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RÉSUMÉ
Les résines échangeuses d’ions s’utilisent dans des colonnes filtrantes. Une fois saturées, les résines doivent être régénérées. Cet article présente différents types de colonnes, leur combinaison, les modes de régénération et de nombreux exemples d’applications en traitement d’eau.
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Lire l’articleAuteur(s)
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François de DARDEL : Ingénieur-chimiste de l’École Polytechnique Fédérale de Zürich Rohm and Haas France SA
INTRODUCTION
A la lumière des considérations théoriques exposées dans l’article Échange d’ions. Principes de base, nous allons d’abord examiner comment, dans la pratique, les résines échangeuses d’ions sont mises en œuvre.
Ensuite, dans le cas du traitement d’eau, sont exposés les chaînages les plus couramment utilisés et le calcul d’une installation.
Enfin, avant d’aborder les principes de construction des installations, nous pouvons prendre connaissance des procédés spéciaux de traitement d’eau, qui sont des cas particuliers de la déminéralisation. Il s’agit notamment de l’élimination des matières organiques ou des nitrates, du traitement des eaux saumâtres ou des condensats.
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MOTS-CLÉS
Résine Colonnes filtrantes traitement de l'eau Industries chimiques Industrie alimentaire filtration Régénération Purification
VERSIONS
- Version courante de juin 2016 par François de DARDEL
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Combinaisons d’échangeurs d’ions (chaînages)1. Mise en œuvre industrielle de l’échange d’ions
1.1 Description d’une colonne d’échange d’ions
La figure 1 montre schématiquement la coupe d’une colonne d’échange d’ions à co-courant.
La solution à traiter est introduite dans la colonne (aussi appelée, bien qu’improprement, filtre ou encore bidon dans le jargon du métier) par un distributeur. Elle percole au travers de la résine et sort à travers un collecteur ou réseau de reprise. Dans les installations traditionnelles, la résine ne remplit qu’environ la moitié de l’espace disponible, afin que l’on puisse détasser le lit par un courant d’eau ascendant, en maintenant la résine en expansion pour éliminer les matières en suspension et les brisures de résine accumulées pendant le cycle précédent.
Dans les installations à lits compacts (bidons pleins), le soulèvement se fait après transfert de la résine dans une colonne auxiliaire.
HAUT DE PAGE1.2 Description du cycle complet
Le cycle se décompose en plusieurs phases :
-
la saturation (ou production) ;
-
le détassage (ou soulèvement) ;
-
la régénération ;
-
le rinçage (ou déplacement).
-
Saturation
La solution à traiter passe à travers le lit de résine, en saturant cette dernière. Au moment où la quantité d’ions fixes atteint la capacité utile, c’est-à-dire au point de percement où la fuite atteint une valeur limite fixée à l’avance, on arrête la phase de production.
-
Soulèvement
On détasse alors la résine pendant un quart d’heure environ par un courant d’eau ascendant, ce qui permet aussi d’éliminer les particules qui ont pu se déposer à la surface du lit ainsi que les éventuels débris de résine. L’expansion du lit doit être de 50 à 100 % en volume. On laisse ensuite décanter le lit.
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