Способ регенерации полотна на основе ионообменных волокон

(5)М. Кл. В 01ф 9/00 с присоединением заявки-1 всудауетЕКИИЫЯ Квиитвт СССР дв делам изебретеииЯ и вткрытиЯОпубликовано Оу 0 ЦД 2 Бюллетень 13 Дата опубликования описания 070 ч 82 Варлайой"т;" . -, . В.А; Тихомиров,институт. цветных Г, А. Никандров, А, А, Аловяйников, Л, ВА. И, Вулих, С, И, Лаптев, Ю. П. Лопатини В. А, Чебуханова(5 Й) СПОСОБ. РЕГЕНЕРАЦИИ ПОЛОТНА НА ОСНОВЕ ИОНООБМЕННЫХ ВОЛОКОН Изобретение относится к способамрегенерации ионообменных волокнистыхсорбентов и может быть использованов различных технологических процессах, основанных на применении этих.материалов, в частности для глубокойочистки воды, извлечения редких идрагоценных металлов из.сточных иприродных вод,. очистки отходящих ивентиляционных газов.Известен способ регенерации поло 1 Отен (матов, листов, ремней) из ионообменных волокон с азотсодержащимифункциональными группами, йасыщенныхв процессе поглощения 50 или другимикислыми веществами из газовой фазы,5путем погружения их в регенерирующийраствор 1,Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатук предлагаемому способу являетсяспособ регенерации полотна на основе ионообменных волокон, заключающийся в пропускании движущейся ленты из ионообменного материала череземкость с регенерирующим раствором 2.Бесконечная лента из ткани на основе поперечносшитых волокон, содержащих полимерные амины, отработанная .в процессе поглощения кислых газов(С 0, НБ и др.), регенерируется припогружении движущегося ремня в нагретый водяной раствор основания.Основными недостатками способарегенерации полотна из ионообменныхволокон путем его погружения в жидкийрегенерант являются интенсивный износполотна вследствие большой величинынабухания. в жидкостях, большой удельный расход регенерирующего раствора,низкая степень использования регенерирующего агента и, как следствие этого, низкая концентрация конечногораствора по десорбируемому компоненту и трудность утилизации этого раствора,Целью изобретения является снижение расхода регенерирующего раствораи повышение концентрации выходящегораствора по десорбируемому компоненту,Поставленная цель достигается тем,что при осуществлении способа регенерации полотна на основе ионообменныхволокон путем обработки регенерантом, преимущественно раствором электролита отдельный участок полотнапогружают в регенерант, а получаемыйраствор отводят из другого участкаполотна, находящегося ниже уровняввода регенеранта.Кроме того, с целью ограниченияскорости течения регенеранта полотно перегибают между участками вводарегенеранта и отвода раствора, при-.чем линия перегиба находится вышеучастка ввода регенеранта,Другое отличие состоит в том, чтоскорость течения регенеранта черезполотно регулируют изменением высотыгидростатического подъема от участка1ввода регенеранта.Технология способа заключается вследующем.Для регенерации отдельный участокполотна (например, кромку фильтрующего элемента или часть ленты из ионообменного полотна) выводят за пределы рабочего объема фильтра. Из участка полотна, находящегося в контактес регенерантом, благодаря высокойгидрофильности и смациваемости ионообменных волокон происходит продоль 35ное течение регенеранта через полотно, Для обеспечения непрерывного течения регенеранта получаемый растворотводят из участка полотна, расположенного ниже уровня ввода регенератаота.Регенерация полотна предлагаемымспособом происходит по наиболее благоприятному динамическому режиму сминимальным расходом регенеранта имаксимальной концентрацией десорбируемого компонента в получаемом растворе, Скорость движения регенерантачерез полотно можно регулировать,изменяя высоту гидростатического подьема регенеранта от поверхности раствора до места контакта,П р и м е р 1 . Испытывают образец нетканого полотна из ионообменных волокон, полученных из сополимера акрилонитрила и метилвинилпиридина. Обменная емкость волокон (вформе основания) 2 мг-экв/г (по0,1 н, НС 1). Образец полотна имеет 3 , 917857, 4следующие размеры: ширина 200 мм,толщина 6 мм, длина 1000 мм; развесполотна 0,6 кг/см, плотность 0,1 г/смф,Образец полотна, насыщенный НС 1(4 ;йоль/г), подвешивают за верхнююкромку, отогнутую часть которой(50 мм) погружают на 20 мм в Ц-ныйраствор МаОН, Через 5 мин образуется фронт движения раствора по полотну, который перемещается со скоростью30 мм/мин и через 35 мин достигаетнижней кромки образца полотна. Послеэтого из нижней кромки вытекают вода,затем раствор МаС 1 (с концентрациейдо 3,03) и раствор, содержащий МаСи МаОН с убывающей концентрацией.Растворы вытекают с постоянной скоростью 25+ 2 мл/мин, До полного вытеснения иона С 3 из образца полотнапропускают 1,4 л раствора МаОН и полу.чают 0,8 л раствора. Для вытесненияраствора МаОН из полотна пропускаюттаким же образом 0,8 л воды и получают 0,8 л раствора со средней концентрацией МаОН 34. Степень использования МаОН для регенерации (за вычетом содержания его в растворе, полученном при водной промывке полотна)составляет 604,При регенерации таких же образцовполотна путем чередующегося погружения в,4-ный раствор МаОН и отжатияили путем фильтрации этого растворав направлении толщины полотна расходраствора МаОН (до отсутствия ионаСЗ в полотне) составляет 10-15 л,а степень использования МаОН - около 104, Раствор МаСЯ, не содержащийМаОН, при этом не может быть получен.При промывке водой этими же способами образца после регенерации получают 8-10 л раствора, содержащего 1 ФМаОН.П р и м е р 2. Испытывают образец ткани ионообменного волокна, полученного омылением полиакрилонитрильного волокна и содержащего карбоксильные группы (волокно в Н-форме, обменная емкость 6 мг-экв/г по 0,1 н,МаОН), Образец ткани имеет размеры:ширина 200 мм, толщина 1,5 мм, длина 1000 мм; развес ткани 300 г/м.Условия испытаний аналогичны описанным в примере 1,Раствор МаОН (Ц-ный) протекаетчерез ткань со скоростью 1 О+ 1 мл/мин,До появления МаОН в фильтрате собирают 280 мл воды, до выравниванияконцентрации МаОН в фильтрате с исФормула изобретения 5 9178 ходной концентрацией - 350 мл раствора со средней концентрацией 2,53 МаОН. Всего пропускают 800 мл й-ного раствора МаОН, При промывке ткани водой до рН фильтрата, равного 10 (бо лее глубокая отмывка от МаОН невозможна ввиду гидролиза Ма-формы карбоксильного волокна), получают 300 мл 3-ного раствора МаОН, Степень прямого использования МаОН 454, а с уче; 1 О том возвращенного 2,5-3-ного раствора МаОН 983.При регенерации таких же образцов ткани методом погружения в Ц-ный раствор МаОН степень прямого 15 использования составляет 154, а при промывке образуется 2 л раствора с концентрацией МаОН 0,5.П р и м е р 3 , В условиях примера 1 изменяют длину отогнутой 20 кромки полотна и уровень раствора МаОН таким образом, что высота подь-, ема регенеранта от уровня раствора до линии перегиба полотна изменяется от 10 до 120 мм, Скорость протекания 25 раствора через полотно изменяется при этом соответственно от 35 до 15 мл/мин (линейная скорость движения по полотну от 45 до 20 мм/мин),П р и м е р 4 , В условиях при- зо мера 1 проводят промывку водой образца ткани иэ омыленного полиакрилонитрильного волокна в Ма-форме, Раз- . меры образца: ширина 200 мм, толщина 2 мм, длина 1000 мм; развес ткани 350 г/м , обменная емкость 6 мг-экв/г.При изменении высоты гидростатического подьема воды по ткани от 10 до 120 мм скорость протекания через полотно изменяется от 110 до 4 в 12 мл/мин (соответствующая линейная скорость перемещения воды по полотну изменяется от 275 до 30 мм/мин),П р и м е р 5 . Испытывают образец нетканого полотна из ионообмей ного волокна, полученного методом радиационной прививочной полимеризации акриловой кислоты на полипропиленовом волокне. Образец полотна в Ма-форме имеет обменную емкость 4 мг-экв/г, длину 1000 мм, ширину 200 мм, толщину 3 мм, В условиях испытаний по примеру 4 при изменении высоты гидростатического подъема во 57 6ды по полотну от 10 до 120 мм скорость протекания воды,через полотно изменяется от 30 до 6,5 мл/мин (линейная скорость по полотну изменяется о. 50 до 12 мм /мин ).Использование предлагаемого способа регенерации полотна из ионообменных волокон позволяет значительно в 5-10 раз) сократить обьем регенерирующего раствора и промывных вод и соответственно повысить степень использования химических реагентов и концентрацию десорбированного вещества в получаемых растворах по сравнению со способами, основанными на погружении полотна в регенерант,1, Способ регенерации полотна наоснове ионообменных волокон путемобработки регенерантом преимущественно раствором электролита, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью снижения расхода регенерантаи повышения концентрации выходящегораствора по десорбируемому компоненту, отдельный участок полотна погружают в регенерант и получаемыйраствор отводят из другого участкаполотна, находящегося ниже уровняввода регенеранта.2. Способ по .и. 1, о т л и ч аю щ и й с,я тем, что, с целью ограничения скорости течения регенеранта,полотно перегибают между участкамиввода регенеранта и отвода раствора,причем линия перегиба находится выше .участка ввода регенеранта,3, Способ по пп, 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что скоростьтечения регенеранта через полотнорегулируют изменением высоты гидростатического подъема от участка вводарегенеранта,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент СНА М 3646594,кл. 55-59, 29.02 72. 2, Патент СИА йф 3498026,кл. 55-73, 0303.70.