Динамические характеристики катионитных фильтров в процессе умягчения высокоминерализованных вод

24Д. В. Аборневλi – коэффициент термодиффузии i-того компонента; Т – темпера-тура, 2∇2 – оператор Лапласа.Для процесса динамической сорбции смеси веществ содержа-щих j компонентов составляется соответственно j-1 уравнений ма-териального баланса.2. Уравнение кинетики ионного обменаПроцесс ионного обмена, в основе которого лежит достаточно простая химическая реакция двойного обмена в действительности является сложным, многостадийным физико-химическим процес-сом, протекающем в гетерогенной системе катионит-раствор [108, 109]. В связи с этим, кинетику ионного обмена следует рассматри-вать с позиции общей теории гетерогенной реакции. Согласно этой теории процесс ионного обмена должен характеризоваться не толь-ко актом собственно химического превращения, протекающим в твердой фазе, но и процессами переноса вещества из одной фазы в другую, необходимыми для восполнения реагентов и удаления про-дуктов реакции.Многостадийный гетерогенный процесс включает ряд раздель-ных во времени и пространстве последовательных стадий, а именно:1. Диффузия вытесняющего иона через пленку жидкости к по-верхности зерна ионита (внешняя диффузия);2. Диффузия вытесняющего иона через толщу зерна ионита к его активным группам (внутренняя диффузия);3. Химическая реакция обмена ионов внутри зерна ионита;4. Диффузия вытесненных противоионов из ионита к поверхно-сти зерна (внутренняя диффузия);5. Диффузия вытесненных противоионов через пленку жидко-сти (внешняя диффузия).Такая схема стадий позволяет, во-первых использовать для опи-сания ионного обмена известный принцип лимитирующей стадии процесса, во-вторых, упростить его математическое описание, све-дя его к системе кинетических уравнений, каждое из которых запи-сано для одной из взаимодействующих фаз.В общем случае кинетика ионного обмена для i-того компонен-та зависит от следующих независимых факторов:– параметров, определяющих химическую стадию процесса, учитывающих химическую стадию ионного обмена и определяемых