Электродеионизация Iontech

IONTECH: от классических промышленных модулей IT-DS до высокопроизводительного IT-VNS MAX

Электродеионизация IONTECH: развитие технологии и современная линейка

Электродеионизация (EDI, CEDI) применяется как финишная ступень обессоливания после обратного осмоса и позволяет непрерывно получать воду высокой чистоты без периодической химической регенерации ионообменной смолы. Для энергетики, микроэлектроники, фармацевтики, лабораторных и промышленных систем это означает стабильное качество продукта, отсутствие циклов «работа — регенерация» и существенное сокращение обращения с кислотой и щёлочью.

История IONTECH непосредственно связана с развитием промышленной электродеионизации. Технология EDI получила промышленное развитие на производственных площадках, связанных с Ionpure и Siemens. В 2009 году Siemens ввела в эксплуатацию второй завод по производству EDI-модулей в Пекине, а в 2014 году эта производственная площадка перешла к китайской компании IONTECH. Уже в 2015 году IONTECH представила промышленную линейку IT-DS, развив конструкцию и технологию производства под собственным брендом. Сегодня компания выпускает EDI-модули в широком диапазоне производительности — от компактной серии IT-LAB до промышленных IT-DS и высокопроизводительного IT-VNS MAX.

Производственная площадка и промышленные EDI-модули IONTECH

Профиль компании и инженерная специализация

IONTECH Beijing Technologies Co., Ltd. специализируется на разработке и производстве оборудования непрерывной электродеионизации. В технических материалах производителя подчёркиваются собственная инженерная команда, опыт разработки EDI-продукции, заводской контроль качества и развитие модулей для разных диапазонов производительности.

·  непрерывное получение глубоко обессоленной воды без химической регенерации рабочих ионообменных слоёв;

·  двойные уплотнительные кольца O-ring и повышенные требования к электрической изоляции;

·  серийные решения для лабораторных, промышленных и крупнотоннажных систем водоподготовки;

·  ориентация на энергетику, электронную промышленность, химические производства, лаборатории и другие процессы с повышенными требованиями к качеству воды;

·  возможность построения EDI-ступени после одно- или двухступенчатого обратного осмоса при соблюдении требований к питанию.

Сборка и испытания модулей IONTECH на производстве

Как работает непрерывная электродеионизация

В EDI-модуле между анодом и катодом создаётся постоянное электрическое поле. Ионы, находящиеся в камерах дилюата и связанные с ионообменной смолой, перемещаются через селективные катионо- и анионообменные мембраны в камеры концентрата. Одновременно в зонах низкой минерализации происходит диссоциация воды с образованием H⁺ и OH⁻, за счёт чего ионообменная смола непрерывно регенерируется непосредственно внутри модуля.

Принцип переноса ионов в EDI-модуле IONTECH

Актуальная линейка EDI-модулей IONTECH

Современная линейка IONTECH охватывает три основных диапазона производительности. Для проектной практики её удобно рассматривать по назначению: лабораторные и малые системы, промышленные установки средней производительности и крупные системы водоподготовки.

* Для IT-LAB — при стандартных условиях, 25 °C.

IONTECH IT-LAB — новые лабораторные EDI-модули 10-300 л/ч

Серия IT-LAB предназначена для лабораторных установок, точных испытаний, аналитического оборудования, научных исследований, а также для малых и сверхмалых систем получения очищенной воды. Линейка включает семь типоразмеров с номинальной производительностью от 10 до 300 л/ч. Все модели рассчитаны на питание постоянным током напряжением до 36 В и комплектуются регулируемым источником питания.

Новый модуль IT-LAB и комплектный регулируемый источник питания 36 В

Особенности IT-LAB

·  двойные уплотнительные кольца для защиты от протечек;

·  получение воды высокой чистоты без химической регенерации;

·  высокие электроизоляционные свойства;

·  непрерывная работа при давлении до 5 бар и температуре воды до 45 °C;

·  комплектный переносной адаптер питания, аналогичный ноутбучному: выход 0-36 В DC, ток до 1,8 А;

·  быстроразъёмный штекер 5,5 × 2,5 мм, упрощающий монтаж и сервис.

Технические характеристики IT-LAB

Требования к питающей воде IT-LAB: пермеат обратного осмоса с электропроводностью не более 10 мкСм/см; SiO₂ <1 ppm; сульфиды, Mn и Fe <0,01 ppm; общий хлор <0,02 ppm; общая жёсткость <1,0 ppm; TOC <0,5 ppm; pH 4-11; температура 5-45 °C; давление на входе <5 бар.

IONTECH IT-DS — промышленная серия EDI до 7,7 м³/ч

IT-DS остаётся основной промышленной линейкой IONTECH для установок средней производительности. Модули предназначены для непрерывного получения воды качества, сопоставимого с фильтром смешанного действия, но без периодических регенераций кислотой и щёлочью. Серия включает пять типоразмеров — от IT-DS-05 до IT-DS-50.

Промышленные EDI-модули серии IONTECH IT-DS

Преимущества серии IT-DS

·  двойное уплотнение O-ring;

·  непрерывное производство с постоянным качеством воды;

·  отсутствие необходимости в кислоте/щёлочи, баках регенерации и нейтрализации именно для EDI-ступени;

·  рабочее давление до 7 бар и температура воды до 45 °C;

·  удельное сопротивление продукта >16 МОм·см;

·  удаление кремнезёма 90-99 % в зависимости от качества питающей воды;

·  по отдельному запросу доступна высокотемпературная серия IT-DSHI.

Гидравлические и электрические параметры IT-DS

Габаритная схема модулей IT-DS (фрагмент даташита IONTECH)

Требования к питающей воде IT-DS

IONTECH IT-VNS MAX — высокопроизводительный EDI-модуль нового поколения

IT-VNS MAX занимает верхний диапазон производительности в линейке IONTECH. Это высокопроизводительный цилиндрический EDI-модуль с номинальной производительностью 15 м³/ч и рабочим диапазоном 7,5-22,7 м³/ч. Он предназначен прежде всего для крупных промышленных систем, включая энергетику, химическую и металлургическую отрасли, где требуется значительный расход воды высокой чистоты.

Высокопроизводительный модуль IONTECH IT-VNS MAX

Концевые рамы IT-VNS MAX одновременно выполняют функцию опорной конструкции, что позволяет упростить компоновку установки. Производитель допускает горизонтальный и вертикальный монтаж. Модуль рассчитан на многократные химические промывки и работу при давлении до 7 бар и температуре воды до 45 °C.

Ключевые характеристики IT-VNS MAX

·  номинальный расход — 15 м³/ч;

·  рабочий диапазон расхода — 7,5-22,7 м³/ч;

·  извлечение воды — 90-95 %;

·  удельное сопротивление продукта при питании пермеатом RO (две ступени) — более 17 МОм·см;

·  удаление кремния и бора — более 95 %;

·  удаление Na⁺ и Cl⁻ — 99,8 %;

·  электропитание модуля — 0-600 В DC, ток 0-13,2 А;

·  транспортная масса — 267,7 кг.

Требования к питающей воде IT-VNS MAX

По техническому описанию производителя допускается пермеат обратного осмоса или деионизованная вода. Электропроводность — не более 10 мкСм/см, оптимально менее 5 мкСм/см; SiO₂ <1,0 мг/л; Fe, Mn и S <0,01 мг/л; общий хлор <0,02 мг/л; общая жёсткость <1,0 мг/л; TOC <0,5 мг/л; pH 4-11; температура 5-45 °C; давление на входе <7 бар.

Компоновка, присоединения и схема подготовки воды для IT-VNS MAX

Установочные и присоединительные размеры IT-VNS MAX (фрагмент технического описания)

Модуль имеет четыре технологических присоединения: вход питающей воды, вход концентрата, выход продукта и выход концентрата. Стандартно поставляются адаптеры из PVC с защитными колпачками и заглушками; по отдельному заказу доступны адаптеры из высокочистого полипропилена. Электрическое подключение выполняется через встроенную клеммную коробку.

Рекомендуемая схема предварительной подготовки и подачи воды на промышленный EDI-модуль IONTECH

В техническом описании IT-VNS MAX отдельно указано, что между второй ступенью обратного осмоса и EDI рекомендуется буферная ёмкость пермеата, а между EDI и потребителем — бак очищенной воды. Перед модулем должен быть установлен контрольный фильтр с тонкостью фильтрации 5 мкм. Возврат концентрата EDI в подходящую точку технологической схемы повышает общий коэффициент использования воды.

Сравнение серий IONTECH IT-LAB, IT-DS и IT-VNS MAX

Как выбрать EDI-модуль IONTECH под проект

Выбор EDI начинается не с модели, а с баланса воды и качества пермеата обратного осмоса. В первую очередь определяют требуемый расход деминерализованной воды, фактическую электропроводность после RO с учётом CO₂, жёсткость, кремний, TOC, температуру, допустимую конверсию и режим работы.

·  До 0,3 м³/ч: логично рассматривать IT-LAB, особенно если важны компактность и простое питание от комплектного адаптера.

·  Примерно 0,4-7,7 м³/ч на один модуль: основная зона серии IT-DS.

·  Около 10-20 м³/ч на модуль и крупные промышленные объекты: IT-VNS MAX позволяет уменьшить число параллельных модулей.

·  При повышенной температуре следует отдельно рассматривать высокотемпературные исполнения, а не закладывать стандартный модуль «с запасом на авось».

·  Для замены установленного EDI-модуля необходимо проверять не только производительность, но и габариты, гидравлические присоединения, допустимые потери давления, напряжение/ток источника питания и логику автоматики.

Где применяются EDI-модули IONTECH

EDI против ФСД: что меняется в эксплуатации

EDI не отменяет необходимость качественной предочистки и обратного осмоса, но меняет саму философию финишного обессоливания. Вместо циклической работы и регенерации смешанного слоя оператор получает непрерывный процесс с электрической регенерацией ионообменной смолы. Это снижает потребление кислот и щёлочей, исключает регенерационные стоки EDI-ступени и упрощает автоматизацию.

Подбор EDI-модулей и техническая поддержка

Специалисты АКЛИРУМ выполняют подбор EDI-модулей IONTECH для новых и действующих систем водоподготовки, а также для замены ранее установленных модулей других производителей. При подборе учитываются требуемая производительность, состав и электропроводность питающей воды, температура, режим работы, необходимое качество продукта, параметры электропитания и особенности существующей технологической схемы. По исходным данным мы выполняем расчёт EDI-ступени, определяем необходимое количество и типоразмер модулей, подбираем источники питания и комплектующее оборудование, выдаём рекомендации по гидравлической обвязке и автоматике. Специалисты АКЛИРУМ также оказывают техническую поддержку на этапах проектирования, монтажа, пусконаладки и дальнейшей эксплуатации оборудования.

Частые вопросы об электродеионизации IONTECH

Можно ли подавать на EDI обычную умягчённую воду?

Нет. В штатной схеме питающей водой является пермеат обратного осмоса или деионизованная вода. Остаточная жёсткость, хлор, железо, органика и кремний должны укладываться в требования производителя.

Какое качество воды дают модули IONTECH?

Для IT-LAB и IT-DS заявлено удельное сопротивление порядка 16 МОм·см и выше; для IT-VNS MAX — более 17 МОм·см при питании пермеатом RO и более 18 МОм·см при питании DI-водой.

Нужны ли кислота и щёлочь для регенерации EDI?

Для штатной непрерывной регенерации — нет. Регенерация ионообменной смолы внутри модуля обеспечивается электрическим полем и диссоциацией воды. При загрязнении отдельные модели допускают химические промывки.

Какие лабораторные EDI-модули выпускает IONTECH?

Актуальная лабораторная серия IONTECH — IT-LAB: семь моделей с номинальной производительностью от 10 до 300 л/ч и унифицированным источником питания 36 В DC.

Какой самый производительный модуль в актуальной линейке?

IT-VNS MAX: номинально 15 м³/ч, рабочий диапазон 7,5-22,7 м³/ч.