UNIVERSIDADE INTERNACIONAL DA PARABA

UNIVERSIDADE INTERNACIONAL DA PARABADISCENTES;PROCESSOS DE TRATAMENTO TROCADORES INICOSSUMRIO:Definio,Introduo,troca inica,trocador inico,,classificao dos trocadores inicos,Resinas orga,Anicas naturais,Resinas inorganicas,Estrutura da rede polimtrica,Grupo fucional,matriz polimtrica,Cintica, Etapas da troca inica,Aplicao,concluso e Referncia.DEFINIOTroca inica:este processo baseia-se no emprego de resinas sintticas de troca inica. As resinas seqestram os sais dissolvidos na gua por meio de uma reao qumica, acumulando-se dentro de si mesma. Por este motivo, periodicamente, as resinas precisam ser regeneradas com cido e soda custica (reao qumica reversa) para remover os sais incorporados, permitindo o emprego das resinas em um novo ciclo de produo, e assim sucessivamente por anos.INTRODUO

TROCADOR INICO

EXEMPLOS DE REDE POLIMTRICA

GRUPO FUCIONALFiltrao de gua com Resinas de Troca InicaO tratamento de gua quer para uso humano quer para uso industrial, requer tratamentos ou filtraes variveis, de acordo com a necessidade. Alguns usos industriais exigem tratamentos mais cuidadoso e completos que o tratamento para uso humano (potabilidade). Empresas como a indstria farmacutica demandam gua de alta qualidade e necessitam gua de alta pureza, com um polimento final e tirando todos os sais presentes. Em alguns casos se necessita retirar um metal pesado especifico dificilmente conseguido com tratamento usual. gua de caldeira, por exemplo, precisa de retirada de dureza (clcio e magnsio) que poderia entupir a tubulao e reduzir a capacidade de funcionamento. Para estas aplicaes mais especficas se desenvolveram as resina s de troca inica (aninica e catinica) que retira estes ions da gua, seletivamente.Resinas de troca inica so grnulos que tem sua estrutura molecular radicais cidos ou bsicos passveis de troca por outros ons em soluo. Os ons positivos ou negativos fixos nestes radicais so substitudos pelos ons contaminantes na soluo. A operao de troca inica a troca entre estes ons presentes (contaminantes) e ons slidos presentes na resina.

As resinas de troca inica podem ser tipo gel ou macro poros. A estrutura molecular obtida por polimerizao e a diferena apenas em porosidade. O tipo gel tem porosidade reduzida distncia intermolecular (micro poro) e o tipo macro poro formada adicionando uma substncia que produz o efeitoTROCADOR INICO

As resinas de troca inica podem ser mono funci onais, se tiverem apenas um tipo de radical, ou polifuncionais se a molcula tiver vrios tipos de radicais intercambiveis.

Resinas catinicasde cido forte: so produzidas por sulfonao do polmero com cido sulfrico, o grupo funcional o cido sulfnico, -SO3H, estas resinas trabalham em qualquer pH, separam todas as sais e requerem de uma quantidade elevada de regenerante. Esta a resina que escolhida para quase todas as aplicaes de abrandamento de gua.resina catinica forte (em ciclo sdio) habitualmente utilizada nos abrandadores pode remover ferro e mangans quando presentes sob a forma inica (dissolvida). No entanto, s se deve utilizar este mtodo se as concentraes presentes forem reduzidas, tendo sempre o cuidado de eliminar qualquer contato com o ar (para evitar formao de precipitados). O sistema deve ser regenerado antes que atinja a exausto da capacidade de troca inica do leito de resinas. Existem dados de fabricantes que colocam o limite em 5ppm de ferro dissolvido (ou de ferro mais mangans).Resinas catinicas de cido fraco:O grupo funcional um cido carboxlico -COOH, presente em um dos componentes, principalmente o cido acrlico ou metacrlico. Este tipo de resina altamente eficiente e no precisa de uma quantidade elevada de regenerante, estas resinas tem uma menor capacidade de troca inica devido variao na velocidade do fluxo e a baixas temperaturas

Resinas aninicas de base forte:So obtidas a partir da reao de estireno-DVB com aminas tercirias. O grupo funcional uma sal de amnio quaternrio. Os dois grupos principais destas resinas podem ser Tipo 1 (tem trs grupos metilo) e as de tipo 2 (um grupo etanol substitui um dos grupos metiCINTICA

RESINASA resina catinica forte (em ciclo sdio) habitualmente utilizada nos abrandadores pode remover ferro e mangans quando presentes sob a forma inica (dissolvida). No entanto, s se deve utilizar este mtodo se as concentraes presentes forem reduzidas, tendo sempre o cuidado de eliminar qualquer contato com o ar (para evitar formao de precipitados). O sistema deve ser regenerado antes que atinja a exausto da capacidade de troca inica do leito de resinas. Existem dados de fabricantes que colocam o limite em 5ppm de ferro dissolvido (ou de ferro mais mangans).Resinas catinicas de cido fraco:O grupo funcional um cido carboxlico -COOH, presente em um dos componentes, principalmente o cido acrlico ou metacrlico. Este tipo de resina altamente eficiente e no precisa de uma quantidade elevada de regenerante, estas resinas tem uma menor capacidade de troca inica devido variao na velocidade do fluxo e a baixas temperaturas

Resinas aninicas de base forte:So obtidas a partir da reao de estireno-DVB com aminas tercirias. O grupo funcional uma sal de amnio quaternrio. Os dois grupos principais destas resinas podem ser Tipo 1 (tem trs grupos metilo) e as de tipo 2 (um grupo etanol substitui um dos grupos metil)Resinas aninicas de base fraca:Resinas funcionalizadas com grupos de amina primria (NH4), secundria(NHR), e terciria (NR2). Podem ser aplicadas na adsoro de cidos fortes com boa capacidade, mas sua cintica lenta.Resinas Quelantes, so seletivas, mas so pouco utilizadas por ser custosas e cineticamente lentas.As resinas catinicas e aninicas fortes de leitos mistos polimento final da gua desmineralizada; reter os ctions e os nions que passam pelo sistema de osmose reversa; garantir os limites de especificaes da gua para caldeiras.Abrandador e Abrandamento de guaEquipamentos utilizados para reduo dos teores de clcio e/ou magnsio em gua dura. um processo parcial de troca inica, denominado de abrandamento, obtido, quando a gua bruta (potvel) passa em um leito de resina catinica forte, no ciclo sdio. Os ons clcio e magnsio, Ca2+ e Mg2+, solveis na gua, so retidos no grupamento do cido sulfnico e os ons sdio, (Na+), da resina, liberados para a gua. Quando todos os ons sdio presos ao grupamento do cido sulfnico foram trocados por clcio e magnsio, a resina se encontra no estado saturado e necessita, ento, ser regenerada.

A regenerao das resinas do abrandamento compreende quatro estgios:

Exausto: saturao da resina com ons clcio e magnsio; Expanso: contra-lavagem do leito saturado da resina, expandindo-a at a parte superior do vaso. A finalidade da expanso ou contra-lavagem soltar as impurezas slidas presas aos cristais e descompactao Regenerao: a rejeio dos ons de clcio e magnsio (Ca2+ e Mg2+) captados da gua, por meio da passagem de uma salmoura a 10% substitudos por ons de sdio que voltam a se prender ao grupamento do cido sulfnico; Enxge: o enxge lento completa a regenerao da resina e o enxge rpido final remove todo o excesso da salmoura regenerante do leito.

ABRANDADOR

FUNCIONAMENTOOs trocadores inicos so matrizes slidas que contm stios ativos.

Matriz poli mtrica(resina catinica)

DIFUSO

ETAPAS DA TROCA INICA Extrao DescompactaoRegeneraoEnxuage CINTICA

APLICAESTratamento de guasIndstria AlimentciaIndstria FarmacuticaAgriculturaHidro metalrgicaResduos nuclearesColuna industrial de troca inica(distribuidor,resina e coletor)

TRATAMENTO DE GUASAnlise de gua.Deve ser feito em detalhe e ser balanceado ionicamente. . Requerimento de qualidade.Expressada em trminos de condutividade da eletrlito de uma soluo tratada.Ratio de fluxo,Tipo de quantidade regenerante,Fluxo regenerao,Temperatura de regenerao.CONSEDERAES GERAISTSD. Total de slidos suspendidos(nios e ctions).Ctions co unes....Na +Ca 2 +Mg2+ nions com unes. Substncias presentes em gua se coincidiram em lado aninico por ser principalmente cidas e so concentraes por expressa em quantidade de permanganato de potssio necessrio para oxidar. DIMETRO DE COLUNAS

REFERNCIAShttp://www.tecnociencia.es/especiales/interchttp://www.tecnociencia.es/especiales/intercambio_ionico/htmambio_ionico/htm.