Способ выделения борной кислоты из теплоносителя

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ р 539833 Союз Советских Социалистических Республин,08.74 (21) 2055381/26 С 01 В 35/00В 011 1/04В 01 Р 13/02 присоединением заявки 0 Государственный комитет 3) Приоритет3) Опубликовано 30.03.78. Бюллетень15) Дата опубликования описания 30.03.78 Совета Министров ССЛо делам изобретении открытий) УДК 661.651(088,8 2) Авторы изобретения В. Раузен, С, Н. Дудник и Труш ков Заявитель 4) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ БОРНОЙ КИСЛОТЫ ИЗ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯрегенея водо- томной Это достигается тем, что регенерацию ведут1,8 - 2,0-кратным избытком щелочи относительно стехиометрии и собирают регенерат и промывную воду в три последовательно отби раемые фракции, электродиализ первой изних, обогащенной по борату, осуществляют в камере электродиализатора, о 5 разованной катионообменной мембраной и катионообменной стороной биполярной мембраны, второй, обо О гащенной по щелочи, - в камере электродиализатора, образованной анионообменной стороной биполярной мембраны и другой катионообменной мем 5 раной, третью фракцию используют для промывки анионита. Для реге нерации анионита АВпредлагается использовать едкое кали в количестве 0,64 кг на десорбцию 1 кг борной кислоты. Первами, состнерата.Вторасостоитрата и д25Третья т-ионаов регефракция, богатая гидроксил-ионам з одного колоночного объема реген вух колоночных объемов промывнь фракция, содержа ество борат- и гид состоит из одного явных вод. Эта фр омывки анионита. щая незначительроксил-ионов (меколоночного о 5 ъекция возвращаетное коли нее 1%) ма промь 0 ся для пр Изобретение относится к технологии рации борной кислоты из теплоносител водяного энергетического реактора а электростанции,Известен способ выделения борной кислоты из теплоносителя водо-водяного энергетического реактора атомной электростанции путем сорбции на сильноосновном анионите в ОН-форме с последующей регенерацией анионита раствором едкого кали, объемом в два раза превышающим объем анионита в сорбционной колонне (т. е. двумя колоночными объемами). Затем анионит промывают тремя колоночными объемами воды и весь регенерат подвергают электродиализу в средней камере трехкамерного электродиализатора с анионоо 5 менной и катионообменной мембранами.Недостатками известного способа являются сложность технологии из-за необходимости дополнительных операций с полученными после электродиализа растворами (выпаривание, битумирование, цементирование или хранение в специальных хранилищах), а также большие энергозатраты в процессе электродиализа за счет малой подвижности аниона тетр абората.Целью изобретения является упрощение технологии процесса и снижения расхода электроэнергии. фракция, более богатая бо т из двух колоночных объе539833 Составитель ф. Львович Корректоры; Е, Хмелеваи Л. Денискина Техред И. Михайлова Редактор А. Бер Подписное Заказ 365/1 Изд.316 Тираж 655 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 Первая и вторая фракции поступают на электродиализ.При электродиализе по предложенному способу превращение тетрабората калия в борную кислоту за счет миграции имеющих высо-, кую подвижность ионов калия к катоду, а не тетраборатионов к аноду позволяет значительно сократить расход электроэнергии,П р и м е р, Предложенный сорбционно-электродиализный метод выделения борной кислоты из теплоносителя был проверен на НовоВоронежской АЭС, а также при работе с имитационными растворами. На анионите АВв ОН-форме происходит сорбция борной кислоты из теплоносителя более, чем на 99,5%, Динамическая емкость по борной кислоте составляет 100 - 120 г/л при концентрации ее в теплоносителе 2,2 - 2,5 г/л. Десорбция борной кислоты производилась едким кали, взятым в избытке к стехиометрии, равном 100%. При этом в первой фракции регенерата содержалось 80 90% борат-ионов, а в промывной воде (третьей фракции регенерата) - не более 3 - 5% борат-ионов; во второй - 98% избытка едкого кали и 10 - 20% борат-ионов и только 2% едкого кали содержалось в третьей фракции.Процесс электродиализа осуществляют в двухкамерной ячейке с катионитовой и биполярной мембранами. В камере у катионитовой стороны биполярной мембраны протекала первая фракция регенерационного раствора (кислотная), а у анионитовой стороны - вторая фракция регенерационного раствора (щелочная), При проведении электродиализа из раствора тетрабората калия (1 фракция) извлекалось 98% отсорбированных борат-ионов в концентрат борной кислоты. В этом растворе содержится 42 г/л борной кислоты и 40 - 50 мг/л ионов К.Вторая фракция, возвращаемая на регенерацию, содержит до 90 - 95% едкого кали и 8 - 10 г/л борат-ионов. Полученный раствор едкого кали используют для десорбции борной кислоты из анионита и наличие в нем борат-ионов не оказывает влияния на емкость анионита. Отходов при осуществлении спосо О ба извлечения борной кислоты из теплоносителя не получают. Расход электроэнергии на 1 кг борной кислоты составляет 10 квт ч и при этом извлекалось 0,8 кг КОН. Энергозатраты на переработку 1 м регенерата состав ляют 140 квт ч. Формула изобретенияСпособ выделения борной кислоты из теплоносителя водо-водяного энергетического реактора атомной электростанции путем сорбции на сильноосновном анионите в ОН-форме с последующей регенер ацией анионита щелочью, промывкой его водой и электродиализом регенерата, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии, снижения расхода электроэнергии, регенерацию ведут 1,8 - 2,0-кратным избытком щелочи относительно стехиометрии и собирают регенерат и промывную воду в три последовательно отбираемые фракции, электродиализ первой из них, обогащенной по борату, осуществляют в камере электродиализатора, образованной катионообменной мембраной и катионообменной стороной биполярной мембраны, второй, обогащенной по щелочи, - в камере электродиализатора, образованной анионообменной стороны биполярной мембраны и другой катионообменной мембраной, третью фракцию используют для промывки анионита.