РЕГЕНЕРАЦИЯ КАТИОНИТА ОТ ИОНОВ МЕДИ(II) В ЕМКОСТНОМ АППАРАТЕ С МЕШАЛКОЙ
Аннотация
В статье изучены закономерности десорбции ионов меди (II) из сильнокислотного катионита КУ-2-8 растворами хлорида натрия. Предложено математическое описание процесса ионного обмена в емкостном аппарате непрерывного действия, учитывающее следующие упрощающие допущения: равновесие процесса описывается уравнением изотермы адсорбции Генри, скорость ионного обмена лимитируется внутренней диффузией, структура движения суспензии раствор-ионит близка к идеальному смешению. Получена изотерма ионного обмена Na+-Cu2+ на катионите КУ-2-8 в статических условиях. Установлено, что на степень регенерации катионита существенное влияние оказывают концентрация и расход регенерирующего раствора. Сравнение результатов расчета и эксперимента позволило сделать вывод об адекватности разработанного математического описания реальному процессу. Расхождение расчета и эксперимента не превышает 12%. Даны рекомендации по практическому применению полученных зависимостей.
Литература
17. Carolin C.F., Kumar P.S., Saravanan A., Joshiba G.J., Naushad M. Efficient techniques for the removal of toxic heavy metals from aquatic environment: A review. Journal of Environmental Chemical Engineering. 2017. N 5 (3), Р. 2782–2799. DOI: 10.1016/j.jece.2017.05.029.
18. Natareev S.V., Zakharov D.E., Ryabikov A.A. Ion-exchange water purification in a device with a fixed dense layer of natural sorbent. Modern high technologies. Regional application. 2019. N 2(58). Р. 150 – 159. DOI: 10.6060/snt.20237503.00010.
19. Natareev S.V., Larina A.I., Ryabikov А.А., Syrbu S.A. Unsteady processes of ion exchange sorption of zinc ions in a dense moving ion exchanger bed apparatus. Chem-ChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2025. V. 68. N 1. P. 101-108. DOI: 10.6060/ivkkt.20256801.7090.
20. Motsi T., Rowson N.A., Simmons M.J.H. Adsorption of heavy metals from acid mine drainage by natural zeolite. Int. J. Miner. Process. 2009. V. 92. P. 42–48.
21. Volzhinsky A.I., Konstantinov V.A. Regeneration of ion exchangers. Theory of the process and calculation of devices. L.: Khimiya, 1990. 240 p.
22. Kafarov V.V., Glebov M.B. Mathematical Modeling of Basic Chemical Production Processes: Textbook for Univer-sities. Moscow: Yurayt, 2025. 403 p.
23. Natareev S.V. Ion exchange from a limited volume of solu-tion. Ivanovo: Izd-vo Ivanov. Gos. Khim.-Tekhn. Univ, 2006. 136 p.
24. Romankov P.G., Frolov V.F., Fkisyuk O.M. Mass trans-fer processes of chemical technology. SPb.: Khimizdat, 2011. 440 p.
25. Soldatov V.S. Theory and Practice of Ion Exchange: Mod-ern Aspects. Minsk: Belaruskaya Navuka, 2020. 599 p.
26. Selemenev V.F., Slavinskaya G.V., Khokhlov V.Yu., Ivanov V.A., Gorshkov V.I., Timofeevskaya V.D. Work-shop on ion exchange. Voronezh: VSU. 2004. 160 p.
27. Alekseev V.N. Quantitative analysis. M.: Alliance. 2007. 504 p.
28. Lapshin N.A., Natareev S.V. Unsteady processes of ion exchange sorption of copper ions in a continuous ideal mix-ing apparatus. ChemChemTech [Izv. Vyssh. Uchebn. Zaved. Khim. Khim. Tekhnol.]. 2022. V. 65. N 12. P. 105-111. DOI: 10.6060/ivkkt.20226512.6698.
29. Helfferich G.F. Ion exchange. New York: McGraw-Hill. 1962. 624 с,
30. Hering B., Bliss H. Diffusion in ion exchange resins. AIChE Journal. 1963. № 9(4). Р. 495–503.
31. Zenkevich L.A., Konstantinov V.A., Volzhinsky A.I., Smironov N.N. Mathematical model of the regeneration pro-cess in a fixed-bed ion exchange apparatus. Journal of Ap-plied Chemistry. 1994. N. 19. P. 2377-2380.
32. Tunitsky N.N., Kalinina M.D., Popkov Yu.M., Nikolaev N.I. On the kinetics of ion exchange on ion exchangers in medium-concentration solutions. Dokl. AN SSSR. 1970. V. 193. N. 3. P. 649 – 652.
