Способ умягчения морской воды

Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл.з С 02 Г 1/4 с присоединен сударственный комите СССР о делам изобр й н открыти.7(088.8) опубликованияописания 23.09 2) Авторыизобретения К.М. Абдулае С.А. Шахмаова Г. К. Фейзи Р.Г. Мамед 71) Заявите Азербайджанский институ им. М, АзизбекоФти и хим 4) ОБ УМЯГЧЕ МОРСКОЙ ВОДЯ Изобретение относится к способамумягчения морской воды и может найтиПрименение в теплоэнергетической ихимической отраслях промышленности,Известен способ глубокого умягчения морской воды йа-катионированием, предусматривающий ионообменноеумягчение путем пропускания морскойводы через катионит, предварительнопереведенный в Ма-форму, т.е. отрегенерированный натриевыми солями, вкачестве которых используются натриевые соли, содержащиеся в концентрате морской воды - продувочной водеиспарителей, питаемых умягченнойморской водой. По этому способу дляэффективной регенерации катионитаиспользуется часть отработанного раствора предыдущей регенерации, содернеощая наряду с натриевыми солямии соли жесткости 111,Недостатком данного способа является отсутствие утилизации отходовумягчения, т,е. солей магния, кальция и натрия, которые сбрасываютсяв водоемы с неиспользуемой частью отработанного раствора,Наиболее близким к изобрет птехнической сущности и достигрезультату является способ, в щий осаждение Са и М 9 в видеСа 5042 Н 0 и Мц(ОН), соответственно,Ма-катиойирование и регенерацию катионитов продувочной водой испарителей с получением отработанных регенерационных растворов, используемыхна последующих стадиях регенерации.По известному способу для термического умягчения используется высокопотенциальный пар. При этомвследствие отрицательной растворимости сульфата кальция последнийосаждается и отводится в виде шлама,Термоумягченная вода имеет жесткость 15 20-25 мг-экв/л, а глубокоумягченная(после Иа-катионитовых фильтров)50-60 мкг-экв/л 2 1.Недостатками известного способаявляются использование высокопотен О циального пара Р = 6-7 атм, с165-170 С и сравнительно высокаяожесткость термоумягченной воды, чтоповышает ионную нагрузку йа-катионитовых фильтров. Результатом этогоявляется высокая себестоимость умягченной воды - 0,5 руб/мКроме того, так как осаждение магния производится известковой суспензией, загрязненной, как правило, раз - 30 личными силикатами и другими приме 865825сями, находящимися в известняке, продукт - М 9(ОН) - имеет невысокую чистоту, А это требует большего количества расходов воды на отмывку продукта,Цель изобретения - уменьшение остаточной жесткости воды, упрощение иудешевление процесса за счет исключения стадии термоумягчения воды,Поставленная цель достигается тем,что согласно способу, включающему осаж- Одение Са+ и Мц в ниде Оа 504 Х 2 НОи М 9 (ОН), соответственно, Ма-катионирование и регенерацию кагионитовпродувочной водой испарителей с получением отработанных Регенерационныхрастворов, используемых на последующих стадиях регенерации, осаждениеСа ведут после стадии регенерациикатионитов из отработанных регенерационных растворов.20При этом осаждение Са ведут путем пропускания отработанных регенерационных растворов через зернистуюприсадку сульфата кальция, а осаждение Мд+ - щелочью, получаемой при необходимости йа-катионированием из -вестковой суспенэии,После осаждения магния морская вода имеет только кальциевую жесткость10-5 мг-экв/л. Глубокое доумягчение 30морской воды осуществляется путемН а-катионирования, что позволяет снизить жесткость до 20-30 мг-экв/л.Меньшая жесткость воды, подаваемойна На-катионирование,обуславливаетменьшую ис:;кую нагрузку фильтров, чтоуменьшает числО регенераций т,е,удешевляет процесс,Декарбонизованную любым способомморскую всду подщелачивают НаОН прира ходе стехисметрического содержания магният.е. 2,4 кг/м. Для интенсификации процесса осажденияМ 9(ОН) используется полиакриламид.Продувочная ода испарителей, содержащая натриевые соли, используется 45для второго этапа регенерации, какпроцесса двухступенчатого доумягчения, так и для Яа-катионирования известковой суспензии (молока).Первый этап регенерации произво- Ядится о:работанным регенерационнымраствором предыдуших регенераций после осаждения из них сульфата кальцияв кристаллизаторе, Соцержание натриевых солей в отработанном растворе 55достигает 6-8. Щелочь получают путем пропускания известковой суспензиииз реактора через отрегенерированный катионитный фильтр. В результатеионы кальция известковой суспенэиизамещаются На-ионами катионита, те. 40получается щелочь, Оптимальная скорость фильтрования известковой суспензии 5-6 м/ч, Скорость фильтрования отработанного раствора 10-12 м/ч,а доумягчаемой морской воды - 10- 65 15 м/ч. В качестве катионита используется КУ-8.П р и м е р, Исходную воду состава, мг-экв/л: ГСа ) 16; ГМ 960;Ма+ 3 136; ЕСК ) 142, Е 504- Я 67 и НСО3, подщелачивают 1-ным раствором йаОН при расходе 0,2 кг/мЗ. В результате образования ионов СО достигается пересыщенность по СаСОу.Последний задерживается при механическом Фильтровании обработанной воды через колонку диаметром 35 мм, загруженную антрацитом, Остаточное содержаниеСО ) составляет 0,4 мг-экв/л.Декарбонизованная таким образом морская вода подщелачивается при расходещелочи 2,4 мг/м. Подщелачивание проводится при одновременном перемешивании в сосуде емкостью 10 л. Образовавшаяся суспензия Мд(ОН) подается снизу-вверх в динамическую копонку из оргстекла диаметром 200 мм ивысотой 2 м. Разделение сгущеннойсуспензии Мд(ОН) происходит при подьемной скорости 0,3-0,4 м/ч . М 9(ОН)отводится из средней, а частично умягченная морская вода - из верхней части колонки.Частично умягченная морская водас преимущественным содержанием кальция (до 8-9 мг-зкв/л кальция и 1 -1,2 мг-экв/л магния) собирается вотдельную емкость и затем пропускает -ся через колонку, загруженную катиокитом Ку-8 (йа-катионитный фильтр),со скоростью 10 м/ч, Остаточная жесткость умягченной воды составляет0,02-0,03 мг-экв/л, а рабочая емкостьзпоглощения катионита - 750-800 г-экв/мУмягченная вода упаривается в10 раз и часть концентрата используется для регенерации На-катионитногофильтра при удельном расходе соли 350 кг/м.Дгя получения щелочи извеСгковоемолоко (1-1,1) пропускается в направлении снизу-вверх через динамическуюколонку, загруженную катионитом КУ-8. Скорость фильтрования - б м/ч.фильтрат представляет собой 0,9-1,0 ный раствор щелочи с жесткостью до0,6-1 мг-экв/л. Рабочая емкость поглощения катионита - 1250 г-экв/мЗ.Перед регенерацией фильтр отмываетсяот .остатков извести пресной водой.Применяется противоточная регенерация. На первом этапе используетсяотработанный раствор предыдущей Регенерации после осаждения Са 5042 НО,Удельный расход отработанного растворакг/м 3. На втором этапе регенерации используется концентрат умягченной воды при удельном расходе100 кг/м. После регенерации фильтротмывается умягченной морской водойпри удельном расходе 1 м/м катионита.Отработанные регенерационные растворы обоих Фильтров со средним865825 10 15 формула изобретения Составитель Н. СавенковаТехред А, Бабинец Корректор С. Шекмар Редактор Г, Кацалап Заказ 7975/34 Тираж 1010 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 составом, мг-экв/л: ).Са+ф 3 428 Г 50 ) 383, ) С й 800 и МафД 756, пропускаются через колонку, загруженную присадкой Са 504 х 2 НО (кристаллизатор), Высота слоя загрузки 1 м, скорость пропускания отработанного раствора 5 м/ч, направление подачи - снизу- вверх. На выходе из колонки концентрация кальция- и сульфат-ионов составляет 65 мг-экв/л и 30 мг-экв/л, соответственно. Величины остальных показателей не изменились.Экономический эффект от внедрения установки производительностью 500 м/ч (по умягченной воде) составляет 350 тыс.руб в год. 1. Способ умягчения морской воды, включающий осаждение Са + и Ндв ви де Са 02 НО и Мд(ОНЬ, соответственно, Ма-катионирование и регенерацию катионитов продувочной водой с получением отработанных регенерационных растворов, используемых на пос ледующих стадиях регенерации, о т л и ч а ю щ и й с.я тем, что, с.целью уменьшения остаточной жесткости воды, упрощения и удешевления процесса эа счет исключения стадии термоумягчения воды, осаждение Са ведут после стадии регенерации катионитов из отработанных регенерационных растворов.2Способ по п, 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что осаждение Са+ ведут путем пропускания отработанных регенерационных растворов через зернистую присадку сульфата кальция, а осаждение Ид-щелочью, получаемой при необходимости Ма-катионированием известковой суспенэии. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Абдуллаев .К.М. и др, Исследование умягченной воды Каспийского моряМа-катионированием на ГРЭС 4 Север- .наяф, - "Теплоэнергетика", 1977,Р 3, с. 29.2. Авторское свидетельство СССРР 451632, кл, С 02 в 1/22, 1971.