Abstract
This work is devoted to the problem of selective nickel ions extraction from dilute solutions by studying patterns ion exchange depending on the mass transfer, hydrodynamic and, in particular, concentration factors. To calculate the ion exchange process usually use cumbersome models that involve the use of parameters such as diffusion coefficients of ions in the solution and ionite, exchange capacity of the last, selectivity ratios, ionite particle size, ionite height, rate of solution. However, the actual problem is the creation of a formalized process model in a dynamic mode that minimizes the number of parameters, eliminating diffusion selectivity coefficients. The most rational method of experimental study of dynamical laws are mathematical experiment planning. The advantage of this method is that it does not require information about the mechanism of the process and therefore available even non-specialists in the field of ion exchange. Regression equation for accurately calculating the parameters of the ion exchange process, which is studied in the accepted range of variation factors, was obtained. Volume of solution that clears by the unit of ionite weight, duration of the filtration cycle and working volumetric ionite capacity are taken as the variables. The studied factors were concentration of the sorbed ion; concentration of other ions; pH; specific load. Regressive dependences for polymer and organic-inorganic ionite were obtained. The test model adequacy was made by comparing reproducibility and adequacy dispersion. According to the model it was made an optimization to determine the parameters, which allow obtaining maximum value of breakthrough capacity of nickel ions. Finding the optimum values for both ionites it can be concluded that there are effective organic-inorganic ion exchangers, which allows more clear solution of metal ions about 100 ml. Using these models we can get the value of breakthrough capacity for each ionite and choose the best of them without experiment. The models can be used to calculate the ion exchange and sorption processes aimed at extracting of some components from the combined solution.
Highlights
Аналіз літературних даних та постановка проблемиДослідження процесів іонного обміну потребує значних затрат часу та матеріальних ресурсів.
Ця робота присвячена задачі вибіркового вилучення іонів нікелю із розбавлених розчинів методом дослі дження закономірностей іонного обміну в залежності від масообмінних, гідродинамічних і, особливо, кон центраційних факторів [4,5,6].
Об’єкт дослідження — комп’ютерне моделювання процесу іонного обміну в динамічних умовах для полі мерного та органо-неорганічного іоніту.
Summary
Дослідження процесів іонного обміну потребує значних затрат часу та матеріальних ресурсів. Ця робота присвячена задачі вибіркового вилучення іонів нікелю із розбавлених розчинів методом дослі дження закономірностей іонного обміну в залежності від масообмінних, гідродинамічних і, особливо, кон центраційних факторів [4,5,6]. Об’єкт дослідження — комп’ютерне моделювання процесу іонного обміну в динамічних умовах для полі мерного та органо-неорганічного іоніту. — виконати планування експерименту для дослі дження процесу іонного обміну; — дослідити іонообмінний витяг іонів Ni2+ з розчину, що містить також іони жорсткості, з використанням іонообмінної смоли і органо-неорганічного іоніту; — обробка експериментальних даних та отримання математичної моделі процесу іонного обміну; — за отриманою моделлю провести оптимізацію за для визначення параметрів, які дозволяють отримати максимальне значення ємності до проскакування. Для цього зазвичай використовують метод крутого сходження і симплексний метод [9,10,11]
Sign-in/Register to view highlights & summary Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a callDisclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.
