Декарбонизация Н-катионированной воды
Н-катионированная вода, как правило, имеет рН, равное 3—4. В таких условиях бикарбонат-ионы превращаются в диоксид углерода.
Удаление диоксида углерода в декарбонизаторах основано на стремлении растворенного в воде СO2 прийти в равновесие с парциальным давлением этого газа в продуваемом воздухе. При этом вода, равновесно насыщенная диоксидом углерода при 20 °С, содержит 1,69 мг/л СО2; с понижением температуры равновесная концентрация увеличивается. Равновесная концентрация — предел того, что можно достигнуть при декарбонизации.
Одним из наиболее распространенных способов является декарбонизация с помощью вентиляторных градирен с насадками из деревянных реек (хордовая насадка) или колец Рашига (полые кислотоупорные керамические цилиндры размером 25X25X3 мм). Дегазаторы с кольцами Рашига работают эффективнее благодаря большей поверхности контакта воды и воздуха: масса 1 м3 насадки из колец Рашига — 0,5 т и поверхность ее — 204 м2.
Насадку поддерживает дно с отверстиями. Вода разбрызгивается сверху с помощью распределительной системы и стекает по поверхности насадки в поддон. Воздух, нагнетаемый вентилятором в нижнюю часть градирни под дно, проходит слой насадки снизу вверх и «омывает» воду. Вода выводится через гидравлический затвор. Практика работы обессоливающих установок показала, что остаточное содержание диоксида углерода составляет, как правило, 10—20% от исходного.
Представляет интерес новый вариант декарбонизации, основанный на использовании многоступенчатого эжектора. Он представляет собой несколько последовательно расположенных ступеней, состоящих из конфузора и камеры смешения. Число ступеней определяется сопоставлением тенденции к дроблению воды до капельного состояния и усиливающейся тенденции к коалесценции капель по мере увеличения числа ступеней.
Степень удаления СO2 из Н-катионированной воды зависит от давления и температуры перед эжектором, эффективность декарбонизации близка к теоретической; остаточное содержание диоксида углерода колеблется между 5 и 20% соответственно при 45 и 10 °С.
После декарбонизации Н-катионированная вода, в которой содержатся все исходные анионы сильных кислот и кремневой кислоты, а также оставшаяся часть бикарбонат-ионов, подается на анионитовые фильтры.