Способ регенерации катионитных и анионитных фильтров первой и второй ступеней в процессе обессоливания воды

(2 инженерно М.Кулиев Ибрагимо ка. -Вод опод гот с. 193-195 видетельство 2 Р 1/42, 19 ЕГЕНЕРАЦИИ КАТИОФИЛЬТРОВ ПЕРВОЙПРОЦЕССЕ ОБЕСтным и щелочным енно, включа щии предвари рез анионитн е ч тельное пропускани й фильтр первой с о регенерационного го фйльтра первой упени раство- тупеледую - снаотработанн ра анионит предыдущ егенерации и и торойЙ СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ 1) 3514708/23-26(54)(57) 1, СПОСОБНИТНЫХ И АНИОНИТНЫХИ ВТОРОЙ СТУПЕНЕЙ ВСОЛИВАНИЯ ВОДЫ кислреагентами соответс ее пропускание раствора щелоч ала через анионитный фильтр в тупени, затем через анионитн фильтр первои ступени, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности процесса за счетувеличения обменной емкости ионитов,через анионитный фильтр второй ступени предварительно пропускают1-27-ный раствор серной кислоты иполученный отработанный регенерационный раствор анионитного фильтравторой ступени, содержащий солянуюкислоту, пропускают через катионитные фильтры второй и первой ступеней,2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что через анионитные фильтры второй и первой ступенейпоследовательно пропускают 6- 127-ныйраствор щелочи,3. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что полученный отработанный регенерационный растворанионитного фильтра второй ступени,содержащий соляную кислоту, пропускают через катионитный фильтр вто -рой ступени прямотоком, а через катионитный фильтр первой ступени -противотоком.4045 50 55 Изобретение относится к очистке воды и может быть использовано в теплоэнергетике, х.мической и нефтехимической промышленности при регене рации ионитных фильтров в процессе обессоливания и очистки воды.Известен способ регенерации катионитных и анионитных фильтров кислотным и щелочным реагентами соответственно (13.Недостатками этого способа являются большие расходы кислоты и щелочи, низкая обменная емкость ионитов и наличие значительных количеств агрессивных стоков.Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ регенерации катионитных и анионитных Фильтров первой и второй ступеней в процессе обессоливания воды кислотным и щелочным реагентом соответственно, заключающийся в том, что регенерациюкатионитных фильтров производят путемпропускания стехиометрического количества 1-27-ного раствора сернойкислоты через вторуюи первую ступени соответственно, Регенерацию анионитных фильтров производят путем последовательного пропускания через вторую и первую ступени, сначала отработанного регенерационного раствора анионитного фильтра первой ступени предыдущей регенерации, содержащего щелочь в количестве 30-707. от общего количества анионов сильных кислот, сор,бируемых из обрабатываемой воды, а затем 2-47-ного раствора едкого натра в количестве, равном 1007, от поглощенных анионов сильных кислот исходной воды. Отработанный раствор анионитных фильтров первой ступени, содержащий щелочь в количестве 30- 707. от общего количества анионов сильных кислот, сорбируемых за фильтроцикл из обрабатываемой воды, собирают в бак и используют в следующем цикле для. предварительной регенерации анионитных Фильтров 21.Недостатком известного способа является относительно малая обменная емкость ионитов,Цель изобретения - повышение эффективности процесса за счет увеличения обменной емкости ионитов.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу регенера 5 10 15 20 25 30 35 ции катионитных и анионитных Фильтров первой и второй ступеней в процессе обессоливания воды кислотным и щелочным реагентами соответственно, включающему предварительное пропускание через анионитный фильтр первой ступени (А ) отработанного регенерационного. раствора анионитного Фильтра первой ступени (А ) предыдущей регенерации через анионитный фильтр второй ступени (А-) 1-27-ного раствора серной кислоты с последующим пропусканием 6-12 Х-ного раствора щелочи сначала через анионитный Фильтр второй ступени, затем - через анионитный фильтр первой ступени, а полученный отработанный раствор анионитного фильтра второй ступени, содержащего соляную кислоту, пропускают через катионитные фильтры второй (Н,) и первой (Н) ступеней, причем через катионитньп 1 фильтр второй ступени раствор пропускают прямотоком, а через катионитный фильтр первой ступени - противотоком,через анионитный фильтр второй ступени предварительно пропускают 1-27-ный раствор серной кислоты и полученный отработанный раствор анионитного фильтра второй ступени, содержащий соляную кислоту, пропускают через катионитные фильтры второй и первой ступеней.При этом через анионитные фильтры второй ступени последовательно пропускают 6-127-ный раствор щелочи.Кроме того, полученный отработанный раствор анионитного фильтра второй ступени, содержащий соляную ф кислоту, пропускают через катионитный фильтр второй ступени прямотоком, а через катионитный фильтр первой ступени противотоком.В процессе обессоливания.воду пропускают через противоточный Н-катионитный фильтр. первой ступени,загруженный полифункциональным катионитом, работающим до проскока ионов жесткости в фильтрат, обеспечивающим сорбцию 50-957 катионов, содержащихся в исходной воде, и декарбенизируют в декарбонизаторе, Далее декарбонизованную воду, представляющуюсобой смесь слабого раствора кислоты и солей натрия, последовательнопропускают через анионитный фильтрпервой ступени, где поглощается65-987. анионов сильных кислот, со150 3 1265 держащихся в исходной воде, и Н-катионитный и ОН-анионитный фильтры второй ступени, При этом, в анионитном фильтре первой ступени происходит, в основном, поглощение суль фат-ионов, а на второй ступени катионитного и анионитного фильтров происходит поглощение соответственно катионов натрия и хлор-ионов, а также углекислоты и кремнекислоты. Обессоленную воду направляют потребителю.Регенерацию катионитных и анионитных фильтров первой и второй ступеней согласно предлагаемому способу осуществляют следующим образом.Сначала через анионитный фильтр первой ступени пропускают отработанный регенерационный раствор анионитного фильтра первой ступени предыдущей регенерации, содержащий щелочь в количестве 30-70 Ж от общего количества анионов сильных кислот, сорбируемых за фильтроцикл из обрабатываемой воды, а через анионитныйфильтр второй ступени пропускают 1-2 Х-ный раствор серной кислоты, в результате чего происходит замещение хлор-ионов в анионите сульфат-ионами, содержащимися в растворе. Затем через анионитные фильтры второй и 30 первой ступеней последовательно пропускают 6-127-ный раствор щелочи.Регенерацию катионитных фильтров второй и первой ступеней ведут путем пропускания через них полученного 35 отработанного раствора анионитного фильтра второй ступени, содержащего соляную кислоту, при этом указанный раствор пропускают через катионитный фильтр второй ступени прямотоком, а 40 через катионитный фильтр первой ступени - противотоком. Регенерация катионитного фильтра первой ступени противотоком обеспечивает более высокую степень регенерации выходных 45 слоев по направлению движения обессоливаемой воды, а прямоточная регенерация второй ступени обеспечивает требуемую степень очистки воды.Увеличение обменной емкости анно нитного фильтра второй ступени обусловлено тем, что при пропускании 1- 2 Х-ного раствора серной кислоты, анионит переводится в сульфат-форму, который лучше регенерируется 6- 55 123-ным раствором едкого натра.Увеличение обменной емкости ка- тионитных фильтров обусловлено тем,что соляная кислота по сравнению с серной кислотой обладает более высокой регенерационной способностью по отношению к катиониту.В качестве второй ступени ионирования могут быть использованы фильтры смешанного действия с загрузкой сильнокислотным катионитом и сильноосновным анионитом.Использование б-ного раствора щелочи обусловлено тем, что при концентрации щелочи менее 6 Х уменьшается эффективность регенерации анионита, а увеличение концентрации щелочи более 123 практически не приводит к увеличению обменной емкости анионита,Пропускание 1-2 Ж-ного раствора кислоты обусловлено тем, что при концентрации кислоты менее 17. увеличивается продолжительность регенерации и объем отработанных растворов, а при концентрации кислоты более 2 Х ухудшается процесс перевода анионитного фильтра второй ступени в сульфат-форму.П р и м е р. Обессоливают воду, имеющую следующий состав, мг-экв/л: Са 3,5; М 1,3; Иа 0,8; С 1 Ь,8; БО 2,0; НСО 2,8, путем пропускания через Н-катионитный фильтр первой ступени, загруженный сульфоуглем с объемом 5, 1 л, а затем декарбониэируют. Далее декарбониэованную воду последовательно пропускают через анионйтньп фильтр первой .ступени, загруженный анионитоАН1, объемом 0,91, Н-катионитный фильтр второй ступени с загрузкой сульфоуглем 1,8 л и анионитный фильтр второй ступени с загрузкой анионитом АВ-8объемом 0,69 л. Процесс обессоливания осуществляют до проскока ионов жесткости в фильтрат Н-фильтра первой ступени, после чего фильтр отключают на регенерацию. При регенерации сначала через анионитный фильтр первой ступени пропускают отработанный регенерационный раствор анионитного фильтра первой ступени предыдущей регенерации, содержащий щелочь в количестве 602 от общего количества анионов сильных кислот, сорбированных за фильтроцикл иэ обрабатываемой воды, а через анионитный фильтр второй ступени пропускают 1,5 Х-ный раствор серной кислоты и отмывают. Затем через анионитные фильтры второй и первой ступеней1265150 Способ бменная емкость поглоения ионитов г-экв/магруженных в Фильтр тупени Известный 4 ЬО 235 1100 350 Предло- женный 470 250 1100 800 Составитель В.Виноградова Редактор И. Дербак Техред А.Кравчук Корректор А. ЗимокосовЗаказ 5619/15 Тираж 864 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул,Гроектная, 4 5последовательно пропускают 1 ЬЕ-ный раствор щелочи в количестве, равном количеству анионов, сорбируемых за Фильтроцикл из обрабатываемой воды. В результате восстанавливают5 1 100 к-экв/м обменной емкости анионита АНи 800 г-экв/м анионита АВ-8.Регенерацию катионитных фильтров ведут полученным отработанным раст О вором анионитного Фильтра второй ступени, содержащим соляную кислоту. Концентрация кислоты в отработанном растворе анионитного фильтра второй ступени в начале увеличивается до 15 17, затем при отмывке уменьшается. Общее количество кислоты, подаваемой на регенерацию катионита, соответствует восстанавлению 1003 рабочей обменной емкости катионитных фильтров 2 О второй и первой ступеней, Отработанный раствор катионитного фильтра первой ступени содержит нейтральные соли. 25В таблице приведены сравнительные данные по обменной емкости ионитов при осуществлении известного и предлагаемого способов. Как следует из приведенных в таблице данных, обменные емкости ионитов, загруженных в катионитные фильт. ры первой (Н,) и второй (Н-,) ступеней и в анионитный фильтр второй ступени (А), по сравнению с известным способом увеличиваются соответственно в 1,2, 1,06 и 2,3 раза.Технико-экономический эффект предлагаемого способа обусловлен удешевлением процесса за счет увеличения обменной емкости ионитов и, как следствие этого, уменьшения количе - стза катионита и анионита для загруз