Способ получения коагулянта

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУбЛИК г; 7/74 ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И О СР РЫТИЙ, ЗОБРЕТЕНИЯ, ".: ;,:.,;:ЕТЕЛЬСТВУ- ; 3 ПИ САНИ АВТОРСКОМУ ек к(21) 294576/22-02(71) Институт коллоидной химии и химииводы АН Украинской ССР(56) 1. Позин М.Е. Технология минеральных солей. Т. 1, Л. 1970, с 792.2, Иванов К.В."Химическая промышленность", 1955 ф 140 1 ф с, 48,3. Ткачев К.В. Запольский А.ККисиль Ю.К. Технология коагулянтов. "Химия", 1978 с. 88-93,(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОАГУЛЯНТА, включающий разложение воднойсуспензии гидроксида алюминия сернойкислотой при температуре 100-120 С ипоследующую кристаллизацию продукта,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества коагулянта иудешевпения процесса, разложение гидросида алюминия осуществляют при малярном отношении А 60.50 =1: (2-2,6) иперемешивании с окружной скоростьюмешалки 1100-2400 м/ч.1 10063Изобретение относится к технологиинеоргайческих веществ и, в частностик производству сульфатных солей алюминия и может быть использовано в коммунальном хозяйстве и промышленности дляочистки питьевых и сточных вод, а также в производстве активного оксида алюминия - носителя платиновых катализаторов,-Современное получение коагулянтасульфата алюминия преимущественно основано на применении в качестве сырьягидроксида алюминия.Сущность способа заключается во взаимодействии гидроксида алюминия с серной кислотой по реакции2 М(ОН) ЗН 50 сКрМ (50+) ПН ООс,Процесс осуществляют следующим образом. 20Приготовленная суспензия гидроксидаалюминия подается в реактор, куда одновременно поступают вода и серная кисло-.та из расчета получения в продукте около 90% А 12(504)18 Н 20 и 10% свободной воды, В реактор подают острый пардля перемешивания и нагрева реакционной массы в течение 20-30 мин при105-110 С, Процесс заканчивают, кого,дв содержание свободной серной кислоты З 0не превышает 0,1%, Реакционную массуохлаждают в реакторе до 95 оС,пропуская 1через нее воздух .Расплав сернокислогоалюминия направляют на кристаплизациюна столы-криствллизаторы либо на кюль 35ввльцы, с которых он срезается ножомв виде чешуек 1 3 и 2 ,Недостатком способа, является применение аппаратов периодического действия,что не исключает ручной труд и не позвоняет автоматизировать процесс,1 Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является непрерывный способ попучения коагулянта - сульфата алюми 45 , ния, включающий разложение водной суспензии гидроксида алюминия концентрированной серной кислотой при 100-120 оС и стехиометрическом соотношении реагентов, т.е. монярном отношении (МО)50 А 10.90 -- 1;3, При выходе из реактора получается концентрированный раствор сернокислого алюминия, который непрерывно поступает нв кристаллизацию или нвчастичное обезвоживание в аппарате кипяшего слоя Ь фНедостатками известного способа являются высокая стоимость и низкое ка 77 2чество получаемого ковгулянта, обусловленные большим расходом серной кислоты (обышо 97-98%, от стехиометрического по реакции 1) и, квк следствие, относительно высоким содержанием (до 04%) свободной серной кислоты в готовом продукте,Известно, что действие сернокислого алюминия при очистке воды основано на реакции гидролиза в результате которой образуется сернаякислота, Введение последней с коагулянтом в реакционную зону уменьшает степень гидролиза.и тем самым снижает эффективность очистки воды, Чем большесодержание свободной серной кислоты вкоагулянте, тем хуже его качество. Поэтому ГОСТом недоцускается содержание свободной кислоты, способствующееусилению коррозии аппаратуры водоочистных станций и трубопроводов.Целью изобретения является получение более эффективного коагулянта и удешевление процесса.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу почучения коагулянтавключающему разложение воднойсуспензии гидроксида алюминия при 100120 С с последующей кристаллизациейпродукта, разложение гидроксидв алюминия осуществляют прн молярном отношении АООЗ.50 = 1;(2-2,6) и перемешивании с окружной скоростью мешалки1 100-2400 м/ч,При дозировке МО 5 О,АР 20 З менее2-х увеличивается содержание нерастворимого остатка в коагулянте, что ухудшает его качество. При дозировке МО50 З.АРО более 2,6 возрастает стоимость коагулянта, Перемешивание с окружной скоростью более 2400 м/л нецелесообразно, так как не улучшаютсяпоказатели процесса, Перемешивание соскоростью меньше 1100 м/л снижаетэффективность процесса, так как око остьвзаимодействия серной кислоты с гидрооксидом алюминия уменьшается,П р и м е р, 58,3 г гидроксида алюминия, содержащего, %: 65,0 А 020 0,25 Я 02, 0,05 Ре 20) и 34,4 ппп, помешают в стальной реактор, футерованный фтороплвстом 4, емкостью 400 см, куда приливают 250 мл 30%-ной серной кислоты, Реактор выдерживают при 110- 120 в воздушном термостате в течениео3 10063 двух часов при перемешивании с окруж- ной скоростью 2400 м/ч. Полученный концентрированный раствор в кодичестве - 36 3,3 г кристаллизуют при естественном охлаждении др температуры окружа ющей среды. Разложение гидроксида алюминия в этих условиях проходит на 98,8%, содержание нерастворимого остатка 0,3%, что допустимо по ГОСТУ на коагулянт. Коагулянт представляет смесь двух соней: 0 преимущественно гидросульфата алюминия и в небольшом количестве сульфата алюминия.По своим коагулирующим свойствам полученный коагулянт характеризуется более высокой степенью осветления воды, что подтверждается экспериментальными данными. Коагулирование проводили в лабораторных условиях при следуюших качественных показателей воды; шелочность 20 3 мг-экв/л, мутность 40 мг/л, рН 8,2- 8,4,доза коагудянта составляла 50 мг/д по сульфату алюминия. При равном времени осветления воды и дозах коагулянта, осветление воды подученным коагудянтом 25 в 1,5-2 раза эффективнее, чем сульфатом 77 4алюминия, При очистке сточных вод расход полученного коагулянта по сравнению с сульфатом алюминия меньше как по аб солютному весу дозируемого реагента, так и по содержащемуся в ием АРО, Так, ддя очистки цветных вод с содержа ннем взвешенных веществ 50-100 мг/л необходимо расходовать 95 мг/л сульфата.алюминия АРд(50)сф 18 НО или 15 мг/л АВО . Дозировка же основной соли составляет 52 мг/л или 10 мг/л АРОз.Основными преиМуществамиспособа являются:- получение более эффективного коагудянта, сокращение его расхода в процессе водоочистки и тем самым снижение себестоимости чистой воды;- значительное сокращение расхода серной кислоты (на 20-38%), что также существенно удешевляет процесс;- уменьшение коррозии аппаратуры на водоочистных станциях и трубопроводов вследствие отсутствия свободной серной кислоты в коагулянте и более высокого рН обрабатываемой воды.Составитель Л. Симакова Редактор В. Иванова Техред О.Неце Корректор О. Билак Заказ 2034/36 Тираж 469 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская набд, 4/5Филиал Г 1 ПП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная 4