Способ регенерации солевых форм катионитов, насыщенных аммиаком

. А. Ало 88.8)свидетельство ССС1 С 1/12, 1970.идетельство СССР1 С 1/12, 1966. СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) ГосударственКрасного Знаменикий институт цветмет(54) (57) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ СОЛЕВЫХ ФОРМ КАТИОНИТОВ, НАСЪЩЕННЫХ АММИАКОМ путем обработки их промывным раствором, отличающийся тем, что, с целью повышения степени регенерации, в качестве промывного раствора используют водный раствор формальдегида.Изобретение относится к способам регенерации катионитов, используемых при очистке газов или сточных вод от аммиака.Известен способ регенерации соленыхформ катионитов, насыщенных аммиаком, 5путем лесорбции последнего в вакууме илив токе сухого воздуха при 125 - 130 С в течение - 8 ч 11.Недостатком этого способа является то,что аммиак переводят в газовую фазу, уда- )Оление его из которой требует дополнительнойсгалии. Кроме того, длительность процессавелика.Наиболее близким к предлагаемому погехничес.ой сущности и достигаемому результату является способ регенерации ам- )5миаксолержаших солевых форм катионитовпутем десорбции аммиака водой 2.При использовании этого способа аммиакдостаточно эффективно лесорбируется изнепрочных комплексов, например из Мдформы катионитов, но емкость таких формпо 1 хНз мала. Из прочных комплексов, образуемых х)Нз с катионитами в формах тяжелых металлов (Сц, (х 1, 7 п и др.), лесорбция аммиака водой неэффективна. Так, приводной десорбции хНз из комплекса )х Хп 25(Х)Нна катионите КУвымывается70 О/, аммиака при удельном расходе воды100 мл/г смолы. При этом образуются весьмаразбавлен 1 ые растворы (1 г/л )х)Нз), утилизация которых едва ли возможна. Крометого, значительна потеря металла-комплек- ЗОсообразователя, частично переходясцего вфильтрат (от 2/, из Хп-формы катио 11 итаКУдо О/о из Уп-формы КБ).Цель изобретения - повышение степенирегенерации.35Поставлесная пель достигается тем, чтс)согласно способу регенерации аммиаксодержаших солевых форм катионитов, основанному на обработке их промывным раствором,десорбцик) аммиака осушествляют воднымраствором форм альлегида. 4 СПроцесс осу)цествляется следующим образом.Через фильтр, содержа)ций катионитв солевой форме, насышс 1 ный поглопьенымаммиаком, пропускают волый раствор формальдегида (копетрациси Ло 15 мас. б)45При этом протекет рекция образов;1)сияуротропина (гексх)етилентетрамина)41 хгМе (ХНз)п+ 6 пСН,О 4)хгМе "- п(СН,), 1 х), - сй 1,0,где Ме - С-л)-"Образуюшийся уротропин 1 ереходп враствор, который собирают на выходс пзфильтра.Степень десорбции аммиака из катионитов превышает 90/О при стехиометрическомрасходе формальдегида, что позволяет прктически полностью восстановить сорбционную емкость катионита по аммиаку. Концентрация уротропина в полхчаемом раст воре зависит от концентрации применяемого раствора формальдегида и может достигать 10 мас. / а при рециркуляции получаемых растворов на регенерацию (с добавлением формальдегида) - 20 мас. /о, что позволяет утилизировать уротропин - нетоксичное соединение и ценный продукт, применяемый в производстве пластмасс и для других целей,Образование уротропина в растворе при регенерации подавляет гидролиз солевых форм катионитов, что практически исключает переход в раствор катионов металлов из катионитов.Пример. В колонку диаметром 25 мм помещают 9 г (в расчете на сухую смолу) катионита КБв Хп-форме, содержащего 5 мг-ион Хп на 1 г сухой смолы. Через колонку пропускают увлажненную (80 отн.,4) смесь воздуха с аммиаком, содержашую 10 мг/л (х)Нз, до проскока аммиака в очищенный воздух. Поглошено 2,45 г МНз (144 ммоль). Через колонку пропускают 10/о-ный водный раствор формальдегида (3,4 М СН 20) со скоростью 3 мл/мин.Фильтрат, выходящий из колонки, анализируют на содержание (СН 2)б )х), СН 20 и х)Н . До появления в фильтрате СНО было собрано 50 мл фильтрата, содержащего в среднем 67 г/л (СН 2)б )х)с (0,48 М) и 8,4 г )хНз (0,50 М). Следуюшая фракция фильтрата (до исчезновения (СН 2) б в фильтрате) объемом 60 мл содержала в среднем 7 г/л (СН 2) Х) (0,05 М) и 92 г/л СН 20 (3, М). Концентрация металла-комплексообразователя (Хп") в первой фракции фильтрата 0,5 г/л, что составляет 1/о от содержания Хп" в ионите; во второй фракции 2 п" не обнаружен.Всего десорбировано аммиака (с пересчетом (СН 2)б М 4 на )х)Нз) 133 ммоль, что сс)с)тветствует степени десорбции 93/а.К первой фракции фильтрата добавляют 13 мл второй фракции для превращения Яб в уротропин и получа)от 63 мл чистого рствора уротропи 11;1, солержашего 70 1/л ( С 12 ) б 14.В остальную час)ь второй фракции вводят ф)рмальдегид л; пол учеия 1 Оосо-ного растьч)ра СН 20 и по. енный рас) вор (3,4 М С 11, О и 0,05 М (С) 1) )б М ) используют с,рошем цикле регенерации, что поз)ляс 11 ри повторении циклс)в ло;и 1 кон,е 11 тр 1 еик) х ротропин)1 В пере)ой )11)сни 111.1) 1;е;роведе 1 я лес)рб ши более конпшггрирв;11 ным (лс) 20 мс. " раствс)рс)х С 11 О иолу гак)т раствс)р ротропина кхиктрцией .сс) 17/о.Л 1 лсгичнс рсзультты б11 1 олучены ири ис 1 с)льзс)вс)ниц лруг 1 х са ги 111 ис)в (КУ, КУ) и лр гпх ионных форм (С;-" и )х 1+- фоР)111) .Результаты опылив, 1 рс)пленных в ус. ЛОИЯХ, апЛОГИЧНЫх ПЛ.К 1 НЫМ В ПРИМЕРЕ,1047509 Катионит нионная Фильтрат до проскока СН О исходные ионнт Фильтрат после проскока СН О Десорбировано нн -ммоль СтепеньдесорбцгиНН ,6 фо 3 хиа Объем, С К , Смл моль/л моль/л Сопер- Сопержание жанкеметалламг-ион/н в и ихсан:,хоголатнонита,г Колинестионите,ммоль Объем С Н , Смл моль/л моль/л КБ(7.н 5,0 9,0 0,48 50 344 3,2 60 93 0,50 1 ЭЭ КБ( о 4,8 50 156 0,53 0,42 0,08 93 146 60 2,9 КБ(Н 3,5 50 135 0,45 0,38 60 0,06 91 3,0 123 2,2 1,8 0,48 90 ЗО 0,28 0,10 50 2,8 86 95 кун 2,3 73 О,ЗО 0,46 97 40 0,10 2,8 71 КУГ С 8,6 О,45 4,6 87 ЗО 0,26 0,1 п 82 50 2,8 94 КУ ;. 9,0 2,7 3,9 0,50 г,34 40 0,10 2,8 74 95 П р н и с н ан е. = 20-30 С. Составите,п .Смирина Техред И. Вер 11 Корректор О. Ьилн к Тираж 537одписное ВНИИПИ Государственно 1 о комитета СССР по делам Изобретений и открытий 3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 435 Филиал Г 1 ПП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Рсднк (ор 1. /злексеснкои кн 3 ГВОО 6 представлены в табл и не. П р и десорбци и 1 Х)Н 3 из катионитов КУи КУпереход металла-комплексообразователя в раствор не превышал 0,1%.Предлагаемый способ позволяет повысить степень регенерации катионитов с 70 до 90 - 95% соответственно на 20-.25% увеличивается активная емкость ионитов как сорбентов аммиака. Извлекаемый при регенерации аммиак, как и расходуемый формальдегид, превращается в ценный продукт - уротропин (нетоксичное соединение), который может быть выделен из получаемого 5 концентрированного раствора. Исключаетсяобразование сточных вод, содержащих токсичный аммиак. Резко сокращается (не менее чем в 10 раз) десорбция металла-комплексообразователя из ионитов.