principe de calcul d'une chaine de déminéralisation

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Les éléments suivants sont nécessaires au calcul :

  • titre TAC de l’eau brute en °f = degrés français ;
  • titre SAF de l’eau brute en °f (SO4 + Cℓ + NO3) ;
  • teneur en silice TSiO2 (1°f = 12 mgl–1 SiO2) ;
  • teneur en acide carbonique de l’eau et éventuellement après élimination d’acide carbonique, TCO2 ;
  • volume V d’eau à fournir entre régénérations, en m3, y compris éventuellement les eaux de service ;
  • débit horaire Q en m3/h;
  • pouvoir d’échange C des résines exprimé en degrés-litres par litre de résine tassée. (Les degrés peuvent être remplacés par les milliéquivalents, sachant qu’un milliéquivalent = 5 °F.)

Pour un calcul approximatif, le pouvoir d’échange est obtenu pour chaque résine à partir de documents ou de logiciels de calcul fournis par le fabricant On calcule d’abord l’échangeur d’anions de capacité C ; le volume de résine à utiliser est donné par les formules :

Formule : calcul chaîne de déminéralisation - échangeur d'anions capacité C volume de résine

s’il s’agit d’un échangeur faiblement basique, et :

Formule : calcul chaîne de déminéralisation - échangeur faiblement basique

s’il s’agit d’un échangeur fortement basique.

Nota : le TCO2 = teneur en CO2 en entrée anion fort soit teneur en CO2 sur l’eau brute + CO2 obtenu après dissociation du TAC sur l’échangeur cationique, ou moins (1 à 1,5°f) s’il existe un éliminateur de CO2 en amont de l’anion fort.

On calcule ensuite l’échangeur de cations en tenant compte de l’eau supplémentaire aVa nécessaire au rinçage de l’échangeur d’anions. On a alors :

Formule : calcul chaîne de déminéralisation - échangeur fortement basique

Les volumes ainsi calculés doivent alors être comparés avec le débit horaire à traiter. Il existe en effet des limites supérieures à la vitesse de passage ou à la charge volumique.

Si Vc, ou Va sont trop faibles, il y a lieu de les réajuster, ce qui accroîtra le volume de cycle V.

pour aller plus loin :