 0,5% -3%. Nhựa hoặc mảnh vụn không đều được tạo ra do mài mòn có thể làm tắc nghẽn hệ thống phân phối nước phía trên, gây ra chênh lệch áp suất tăng mạnh và có khả năng rút ngắn chu kỳ vận hành hơn 20%.
3. Năng lực trao đổi khối lượng
Khả năng trao đổi là chỉ số hoạt động cốt lõi của nhựa, thường được biểu thị bằng mol/L hoặc g/L.
Vì nhựa hình cầu có diện tích bề mặt riêng nhỏ nhất (diện tích bề mặt trên một đơn vị thể tích) nên nó có thể đạt được độ dày đặc nhất trong cột trao đổi thể tích-cố định. Điều này có nghĩa là trong bể trao đổi 1 mét khối, thể tích nhựa thực tế chứa đầy nhựa hình cầu có thể đạt ~0,65 m³, trong khi nhựa có hình dạng không đều có thể chỉ là ~0,58 m³.
Lợi ích trực tiếp là tổng khả năng trao đổi thể tích của nhựa hình cầu thường cao hơn 5% -15% so với các sản phẩm tương tự có hình dạng không đều. Điều này trực tiếp kéo dài chu trình sản xuất nước, giảm tần suất tái sinh và nâng cao hiệu quả kinh tế.