КАТИОHООБМЕHHАЯ СИСТЕМА

ОБМЕH Ca-HCl или Ca-NaCl

 

Приложение 2

 

к работе:

 

ИССЛЕДОВАНИЕ динамических ионообменных

 

характеристик ионитов, используемых в схемах водоприготовления при

 

различных составах вод, и разработка алгоритмов и программ их

 

расчета с применением персональных компьютеров

 

(VPU_NI.XLS – исходные материалы и фрагменты расчетов в этом файле)

 

Для катионного обмена кальция на ионы водорода или натрия в среде HCl или NaCl в общем случае имеем следующие соотношения – обозначения в Приложении 1:

 

Khc=(Ch/Eh)*(Ch/Eh)/((1-Ch)/(1-Eh))

 

Khc~=(Ch/Eh)/((1-Ch)/(1-Eh))

 

Контроль по Khc:

 

Khc=@if(qh<10^-8#or#2-qh<10^-8,$Khc,(Ch/Eh)*(Ch/Eh)/((1-Ch)/(1-Eh)))

 

Примечание: формулы были разработаны в системе Quattro Pro, однако они работают в среде Excel – см. VPU_NI.XLS

 

В диапазоне 2.5<Khc<20 (рег-я NaCl):

 

Khc~=0.516+0.05*@Ln(2+qh)^5-0.1669*@Ln(2+qh)^10+0.04213*@Ln(2+qh)^15-0.00365*@Ln(2+qh)^20+0.5223*$Khc^0.8-0.0194*$Khc^1.6+0.1492*@Ln(2+qh)^5*$Khc^0.8+0.00301*@Ln(2+qh)^10*$Khc^1.6

 

* dY=0.012; R=0.99996

 

Ch^2-p*Ch+q=0

 

p=(1+(Khc~-1)*qh+Khc~)/(Khc~-1)

 

q=Khc~*qh/(Khc~-1)

 

Ch=p/2-(p^2/4-q)^0.5

 

Ch=((1+(Khc~-1)*qh+Khc~)/(Khc~-1))/2-(((1+(Khc~-1)*qh+Khc~)/(Khc~-1))^2/4-Khc~*qh/(Khc~-1))^0.5

 

================

 

Для сеpной кислоты:

 

[H]*[SO4]/[HSO4]=Ch*[SO4]/[HSO4]=S; S=S/Co.

 

Co - исходная к-ция к-ты;

 

Ck - текущая к-ция к-ты, Ck<=(Co=1).

 

К-ции в эквивалентных долях:

 

Ch*[SO4]/[HSO4]=S

 

[SO4]+2*[HSO4]=1

 

Ch+[HSO4]=Ck

 

[HSO4]=Ck-Ch

 

[SO4]=1-2*(Ck-Ch)=1-2*Ck+2*Ch

 

Ch*(1-2*Ck)+2*Ch^2=S*Ck-S*Ch

 

2*Ch^2+(1-2*Ck+S)*Ch-S*Ck=0

 

Ch^2+(0.5-Ck+0.5*S)*Ch-0.5*S*Ck=0

 

Ch^2+b*Ch-c=0

 

b=0.5-Ck+0.5*S

 

c=0.5*S*Ck

 

Ch=-b/2+@SQRT(b^2/4+c)

 

Ch=-(0.5-Ck+0.5*S)/2+@SQRT((0.5-Ck+0.5*S)^2/4+0.5*S*Ck)

 

--------------- См. ниже!

 

================

 

Для смеси SO4 и Cl:

 

[H]*[SO4]/[HSO4]=Ch*[SO4]/[HSO4]=S; S=S/Co.

 

Co - исходная к-ция кислот;

 

Ck - текущая к-ция кислот, Ck<=(Co=1).

 

К-ции в эквивалентных долях:

 

Ch*[SO4]/[HSO4]=S

 

[SO4]+2*[HSO4]=Cs

 

Ch+[HSO4]=Ck

 

[HSO4]=Ck-Ch

 

[SO4]=Cs-2*(Ck-Ch)=Cs-2*Ck+2*Ch

 

Ch*(Cs-2*Ck)+2*Ch^2=S*Ck-S*Ch

 

2*Ch^2+(Cs-2*Ck+S)*Ch-S*Ck=0

 

Ch^2+(0.5*Cs-Ck+0.5*S)*Ch-0.5*S*Ck=0

 

Ch^2+b*Ch-c=0

 

b=0.5*Cs-Ck+0.5*S

 

c=0.5*S*Ck

 

Ch=-b/2+@SQRT(b^2/4+c)

 

Ch=-(0.5*Cs-Ck+0.5*S)/2+@SQRT((0.5*Cs-Ck+0.5*S)^2/4+0.5*S*Ck)

 

---------------

 

Hекоторые соотношения и константы для КУ-2:

 

Для h/Na: Ch=(Khn-@SQRT(Khn/G))/(Khn-1) при 1/Khn<=G<=Khn

 

Для Co=200 мг-э/л: Cc,Ec - кальций; Cm,Em - магний

 

(Ch/Eh)*(En/Cn)=Khn=1.8; (Ch/Eh)^2*(Ec/Cc)=Khc=72..60;

 

(Cn/En)^2*(Ec/Cc)=Knc=Khc/Khn^2=Khc/3.24;

 

(Cm/Em)*(Ec/Cc)=Kmc=~2.6;

 

Пусть Ac+Am=Aж=1:

 

 

S для H2SO4 =0.36 (уточнить!)

 

В общем:

 

Eh=EEh-G*(1-Ch); En=EEn+G*Cn;

 

Ec=EEc+G*Cc.

 

Copyright © 2009 - 2017 Алгоритмист | Правовая информация
Сделано в JustCreative | Карта сайта
Яндекс.Метрика