Способ обескислороживания воды

(71) Институт физиАН УССРl ОДЫ со- рос кисл ользова и и позволя есса и сниисло и о с ато- атака е Р еис СУДАРСТНЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ К АВТОРСКОМУ Сви ЕТЕЛЬСТ 4) СПОСОБ ОБЕСКИСЛОРОЖИВАН(57) Изобретение относит бам удаления растворенно да из воды, может быть и в процессах водоподготов ет повысить скорость про зить расход катализатора удаляют путем связывания том натрия в присутствии ра при рН 6,5-10,0. В ка лизатора используют дихл-дипиридилкобальт или дигистидинатокобальт, или диакводи, 10-фенантролин кобальта (Т 1) нитрат, или дихлороди, 10-фенантролинжелезо при соотношении с сульфитом натрия 1:(1- 100). Затем в "теклянную коническую колбу, емкостью 1 л, снабженную магнитной мешалкой, полностью заполняют водой при рН 8,0, С помощью кислородомера КЛопределяют концентрацию растворенного в воде кислорода, которая составляет 8,4 мг/л. Вводят катализатор - дигистидинатокобальт в количестве 21 мг. После полного растворения катализатора в раствор вносят сульфит натрия в количестве 69 мг. Раствор перемешивают 30 с. Полное обескислороживаниеоводы при температуре 21 С происходит менее чем за 2 мин, Способ позволяет в 5 раз ускорить процесс обескислороживания и снизить расход катализатора. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.Изобретение относится к способам удаления растворенного кислорода изводы и может быть использовано в процессах водоподготовки в различных отраслях народного хозяйства, в частности в теплоэнергетике и водоснабжении,Целью изобретения является снижение скорости процесса и снижение 10 расхода катализатора.Процесс обескислороживания осуществляют путем связывания кислорода сульфитом натрия в присутствии катализатора при рН 6,5-10,0. 15В качестве катализатора используют дихлоро-бис,2 -дипиридилкобальт илн дигистидинатокобальт, или диакводи,10-фенантролин .кобальта (Т 1) нитрат, или дихлороди, 10-Фенантро"20 линжелеэо при соотношении к сульфиту натрия, равном 1:(1-100).Использование в качестве катализаторов комплексов кобальта и железа с азотсодержащими лигандами основано на их свойстве образовывать комплексы с молекулярным кислородом (оксигенированные комплексы), активированный кислород которых способен окислять ионы сульфита до сульфата, 30 в результате чего происходит обескислороживание воды. Процесс оксигенации - деоксигенации многократен. После 100 циклов катализаторы не теряют своих свойств.35Способ осуществляют следующим образом.Величину рН обрабатываемой воды устанавливают в диапазоне 6,5-10,0 и с помощью кислородомера КЛопределяют концентрацию растворенного кислорода. В воду вносят навеску катализатора и после полного растворения добавляют сульфит натрия при соотношении его к катализатору (1- 45 100):1. Раствор перемешивают и измеряют остаточное содержание кислорода. Полное обескислороживание воды при 21 С происходит за 2 мин.Оценку каталитнческой способности используемых катализаторов, осуществляют с помощью аппарата Варбурга (тип М 0110/016) путем измерения начальных скоростей поглощения кислорода РО) в реакции каталитического окисления сульфита натрия.Значения Ю для используемых катализаторов при следующих условиях эксперимента: концентрация катализатора по металлу С = 2,0 10 4 моль/л, концентрация сульфита натрия С=. 5,0:10 моль/г, соотношение ката 3 лизатор;сульфит = 1:2,5, рН = 6,86,19,5 С, приведены ниже, 10 моль/ /л с: дихлоро-бис,2 -дипирндилкобальт 2,2, дигистидинатокобальт 2,3; диакводи,10-фенантролин кобальт (11) нитрат 2,9; дихлороди,10"Фенантролинжелезо 2,7.П р и м е р 1. Стеклянную коническую колбу объемом 1 л, снабженную магнитной мешалкой, полностью заполняют водой с рН 6,5 и с помощью кислородомера КЛопределяют концентрацию растворенного в воде кислорода. С= 4, 1 мг/л, Вводят навеску катализатора - диакводи, 10-фенантролин кобальта (11) нитрата в количестве 155 мг, После полного растворения катализатора добавляют 34 мг сульфита натрия, Раствор перемешивают в течение 30 с, после чего измеряют остаточную концентрацию растворенного в воде кислорода,Полное обескислороживание воды происходит эа 2 мин. Процесс проводятопри 21 С, Соотношение внесенных реагентов, катализатор:сульфат натрия, составляет 1: 1.П р и м е р 2. Стеклянную коническую колбу объемом 1 л, снабженную магнитной мешалкой, полностью заполняют водой при рН 8. Концентрация растворенного кислорода составляет 8,4 мг/л. Вводят катализатор дигистидинатокобальт в количестве 21 мг. После полного растворения катализатора в раствор вносят сульфит натрия в количестве 69 мг,Раствор перемешивают в течение 30 с. При соотноше- нии катализатора и сульфита натрия 1;10 полное обескилороживание при 21 С происходит менее чем за 2 мин.П р и м е р 3. Стеклянную коническую колбу объемом 1 л, снабженную магнитной мешалкой, полностью заполняют водой при рН 10 и с помощью кислородомера КЛопределяют концентрацию растворенного в воде кислорода, которая составляет 45,2 мг/л, Добавляют навеску катализатора - дихлоро-бис,2 -дипиридилкобальта в количестве 115 мг, После .полного растворения катализатора в раствор вносят сульфит натрия в коЛичество.з14 378 мг. Раствор перемешивают в течение 30 с, после чего измеряют концентрацию растворенного в воде кислорода.Полное обескислороживание воды при соотношении катализатора и сульфита натрия 1:100 и температуре 21 С происходит за 2 мин,П р и м е р 4, Стеклянную коническую колбу емкостью 1 л, снабженную магнитной мешалкой, полностью заполняют водой при рН 6,5 и с помощью кислородомера КЛ15 определя" ют концентрацию растворенного в воде кислорода, которая составляет 7,4 мг/л. Добавляют навеску катализатора - дихлороди, 10-фенантролинжелезо в количестве 6 мг, После полного растворения катализатора вносят в раствор навеску сульфита натрия 125 мг. Раствор перемешивают в течение 30 с и измеряют концентрацию растворенного в воде кислорода.Время полного обескислороживания при соотношении катализатора и сульфита натрия 1:100 и температуре 21 С составляет 2 минВ таблице представлены данные по расходу катализатора и времени процесса обескислороживание воды с использованием предложенных и известных катализаторов.При значении рН с 6,5 снижается . содержание активной формы 1 атализатора, при рН ) 10,0 катализатор подвер 30352 Время полного обес" Сульфит:катализатор Расход рНкаталиКатализатор кислороживания, мин затора, моль/л Предлагаемый способ 2 10 7,0 6 .10 8,0 3:1 10:1 Дигистидинатокобальт 3 10 10,0 100:1 110 6,5 100:1 Диакводи, 10-фенантролинкобальта (11) нитратДихлоро-бис,2 -дипири- дилкобальт Дихлоро-ди, 1 0-фе н антролинжелезо гается окислению, в результате чего снижается эффективнсоть процесса обескислороживания,5Интервал предлагаемого соотношения катализатора и сульфита натрия определяется способностью катализатора образовывать двухъядерную оксигенированную форму и его способ- .10 ностью к стократному присоединениюи отщеплению кислорода.Формула и з обретения 1, Способ обескислороживания воды,15 включающий обработку восстановителем в присутствии катализатора -комплексного соединения Зй-переходного металла с азотсодержащим лигандом - в щелочной среде, о т л и ч а 20 ю щ и й с я тем, что, с целью повышения скорости процесса и снижениярасхода катализатора, в качествевосстановителя используют сульфитнатрия, а в качестве катализатора -25 дихлоро-бис,2 -дипиридилкобальтили дигистидинатокобальт, или дщакводи, 10-фенантролин кобальта (11)нитрат, или дихлороди,10-фенантролинжелеэо.Зо 2. Способ по п, 1, о т л и ч аю щ и. й с я тем, что обработкуосуществляют при рН 6,5-10,0,3. Способ по пп. 1 и 2, о т л и -1430352 Ма Со(МО)10,5 От 400:1до 1100:1 4 1010 5 Со(МН ) С 1 С 1 д + 0,1 г/лпирогаллола 10 5:1 Со(МН)ЗС 1 з + 0,25 г/л2-амина-нитрофенола 10 1 10 10,5 5:1 Ф В известном способе используют соотношение гидразин:катализатор. Составитель А.СтадникТехред А.Кравчук Корректор Н.Король,Редактор Т.Лазоренко Заказ 5195/21 Тираж 854 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Известный способ8 10 6Продолжение таблицы 10