Способ регенерации водород-катионитного фильтра первой ступени химобессоливания воды

(19) 51 В 01 1 49/00 ОПИС К АВТОРСК ИЕ ИЗОБ ТЕНИ Изобретение отно ки воды ионитами и мо но в теплоэнергетик химической и электро ленности. ится к технике очист жет быть испол ьзова , металлургической ехнической промыш- увеличение рабокатионитов, эагруионитные фильтры воды при близких к личествам серной процесса обессолии водород-катиониттупени химобессолит подачу раствора вной корпус двухпоотвод отработанного ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР У СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ВОДОРОДКАТИОНИТНО ГО Ф ИЛ ЬТРА П Е РВ ОЙ СТУПЕНИ ХИМОБЕССОЛИВАНИЯ ВОДЫ(57) Изобретение относится к технике очистки воды ионитами, в частности к способамрегенерации водород-катионитного фильтра первой ступени химобессоливания водыустановки и позволяет увеличить рабочую Цель изобретения чей обменной емкости женных в водород-ка первой ступени очистки стехиометрическим к кислоты и удешевление вания,Способ регенераци ного фильтра первой с вания воды включае серной кислоты в осно точно - сверху и снизу,1673207 А обменную емкость катионитов и степень очистки воды при близких к стехиометрическим количествам расходах серной кислоты, а также удешевить процесс. При регенерации Н-катионитного фильтра осуществляют подачу раствора кислоты в основной корпус двухпоточно - сверху и снизу, отвод отработанного регенерационного раствора через среднюю дренажную систему и подачу его в предвключенный корпус катионитного фильтра через анионитный фильтр, загруженный высокоосновным анионитом типа АВ-8. При этом через анионитный фильтр пропускают 40-80 , обьема об)абатываемой воды на стадии обработки и весь обьем отработанного кислого регенерационного раствора основного корпуса катионитногофильтра перед подачей его в предвключенный корпус, 1 ил., 1 табл. регенерационного раствора через среднюю дренажную систему, установленную в слое катионита основного корпуса, и подачу его в предвключенный корпус катионитного фильтра через анионитный фильтр, загруженный высокоосновным анионитом типа АВ-8 и включенный между предвключенным и основным корпусами катионитного фильтра в стадии обработки. через который пропускается 40 - 80;ь обьемэ обрабатываемой воды.На чертеже показана технология осуществления способа.На стадии обработки исходную воду 1 пропускают через предвключенный корпус водород-катионитного фильтра 2 первой ступени в направлении сверху вниз. Потомчасть фильтрата (40-80 о ) пропускается через анионитный фильтр 3 в направлении сверху вниз, смешивается с остальной частью (60-20 ) и подается в основной корпус водород-катионитного фильтра 4 в направлении сверху вниз. Далее фильтрат 5 с целью обессоливания подвергается необходимой обработке. Часть воды, пропускаемой через фильтр 3, определяется тем условием, что в момент отключения катионитного фильтра на регенерацию анионит АВ-8, загруженный в фильтр 3, полностью истощен по сульфат-иону, т.е, он находится вЯ 04 форме, При этом снижается сумма анионов сильных кислот в воде, поступающей в основной корпус, и увеличиваемся значение относительной щелочности в нем. В результате за счет предотвращения преждевременного проскока ионов натрия, остающихся после регенерации в слоях катионита, находящегося вокруг средней дренажной системы, и уменьшения высоты "работающего" (защитного) слоя катионита повышается рабочая обменная емкость катионита, загруженного в основной корпус.На стадии регенерации регенерационный раствор серной кислоты 6 в стехиометрическом количестве подается в основной корпус 4 двумя потоками - сверху и снизу, отводится через дренажную систему, установленную в середине слоя катионита, и пропускается последовательно сначала через анионитный фильтр 3. а потом через предвключенный корпус катионитного фильтра 2 в направлении сверху вниз. Отмывка от продуктов регенерации производится по этой же схеме. При этом сначала происходит сорбция кислоты анионитом АВ-8 из отработавшего раствора основного корпуса и до появления кислотности на выходе фильтра 3 раствор, поступающий на предвключенный корпус, содержит только сульфат натрия.Присутствие в отработанном растворе катионитов только ионов натрия и водорода обусловлено нахождением катионитов перед регенерацией кислотой в натрий-форме, достигаемым либо подачей на химобессоливание глубокоумягченной воды, приготовленной или Н-катионированием, либо предварительной регенерацией катионитов растворами натриевых солей,Нэ стадии отмывки происходит десорбция поглощенной кислоты из анионитного фильтра 3 и в предвключенный корпус поступает раствор серной кислоты, имеющий низкое содержание ионов натрия.Таким образом, за счет поступления в предвключенный корпус раствора кислоты, имеющего более высокое значение отноше 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ний Н/(Н+йа) по сравнению со способомбез применения анионитного фильтра, повышается эффективность регенерации катионита, загруженнго в нем. В результатеповышается обменная емкость катионита,загруженного как в предвключенный корпус(эа счет поступления более чистого растворакислоты), так и в основной корпус (за счетболее глубокого истощения на стадии обработки). Это обуславливает повышениеудельного расхода кислоты на основнойкорпус при сохранении общего расхода кислоты на регенерацию катионитного фильтра, близким к стехиометрическому, чтопозволяет получить фильтрат более высокого качества,Через анионитный фильтр в зависимости от суммы анионов и соотношения хлори сульфат-ионов в обрабатываемой водепропускается 40- 80 объема воды, обработанной эа фильтроцикл, с тем условием,что в момент отключения Н-катионитногофильтра на регенерацию анионит АВ-8находился полностью в сульфат-форме. а неС 1- форме.Возможен также пропуск всего количества воды через анионитный фильтр или всамом начале фильтроцикла, или при снижении кислотности фильтрата предключенного корпуса.Регенерационный раствор на основнойкорпус подается двухпоточно - сверху иснизу. Количество кислоты, пропускаемойсверху и снизу, соответствует объему катионита, находящегося над и под средней дренажной системой,Дьухпоточная подача серной кислотына основной корпус обеспечивает работуслоя катиоиита. находящегося под среднейдренажной системой, в противоточном режиме, что способствует получению фильтрата высокого качества, так как в последнейфазе стадии обработки вода соприкасаетсяс хорошо отрегенерированными слоями катионита, Поэтому регенерационный раствор серной кислоты готовится на воде, неимеющей противоионы (ионы жесткости,натрия), т.е, на Н-катионированной воде.В связи с отсутствием опасности загипсования катионита концентрация регенерационного раствора серной кислотыпринимается 4 - 67 ь, что позволяет снизитьрасход воды на собственные нужды (на приготовление регенерационного раствора),После окончания регенерации катионитных фильтров производится регенерация анионитного фильтра раствором едкогонатра, Рабочая обменная емкость высокоосновного анионита АВ-8 по гидроксилиону с увеличением концентрации и1673207 Вариант Технологические показатели Способ Известный П едлагаемый Удельный расход серной кислоты, г - экв/г -(к,/ з) Рабочая обменная емкость катионитов,г-экв/м э КУ- 8 ( в предвключенном корпусе) КУ - 2 - 8 ( в основном корпусе ) Средняя Среднеостаточная концентрация ионов натрия в фильтрате, мг-экв/л1,02 (34,3) 1,02 (52.0) 720 1360 1040 410 960 685 0,29 0,18 Удельный расход серной кислоты, г-экв/г -экв ( кг/м ) Рабочая обменная емкость катионитов,г-экв/м з Сульфоуголь ( в предвключенном корпусе) КУ-8 ( в основном корпусе ) Средняя Среднеостаточная концентрация ионов натрия в фильтратЕ, мг-экв/л1,02 (28,0) 1,02 (36.3) 240 880 520 400 1050 680 0,21 0.32 удельного расхода едкого натра увеличивается. Оптимальная концентрация едкого натра и удельный расход его составляет 6-8 ф 6 и 1,5 г-экв/г-экв, Избыток щелочи используется для регенерации анионитного фильтра 5 первой ступени химобессоливания воды, Возможно также проведение совместной регенерации анионитного фильтра с анионитными фильтрами первой, второй или обеих ступеней химобессоливания воды, 10П р и м е р. На химобессоливающую установку подается вода с ионным составом, мг-экв/л: Ма 6,1; НСОз 2,1; Ю 3,0; С 1,0.Основной корпус 4 катионитного филь тра загружен катионитом КУ-8, анионитный фильтр 3 - анионитом АВ.17-8.Возможны два варианта эагружения предвключенного корпуса катионитнго фильтра: 20предвключенный корпс катионитного фильтра 2 загружен катионитом КУ-8, соотношение объемов ионитов в фильтрах 2, 3 и 4 составляло 1:0,85:1;предвключенный корпус катионитно го фильтра 2 загружен сульфоуглем, соотношение объемов ионитов в фильтрах 2. 3 и 4 составляло 1,3:0,85:1.Указанные соотношения объемов ионитов были выбраны с учетом допустимых вы сот загрузки различных ион итов в промышленных установках при одинаковых диаметрах фильтров, Через анионитный фильтр 3 пропускали 60 ойоабатываемой воды. Отключение фильтров на регенерацию производили при снижении кислотности фильтрата основного корпуса 4 на 1,0 мг-экв/л,Технологические показатели процесса катионирования по известным и предлагаемым способам сведены в таблице. Формула изобретения Способ регенерации водород-катионитного фильтра первой ступени химобессоливания воды, включающий подачу раствора серной кислоты в основной корпус двухпоточно - сверху и снизу, отвод его через среднюю дренажную систему и пропуск через предвключенный корпус в направлении сверху вниз при нахождении катионитов, загруженных в оба корпуса, в натриевой форме. отличающийся тем,что,сцелью повышения рабочей обменной емкости катионитов и удешевления процесса, между предвключенным и основным корпусами катионитного фильтра включают анионитный фильтр. загруженный сильнооснсвным анионитом, и через него пропускают 40 - 80 объема воды и весь объем отработанного раствора серной кислоты и отмывочной воды основного корпуса перед подачей их в предвключенный корпус в стадии регенерации катионитного фильтра.1673207Составитель В. ВисиловскаяРедактор Н, Киштулинец Техред М.Моргентал Корректор С. Черни Заказ 2877 Тираж 312 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина. 101