Subiecte licenta 2013 ISAPM

10. Deduritatea apei. Dedurizarea apei.
Prin duritatea apei se înţelege proprietatea conferită apei de către sărurile solubile de calciu şi
magneziu. Duritatea apei este de trei feluri:
- Duritatea temporară,care este determinată de bicarbonaţii de calciu şi magneziu şi i se spune
temporară deoarece la firbere este eliminată sub formă carbonat de calciu şi hidroxid de magneziu, insolubili.
- Duritatea permanentă este determinată de celelalte săruri solubile de calciu şi magneziu, respectiv
cloruri şi sulfaţi.
- Duritatea totală este suma celo două durităţi de mai sus.
Dedurizarea apei se aplică în cazul cazanelor de joasă presiune ţi pentru reţele de termoficare.
Dedurizarea apei se realizează pe schimbători de ioni cationici, puternic acizi, în forma ionică R-Na.
În timpul dedurizării apei, ionii de calciu şi de magneziu sunt înlocuiţi de ionii de sodiu, respectiv
sărurile de calciu şi magneziu sunt transformate în săruri de sodiu.
Regenerarea schimbătorilor de ioni se face cu o soluţie de clorură de sodiu 10%.
1. Se consideră reacţia A + B → C + 3 D, care are loc într-un reactor în regim staţionar.
A x1
B x2
Dacă gradul de transformare al reactantului A este de 90 %, iar excesul de reactant B este de 200 %,
să se stabilească:
a) bilanţul total
b) bilanţul parţial pentru fiecare component
c) compoziţia la ieşirea din reactor (%)
a) Bilanţul total
I ± G = ± A + E
Regim staţionar ± A = 0
I ± G = E
I = x1 + x2
E = x3 + x4 + x5 + x6
± G – se exprimă în funcşie de bază (baza poate fi oricare din fluxurile de intrare sau ieşire). Se conferă bazei
valoarea 1 sau 100.
Se alege x1 bază.
+ G = α x1 + 3 α x1 = 4 α x1
– G = α x1 + α x1 = 2 α x1
Bilanţul total va fi:
x1 + x2 + 4 α x1 - 2 α x1 = x3 + x4 + x5 + x6
x1 + x2 + 2 α x1 = x3 + x4 + x5 + x6
b) Bilanţurile parţiale
A:
I – G = E
x1 - α x1 = x3
B:
I – G = E
x2 - α x1 = x4
A + B → C + 3 D
C:
+ G = E
α x1 = x5
A x3
B x4
C x5
D x6
D:
+ G = E
3 α x1 = x6
49