Résines échangeusesd’ions DOWEXProduits, applications etressources techniques

DowLiquidSeparations

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Des procédés d’échange d’ions qui ont faitleurs preuves

Les résines échangeuses d’ions DOWEX* sontdes produits du secteur d’activité du départe-ment Liquid Separations de Dow, chef de filemondial dans le domaine des procédés deséparation en phase liquide et des solutionspour les applications de traitement des eauxindustrielles, municipales, commerciales et deconsommation, ainsi que pour de nombreuxprocédés de séparation spécialisés.

En 1983, Dow fut la première entreprise àfabriquer et à commercialiser des résineséchangeuses d’ions à granulométrie homo-gène (UPS) et à structure gel. Aujourd’hui,Dow est le seul fournisseur qui propose unegamme complète de résines à structure gel etde résines macroporeuses anioniques etcationiques à granulométrie homogène.

La gamme des produits DOWEX comprend un large éventail de résines DOWEXMONOSPHERE* et DOWEX MARATHON*offrant une performance supérieure à celle desrésines conventionnelles à répartition granu-lométrique gaussienne. Les résines DOWEXUPS permettent une déminéralisation optimalelorsqu’elles sont utilisées en systèmes multi-étagés ou en lits mixtes, ainsi que dans desapplications exigeantes telles que le polissagedes condensats, le polissage de l’eau derinçage utilisée pour la fabrication des semi-conducteurs, le traitement des effluentsradioactifs des centrales nucléaires, et d’unemanière générale, pour toutes les applicationsoù la pureté de l’eau est primordiale.

Le système de régénération à contre-courantUPCORE*, mis au point par le départementLiquid Separations de Dow, utilise les résinesDOWEX UPCORE conçues spécialement pourprocurer à votre système échangeur d’ionstous les avantages de la régénération à contre-courant sans les problèmes inhérents auxautres procédés de ce type.

Dans les pages suivantes, nous vous présen-tons les différentes résines échangeuses d’ionsque nous fabriquons. Mais tout d’abord, voiciun bref aperçu des structures de polymères àpartir desquelles nous produisons des résinesadaptées au large spectre des procédés àéchange d’ions.

Capacité, stabilité etrésistanceLa majorité des résines DOWEX ont une struc-ture basée sur la copolymérisation de styrèneet de divinylbenzène (DVB). Les structuresstyrène/DVB sont les matrices idéales pour lesrésines échangeuses d’ions en raison desavantages importants qu’elles procurent auniveau de la capacité et de la stabilité.Cependant, certaines résines DOWEX ont des structures différentes qui vous permettentde tirer profit des caractéristiques et du rende-ment spécifiques de ces matrices.

La gamme des produits DOWEX regroupe lesrésines de structure gel (ou microporeuse) et lesrésines de structure macroporeuse. Ces deuxtypes de résines présentent des avantagesimportants si elles sont utilisées dans les condi-tions requises. Les résines de structure gel con-viennent tout particulièrement aux installationsconventionnelles de traitement de l’eau enraison de leur plus grande capacité et de leurmeilleure efficacité de régénération. Les résinesmacroporeuses répondent mieux aux exigen-ces des applications pour lesquelles leur struc-ture très réticulée constitue un avantagesupplémentaire.

Comment les résines Dow intègrent-elles cesstructures pour répondre aux besoins spéci-fiques de vos applications? Vous trouverezdans les pages suivantes un aperçu de lagamme de produits DOWEX que nous vousproposons.

*Marque commerciale de The Dow Chemical Company

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En raison de leur performance supérieure, lesrésines échangeuses d’anions et de cationsDOWEX sont parmi les meilleures de leurscatégories respectives. Pour la plupart desapplications, il existe une résine échangeused’ions DOWEX conçue spécialement pouroffrir la capacité, la stabilité et l’efficacité quirépondront à vos besoins.

Lorsque vous choisissez la résine DOWEXadaptée à votre application, vous êtes certaind’obtenir une efficacité optimale des procédésde décarbonatation, d’adoucissement, dedéminéralisation et d’élimination du COT (carbone organique total) qui répondra à vosexigences spécifiques en matière d’appro-visionnement et de qualité de l’eau.

De plus, il existe des résines DOWEX pour lesapplications spécialisées. Par exemple, lesrésines DOWEX GUARDIAN* répondent auxexigences très strictes en matière d’éliminationdes oxydes de fer et du COT lors de l’épura-tion en lit profond des condensats de centralesnucléaires à réacteurs à eau bouillante (BWR).

Une gamme complète de résines

Résines DOWEXMONOSPHERE etDOWEX MARATHON à granulométriehomogène Au début des années 1980, nous avons été lespremiers à utiliser des résines à granulométriehomogène pour développer notre technique deproduction de résine monodispersée. À la dif-férence des résines conventionnelles gaussi-ennes (ou polydispersées), les résines DOWEXUPS ne contiennent pas de très petites partic-ules qui se perdent pendant le lavage à contre-courant, ce qui diminue la capacité du lit derésine. Les résines DOWEX UPS ne contiennentpas non plus de grosses particules et ellesprésentent donc une surface supérieure parunité de volume, ce qui améliore la dynami-que chimique du lit de résine et l’efficacité desrinçages.

*Marque commerciale de The Dow Chemical Company

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Il n’y a pas si longtemps encore, seules lesrésines à structure gel présentaient une granulométrie homogène. Actuellement, nousutilisons les avantages de la technique de pro-duction des résines monodispersées pour créerles résines macroporeuses DOWEX. Dow estle seul fournisseur à avoir développé avecsuccès une gamme complète de résines anio-niques et cationiques macroporeuses à gra-nulométrie homogène.

Les résines à granulométrie homogène ontdémontré qu’elles offraient une performance etune économie maximales dans les systèmes dedéminéralisation et de polissage des conden-sats.

Déminéralisation: les résines DOWEXMARATHON et DOWEX UPCORE UPSs’avèrent plus efficaces et économiques que les résines conventionnelles en permettant descycles plus longs et une meilleure rentabilitéd’utilisation.

Polissage des condensats en litsmixtes: convenablement associées, les ré-sines DOWEX MONOSPHERE UPS rendenttechniquement possible une séparation échan-geur de cations-échangeur d’anions presqueparfaite pendant la régénération, permettantainsi une régénération plus complète et effi-cace et une meilleure qualité de l’eau grâce àla réduction de la contamination croisée desrésines.

Le système UPCORE Le système UPCORE est une technologie derégénération moderne à contre-courant avecproduction en sens descendant et régénérationen dens ascendant, basée sur les résinesDOWEX UPCORE UPS utilisées dans descolonnes échangeuses d’ions. Comparé auxsystèmes régénérés à equi-courant ou à contre-courant à lit bloqué, le système UPCORE utiliseplus efficacement les produits chimiques derégénération, diminue considérablement levolume d’eau résiduaire et réduit au minimumle traitement des effluents, ce qui diminue d’au-tant vos coûts d’utilisation.

Le système UPCORE est robuste et le volume dela colonne peut être pleinement utilisé. Ce sys-tème ne requiert pas de matériel supplémen-taire et ne pose pas les problèmes complexesde contrôle souvent associés aux systèmes utili-ant un contre-blocage à l’air ou à l’eau et auxautres systèmes à contre-courant à lits compacts.Mais avant tout, dans le système UPCORE, leslits de résine se nettoient à chaque régénéra-tion ce qui évite les temps d’arrêt nécessairesau transfert de résine et au lavage à contre-courant, diminue la contrainte physique exer-cée sur les résines et réduit au minimum laperte de résine.

Avantages du système UPCORE

• Efficacité supérieure

• Utilisation optimale de la colonne

• Coûts d’utilisation réduits

• Auto-nettoyage

• Simplicité de conceptionde la colonne

• Possibilité de convertirune installation existanteen UPCORE à moindrecoût

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Un complément indispensable: les éléments FILMTECOutre notre gamme de résines échangeu-ses d’ions DOWEX, nous offrons égale-ment les éléments d’osmose inverseFILMTEC*, la marque d’éléments pour sys-tèmes de purification de l’eau qui dominele marché. Grâce à cette combinaison deproduits, nous sommes en mesure de vousconseiller en toute connaissance de causele système adapté à vos besoins. End’autres termes, nous pouvons vous offrirdes solutions entièrement intégrées quiallient les deux technologies afin d’attein-dre le meilleur équilibre possible entre lerendement, la productivité, et l’économiede votre système.

La gamme des éléments FILMTEC com-prend les éléments d’osmose inverse pourle traitement de l’eau saumâtre et de l’eaude mer, ainsi que les éléments d’osmoseinverse de qualité semi-conducteur pour lapréparation des eaux ultrapures utiliséespar l’industrie électronique. Par ailleurs, leséléments de nanofiltration (NF) FILMTECconviennent aux applications pour les-quelles il n’est ni utile ni souhaitable que ladéminéralisation soit aussi efficace qu’avecles membranes d’osmose inverse.

Les éléments membranaires FILMTEC sont fabriqués par FilmTecCorporation, une filiale de The Dow Chemical Company

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Déminéralisation Les résines DOWEX MARATHON pour ladéminéralisation permettent une efficacité opti-male des procédés de décarbonatation,d’adoucissement, de déminéralisation et élimi-nation du COT. Ces résines à granulométrieuniforme sont conçues spécialement pour opti-miser la capacité du poste de déminéralisa-tion. Il en résulte des cycles de service pluslongs, une régénération plus efficace, unrinçage plus rapide utilisant moins d’eau, uneplus longue durée de vie et une excellenterésistance à l’empoisonnement par les acidesorganiques. Vous avez donc avantage àchoisir les résines DOWEX MARATHON pourtoutes les opérations de déminéralisation,notamment:

• Eau d’alimentation des chaudières des cen-trales thermiques à combustible fossile et descentrales nucléaires

• Traitement de l’eau des tours de refroidisse-ment

• Eau d’alimentation pour chaudières indus-trielles et centrales de cogénération

Épuration des condensatsL’épuration des condensats permet de réutiliserl’eau de condensation produite par les chau-dières des centrales électriques et donc dediminuer le coût global de production de l’eaupure destinée à l’alimentation des chaudières.Le procédé d’épuration des condensats sur litsmixtes régénérables ou non, purifie à nouveaul’eau de condensation déjà largement débar-rassée des impuretés. Par conséquent, il estnécessaire d’utiliser des résines anioniques etcationiques. Ces résines combinées doiventoffrir des caractéristiques d’utilisation «pro-pre», c’est à dire ne pas apporter d’impuretés

dans le circuit, montrer une cinétiqued’échange rapide et avoir une granulométriequi leur permettent d’être séparées, régénéréspuis re-mélangées efficacement dans lacolonne d’épuration.

Les résines DOWEX pour les applications depolissage par échanges d’ions sont, pour laplupart, des résines à structure gel. Ce type derésine permet l’échange d’ions rapide, essen-tiel au bon rendement des lits mixtes dans desconditions de débit productives.

En raison de leur répartition granulométriqueuniforme, les résines DOWEX MONOSPHEREconviennent tout particulièrement à l’épurationdes condensats. Le spectre granulométriquetrés réduit de chaque résine nous permet decréer et de conserver une homogénéité opti-male entre les résines anioniques et catio-niques. Lorsque ces résines sont utiliséesensemble en lit mélangé, cette homogénéitégranulométrique garantit une séparabilitéexceptionnelle et une régénération plus effi-cace. La technologie de nos résines à granu-lométrie homogène présente d’autres

Choisissez la résine DOWEX adaptée à votre application

Les services «Director» peuvent vous aider à plani-fier, installer et entretenir votre installation échan-geuse d’ions.

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avantages pour l’épuration des condensats,notamment, une meilleure capacité, des réac-tions plus rapides, un temps de rinçage pluscourt et une diminution des pertes de résine. En choisissant les résines DOWEXMONOSPHERE, vous bénéficiez des avan-tages que confèrent plus de 15 années d’uneperformance exceptionnelle dans ce domaineexigeant.

AdoucissementLa dureté calcique et magnésienne des eauxdomestiques et industrielles cause la formationde tartre dans les canalisations et diminue l’effi-cacité des détergents. Bien que très efficaces,les adoucisseurs conventionnels consommenttoutefois des quantités importantes d’eau et desel. Les résines cationiques DOWEX pour instal-lations d’adoucissement sont des résines forte-ment acides à structure gel et à capacité élevéeprésentant de bonnes caractéristiques de stabil-ité physique et de résistance aux oxydants quiaugmentent l’efficacité des adoucisseurs d’eau.

Eau ultrapureNos résines échangeuses d’ions de qualité «eau ultrapure» offrent le haut niveau de pro-preté, la performance de séparation etl’économie essentiels à la préparation d’eauultrapure. Ces résines présentent des caractéris-

tiques permettant de répondre aux critères defaible COT et rinçage rapide pour atteindreune résistivité de 18,2 mégohms/cm. Utiliséesen lits mixtes, les résines anioniques et cation-iques de DOWEX augmentent la capacité defixation de la silice, du bore et des autresanions d’acides faibles.

Utilisées dans les installations de productiond’eau ultrapure, les résines DOWEXMONOSPHERE à répartition granulométriquehomogène offrent les avantages suivants: ciné-tiques d’échange plus rapides, temps derinçage plus courts, régénération plus complèteet plus grande durée de vie de la résine.

En tant que fournisseur de résines échangeusesd’ions DOWEX et d’éléments FILMTEC, nousapportons des solutions intégrées optimalespour la production d’eau ultrapure. En profitantde notre longue expérience de ces deux tech-nologies, les fabricants de semi-conducteurspeuvent obtenir plus facilement la résistivité de18,2 mégohms/cm exigée pour le rinçage descircuits intégrés actuels.

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Traitement des édulcorantsEn raison de l’exceptionnelle homogénéité deleur granulométrie, les résines échangeusesd’ions DOWEX MONOSPHERE améliorent laperformance des systèmes de déminéralisationet de séparation. Ces résines permettent deprolonger le temps de service pour le traite-ment du sirop, de réduire la quantité d’eaudouce et d’effluent, d’accroître la durée de vieet de diminuer les coûts d’exploitation. Utiliséesdans les installations de séparation chromato-graphique, elles procurent un taux de conver-sion plus élevé, une plus grande pureté et uneéconomie supérieure.

Applications spécialiséesQue vous prépariez des additifs pour carbu-rant ou des produits pharmaceutiques, il existecertainement un produit DOWEX qui répondpleinement aux exigences de vos procédés deséparation. Les produits DOWEX sont utilisésdans un grand nombre d’applications spécial-isées, entre autres, le traitement des composésoxygénés du carburant et les procédés deséparation à colonne en laboratoire.

Les catalyseurs d’étherification DOWEX des-tinés à la fabrication des composés oxygénésMTBE, TAME et ETBE amplifient le rendementde réacteur et contribuent à réduire les coûtstotaux des opérations de traitement. Un produit en particulier, le catalyseur DOWEXMONOSPHERE M-31, s’est avéré procurer unrendement et des avantages économiquessupérieurs à ceux des catalyseurs convention-nels et, dans la majorité des procédés, il atteintet même dépasse le rendement des cataly-seurs dits «super sulfonés».

Les résines sphériques de très petite taille (finemesh) DOWEX sont utilisées dans les colonnesde séparations fines pour produits chimiques etpharmaceutiques. Issues d’un contrôle sélectifde la polymérisation en suspension avec laque-lle nous produisons nos résines industriellesconventionnelles à granulométrie 16-50, lesrésines fine mesh DOWEX sont constituées debilles intègres qui offrent d’excellentes pro-priétés cinétiques et de remplissage dans lescolonnes chromatographiques – sans présenterles inconvénients des résines pulvérisées ougranulaires.

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**Marque de service de The Dow Chemical Company

Nous avons à cœur que nos clients vivent une expérience simple et pratique lorsqu’ilsfont affaire avec nous. C’est pourquoi, lorsquevous choisissez les résines DOWEX, vousbénéficiez du soutien technique des spécia-listes en échanges d’ions de notre équipe deservice technique et développement.

Nous mettons également à votre dispositionune gamme complète de servicesDIRECTOR** de traitement de l’eau, conçuspour optimiser la performance de votre système. Les services DIRECTOR vous permet-tent de bénéficier de nos vastes connaissanceset de notre savoir-faire dans le domaine desprocédés de séparation en phase liquide, de

Services DIRECTOR

Le partage de l’information vous permet d’éviter ou de résoudre les problèmes de fonctionnement et nousaide à développer des solutions à mesure que des besoins nouveaux apparaissent.

sorte que vous êtes assuré d’un soutien pour larésolution des problèmes imprévus de votresystème. Ces services tarifés peuvent alléger lefardeau que représentent le démarrage devotre système et la formation du personnel,ainsi que l’exploitation et l’entretien courants de votre système.

Indirectement, nos services DIRECTOR de traitement de l’eau vous apportent d’autresavantages tout aussi importants. Lorsque vousutilisez les services DIRECTOR, vous nousinformez des défis que vous devez relever etnous pouvons alors orienter nos ressourcestechniques sur la recherche de solutions quivous seront utiles.

Dow Liquid

SeparationsClient

Création de nouveaux produits

Services Director

Feedback sur le fonctionnement

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Tirez profit des servicesDIRECTOR• L’analyse d’échantillons de résines échan-

geuses d’ions vous aide à trouver des solu-tions aux problèmes de votre système et àmaintenir un rendement optimal.

• Le soutien technique sur le terrain est dis-ponible par téléphone ou sur place. Il com-prend l’aide pour la conception du système,l’installation des résines, le démarrage dusystème et l’entretien des résines, ainsi quele dépannage sur place.

• Le logiciel CADIX d’analyse des systèmesde régénération vous permet de comparer,d’un point de vue économique, les schémasde régénération à cocourant et à contre-courant dans votre système. Il permet éga-lement de repérer les avantages spécifiquesd’intégrer le système UPCORE de régénéra-tion à contre-courant à votre installation.

• La formation opérationnelle vous aide àatteindre les objectifs de productivité et d’é-conomie de votre système tout en assurantla formation dont votre personnel à besoinpour exploiter et entretenir votre système.

Plusieurs autres services viennent compléter lesservices DIRECTOR mis à votre dispositionlorsque vous optez pour les résines DOWEX.

• Des caractéristiques détaillées desproduits – et non des «propriétés types»– accompagnent chaque livraison derésines DOWEX. Vous pouvez ainsi vérifierla qualité des résines que vous recevez.

• Le soutien du secteur d’activité globalde Dow Liquid Separationscomprenant les ventes, l’assistance tech-nique et les autres services à la clientèle àtravers le monde.

• Une disponibilité des produitspartout dans le monde. Grâce à larépartition géographique mondiale de nosusines de fabrication, vous êtes assuré derecevoir le produit exact que vous avezdemandé, dans les délais et là où vous lesouhaitez.

*Marque commerciale de The Dow Chemical Company

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Obtenez l’informationdont vous avez besoinNous avons créé un réseau global d’informa-tion et de soutien grâce auquel vous pouvezobtenir rapidement et facilement, quel que soitle pays où vous êtes implanté, tous les ren-seignements sur les résines DOWEX.

• Sur Internet – Le site Web www.dow.com/liquidseps vous informe sur la gammecomplète des produits DOWEX (etFILMTEC). Vous pouvez télécharger les fiches d’information sur les produits et tousles renseignements dont vous avez besoin.

• Par courrier, télécopieur ou télé-phone – Nos centres d’information de laclientèle établis à Midland, MI (USA) et à Amsterdam (Pays-Bas), ainsi que nosgroupes de service à la clientèle répartis àtravers le monde vous envoient rapidementet par le mode de votre choix toute l’infor-mation que vous demandez.

• Notre réseau OEM global – Les plusgrands fabricants mondiaux d’équipementde traitement de l’eau recommandent l’utilisation de nos résines et éléments mem-branaires dans leurs systèmes. Nous four-nissons à ces constructeurs OEM notresystème de pointe et notre logiciel de mod-élisation économique afin de les aider àconcevoir des systèmes à membranes et àéchangeurs d’ions qui offrent une perfor-mance, une productivité et une économiemaximales.

Pour en savoir plusPour obtenir d’autres renseignements sur lesrésines échangeuses d’ions DOWEX, il voussuffit de nous envoyer par télécopieur le for-mulaire ci-joint, de consulter notre site Webwww.dow.com/liquidseps ou de contacter lesspécialistes du bureau Dow Liquid Separationsqui dessert votre zone géographique (voir laliste au dos de cette brochure). Nous nousferons un plaisir de répondre à toutes vosquestions.

Dow Europe

Dow Information CenterLiquid SeparationsOfficia Building 1De Boelelaan 71083 HJ AmsterdamP.O. Box 777771070 MS AmsterdamPays BasTél. +31 20 691 6268Tél. +800 3694 6367Télécopie +31 20 691 6418E-mail: dicinfo@euronet.nl

Dow Pacifique

Dow Chemical Japan Ltd.Liquid SeparationsTennoz Central Tower2–24 Higashi Shinagawa 2-chomeShinagawa-ku, Tokyo 140-8617JaponTél. (813) 5460 2100Télécopie (813) 5460 6246

Dow Pacifique

Dow Chemical Australia Ltd.Liquid SeparationsLevel 520 Rodborough RoadFrench’s Forest, NSW 2086AustralieTél. 61-2-9776-3226Télécopie 61-2-9776-3299

*Marque commerciale de The Dow Chemical Company CH 171-472-F-700

FilmTec Corporation est une filiale de The Dow Chemical Company.

Note: Le présent document ne constitue ni une spécification ni un contrat de vente. Lesinformations relatives aux propriétés des produits sont susceptibles de modification sanspréavis. Ce document n’implique aucune obligation ou garantie d’aucune sorte, notammenten matière de résultats ou de performance. Il est de la responsabilité de l’Acheteur, d’unepart, de déterminer si les produits de Dow conviennent à l’usage qu’il compte en faire et,d’autre part, de veiller à ce que ses locaux de travail et ses méthodes d’élimination soientconformes à toutes les prescriptions de la législation en vigueur. Tous droits de propriétéindustrielle et intellectuelle réservés.

Publié en juillet 2000.

Dow Amérique Latine

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Dow Amérique du Nord

The Dow Chemical CompanyLiquid SeparationsCustomer Information GroupP.O. Box 1206Midland, MI 48641-1206USATél. 1-800-447-4369Télécopie (517) 832-1465E-mail: dowcig@dow.com

Internet

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Bureaux de Dow Liquid Separations

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