استفاده از رزین و کاهش هزینه‌ها در تولید

کاهش هزینه‌ها همواره یک از دغدغه‌های تولیدات و صنایع مختلف است. هنگامی‌که شرکت‌های صنعتی به فناوری رزین‌های تبادل یونی نیاز دارند، یکی از اولین سوالاتی که عموما در ابتدای کار بیان می‌شود این است که “هزینه یک سیستم رزین تبادل یونی چقدر است؟”
محدود کردن هزینه‌ها شاید دشوار باشد اما غیرممکن نیست. باید در نظر داشت که همه عواملی که می‌توانند در مهندسی و چیدمان یک سیستم برای رفع نیازهای تاسیسات نقش داشته باشند در کاهش هزینه‌ها مؤثراند.

در این مقاله، عواملی که باعث افزایش و کاهش هزینه استفاده از رزین تبادل یونی می‌شوند را تشریح می‌کنیم. همچنین در پایان مقاله اشاره خواهیم کرد که اگرچه ممکن است یک سیستم تبادل یونی هزینه‌هایی داشته باشد، اما این فناوری در کاهش سایر هزینه‌های تولید بسیار مؤثر است.

در یک سیستم تبادل یونی پایه، چه اتفاقی رخ می‌دهد؟

یک سیستم تبادل یونی طیف گسترده‌ای از فناوری‌ها را پوشش می‌دهد. اصولا یک سیستم رزین تبادل یونی به این صورت است که یک یون را با یون دیگری مبادله می‌کند و از انواع مواد شیمیایی احیا کننده برای دستیابی به سطح خلوص مورد نیاز استفاده می‌کند.

پیش فرآوری چگونه می‌تواند در کاهش هزینه‌ها مؤثر باشد؟

قبل از اجرای یک سیستم رزین تبادل یونی در خوراک خام صنایع یا فاضلاب، معمولاً نوعی پیش تصفیه یا پیش فرآوری مورد نیاز است. مانند میکروفیلتراسیون یا شفاف سازی معمولی. اینکه این پیش تصفیه چیست یا چگونه کار می‌کند به آلاینده‌های موجود در منبع آب تاسیسات بستگی دارد. پیش تصفیه یکی از موضوعاتی است که باید با دقت مورد توجه قرار گیرد زیرا در برخی موارد می‌تواند حدود 30 تا 50 درصد به کل هزینه کار اضافه کند.

تاثیر مواد شیمیایی مورد نیاز در کاهش هزینه‌های تولید

فرض کنید یک تاسیسات به یک سیستم تبادل یونی نیاز دارد که فلزات را از آب حذف کند. ممکن است دو ماده شیمیایی برای تمیز کردن و احیای رزین‌ها به طور منظم استفاده شود. بنابراین مرکز نیاز به ذخیره و مدیریت این مواد شیمیایی و رزین‌ها دارد. یکی از اصلی‌ترین مواردی که باید برای کاهش هزینه برنامه‌ریزی شود، یک سیستم انتقال مواد برای ذخیره مواد شیمیایی و تغذیه سیستم تبادل یونی است.

کاهش هزینه‌ها در سیستم تصفیه به کمک رزین تبادل یونی

به طور کلی، عوامل مختلفی وجود دارد که باعث نوسان در هزینه سیستم تصفیه به کمک رزین تبادل یونی می‌شود به طور مثال نرخ جریان مورد نیاز سیستم چقدر است؟ به عبارت دیگر چه مقدار آب در روز و با چه سرعتی باید پردازش شود؟
یا کیفیت آب ورودی به تاسیسات چگونه است و چه میزان آلودگی دارد؟

اگر کارخانه شما به طور کلی جریان آب بیشتری را در مدت زمان کوتاه تری نیاز داشته باشد، هزینه سرمایه قطعا برای بالاتر خواهد بود. نرخ جریان همیشه در هزینه سیستم لحاظ می‌شود، بنابراین مطمئن شوید که قبل از درخواست قیمت رزین، آن را تا حد امکان به طور موثر اندازه‌گیری کرده‌اید تا برآورد هزینه دقیقی برای سیستم خود به دست آورید.

میزان آلودگی

مقدار مورد نیاز خروج جامدات محلول تاسیسات به ازای هر گالن آب (معمولاً با واحد در میلیون اندازه گیری می‌شود) این مقدار عامل مهمی‌‌است که در برنامه ریزی یک سیستم تبادل یونی نقش دارد. زیرا هر چه حجم آلاینده‌ها بیشتر باشد، مخازن رزین تبادل یونی بزرگتر وهزینه کل بالاتری نیاز است.

شیمی‌آب و یون

همراه با حجم رزین تبادل یونی مورد نیاز و نوع یون‌هایی که باید حذف شوند، دانستن شیمی‌یون‌ها نیز مهم است.
اینکه چه یون‌هایی با چه نسبت‌هایی وجود دارد؟ یا چند جامد معلق و جامدات محلول کل (TDS) وجود دارد؟
این موضوع روی نوع تجهیزات شما و تعداد مخازن و آنچه در مخازن از نظر رزین وجود دارد تأثیر می‌گذارد. به عنوان مثال، از رزین تبادل یونی برای جداسازی مواد با ارزشی مانند طلا و نقره استفاده می‌شود. احیا و شارژ مجدد رزین‌های تبادل یونی برای استفاده دوباره، بر میزان بهره‌وری آن‌ها مؤثر است.

هزینه خرید انواع رزین‌های تبادل یونی

هزینه رزین بسته به شرکت سازنده، نوع، کیفیت و اندازه کروی رزین متفاوت است. رایج‌ترین رزین‌های تبادل یونی از ژل یا پلیمرهای ماکرو متخلخل فرموله می‌شوند. به طور کلی، رزین‌های ژل برای عملیات تصفیه آب استاندارد بهترین هستند، زیرا ظرفیت و راندمان بازسازی بیشتری را ارائه می‌دهند.

افزایش عمر مفید رزین و کاهش هزینه‌ها

اگر رزین‌های تبادل یونی به خوبی نگهداری شوند، می‌توان حداکثر طول آن‌ها را افزایش داد. عمر مفید رزین می‌تواند بر اساس تعداد دفعاتی باشد که بازسازی شده است. هرچه بیشتر بازسازی شود، رزین‌ها عمر کمتری خواهند داشت زیرا در نهایت فرسوده می‌شوند. همچنین عوامل دیگری وجود دارد که عمر مفید آنها را کاهش می‌دهد. از جمله تغییرات دما، شوک ناشی از شستشوی رزین؛، اکسیداسیون شیمیایی، رسوب و..

کلام پایانی

در آخر این نکته را باید در نظر داشت که فناوری رزین‌های تبادل یونی اگرچه ممکن است هزینه‌هایی در پی داشته باشند اما استفاده از آن‌ها بسیار سودمند است. استفاده از رزین‌های تبادل یونی در صنعت قند و شکر برای تصفیه رنگ، پ به طور قابل توجه موجب صرفه جویی در هزینه‌های این صنعت شده است. همچنین حذف رنگ و تصفیه پساب‌های صنعت نساجی به کمک رزین‌های تبادل یونی نیز سبب شده تا بتوان از پساب‌ها استفاده مجدد شود ونیز به محیط زیست آسیب کمتری برسد. استفاده گسترده از رزین تبادل یونی در دستگاه‌های سختی گیر و آب تصفیه کن‌های صنعتی و خنگی نیز علاوه بر افزایش سلامت آب موجب تصفیه سموم مخرب محیط زیست شده و قابلیت مصرف مجدد از آب‌های صنعتی را می‌دهد. می‌توان گفت این فنوری در طولانی مدت به طور قابل توجهی موجب کاهش‌ هزینه‌ها در تولید خواهد شد.

منابع:

samcotech.com

سوالات متداول

آیا فناوری رزین تبادل یونی گران است؟

رزین‌های تبادل یونی می‌توانند برای صنایع کران تمم شوند اما در دراز مدت به دلیل داشتن مزایای متعدد، در کاهش هزینه‌ها مؤثراند.

رزین‌های تبادل یونی چگونه می‌توانند نقش مؤثری در محافظت از محیط زیست داشته باشند؟

رزین تبادل یونی در تصفیه آب، حذف رنگ‎‌ پساب‌های صنعتی، استخراج فلزات از آب و موارد متعدد دیگر مورد استفاده قرار گیرند و با تصفیه آب و جلوگیری از ورود سموم به محیط زیست، از آن محافظت کنند.

چگونه می‌توان طول عمر رزین‌های تبادل یونی را افزایش داد؟

این کار بستگی به نوع و میزان استفاده از رزین‌های تبادل یونی دارد. اما به طور کلی شرایط نگهداری مناسب، می‌تواند طول عمر رزین را افزایش دهد. این کار موجب کاهش‌ هزینه‌ها نیز می‌شود.