RÉSUMÉ
Les résines échangeuses d'ions s'utilisent en adoucissement et déminéralisation d'eau, mais aussi dans un grand nombre d'autres applications, souvent en dehors du traitement de l'eau. Cet article présente divers procédés d'échange d'ions dans des domaines particuliers du traitement de l'eau ainsi que dans le traitement de nombreuses autres solutions dans de vastes secteurs de l'industrie alimentaire, chimique, pharmaceutique et hydrométallurgique. Adoucissement de l eau par échange d ions pdf.fr. Lire l'article
ABSTRACT
Ion Exchange Applications
Ion exchange resins are used to soften and demineralize water, and also in various other applications, many of them outside water treatment. This article reviews ion exchange processes in specific areas of water purification and in the treatment of numerous other solutions in large areas of the food, pharmaceutical, chemical, and hydrometallurgical industries. Auteur(s)
François de DARDEL: Ingénieur-chimiste de l'École polytechnique fédérale de Zürich - Ancien directeur technique chez Rohm and Haas à Paris, France
Les principes de base de l'échange d'ions sont exposés dans l'article [J 2 783], et leur mise en œuvre dans l'article [J 2 784], qui décrit en particulier la construction des colonnes d'échange et les applications les plus courantes en traitement de l'eau: adoucissement, décarbonatation et déminéralisation qui ne sont donc pas traitées ici.
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Cette étape a pour but d'adoucir le courant d'eau, c'est-à-dire de réduire sa teneur en ions calcium et magnésium (qui ont tendance à précipiter très facilement, surtout en présence d'ions carbonates) en les remplaçant par des ions sodium (qui sont nettement plus solubles et qui ont donc moins tendance à précipiter). Pour cela, nous faisons passer l'eau à travers une membrane échangeuse de cations fortement acide: la Duolite C-20. L'adoucissement se décompose en quatre opérations:
La phase dite de service: c'est la partie active de l'adoucissement, où le courant à traiter passe à travers la membrane. La réaction d'échange est la suivante: $$ 2 R-Na + Ca^{++} ⇔ R_{2}-Ca + 2 Na^{+} $$
D'après les données du constructeur, la plage de fonctionnement de la résine est située entre 5 et 40 volumes de lit par heure (1 volume de lit est égal à 1m 3 d'eau par m 3 de résine). Adoucissement de l eau par échange d ions pdf document. Donc pour un débit d'entrée fixé à 60m 3 /h, un volume de résine de 1, 5m 3 à 12m 3 est nécessaire. Pour des questions de transport, les colonnes utilisées ne pourront pas dépasser 3m de longueur avec un diamètre de 60cm permettant de conserver un bon ratio entre longueur et diamètre de colonne.
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Bien que l'échange d'ions ait été initialement surtout utilisé en traitement d'eau, de nombreuses applications dans des industries diverses ont vu le jour dès les années 1950. Elles consomment aujourd'hui environ la moitié du volume de résines échangeuses d'ion produites. Nous examinons dans cet article tout d'abord quelques procédés spéciaux de traitement d'eau: dénitratation, production d'eau ultrapure pour l'industrie des semi-conducteurs et traitement de condensats. Échange d’ions - Applications : Dossier complet | Techniques de l’Ingénieur. Dans une seconde partie, nous présentons un aperçu de procédés d'échange d'ions appliqués dans d'autres industries. La liste de ces applications n'est pas exhaustive. Tous les procédés mentionnés ici sont mis en œuvre à l'échelle industrielle, utilisant parfois des volumes considérables de résine. Pour le traitement de jus sucrés ou l'hydrométallurgie de l'uranium, ces volumes peuvent atteindre des dizaines de mètres cubes de résine par colonne. KEYWORDS
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TEST DE VALIDATION ET CERTIFICATION CerT.
Nitrate
L'ion nitrate n'est pas un problème pour les adultes, mais il est nocif pour les nourrissons. La limite recommandée est de 50 mg/L au maximum. Le nitrate s'élimine avec des résines sélectives spéciales. Perchlorate
L'ion perchlorate se trouve dans certaines nappes phréatiques à proximité de sites de production de combustibles pour fusées, de poudres et explosifs et de feux d'artifice. La limite recommandée en France est de 4 µg/L pour les nourrissons. Le perchlorate s'élimine à l'aide de résines échangeuses d'anions spécifiques. Les résines utilisées en dénitratation sont aussi très efficaces pour le perchlorate. Bore
L'acide borique est présent dans les permeats d'osmose inverse traitant de l'eau de mer, ainsi que dans les eaux souterraines de quelques régions du monde. La limite recommandée est de 0, 5 mg/L. Le bore s'élimine avec des résines sélectives spéciales. Voir Boron removal. Adoucissement de l'eau par échange d'ions | Energies Renouvelables et Environnement. Plomb
Une présence excessive de plomb peut être due à d'anciennes tuyauteries faites avec ce métal lourd.
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