Способ удаления растворенного кислорода из воды

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ СПУБЛ 1)4 С 02 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ 5 Вв/(72) ВильВенделини Ролан К 2242 ер е сода до табл ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТ 97/23-26(вв)фрид Фукс, Хорст Рихтер,Кауфман, Вольфганг Ренкерд обер (ЭВ)(54) СПОСОБ УДАЛЕНИЯ РАСТВОРЕННОГО КИСЛОРОДА ИЗ ВОД 1(57) Изобретение относится к способам удаления кислорода из воды, может быть использовано при подготовке питательной воды, ее консервации, при защите от коррозии емкостей, трубопроводов, теплообменников, паровых котлов, для удаления кислорода из кислородсодержащих газов и позволяет повысить эффективность удаления растворенного кислорода за счет повышения скорости реакции его восстановления при сохранении эффективностипроцесса во времени и снижении тре. -буемых количеств активаторов в широком диапазоне значений рН и температур. Кислород удаляют из воды путемобработки ее раствором гидразина вприсутствии активаторов, в качествекоторых используют хлорид гексаммин-,кобальта (111) или хлорид хлоропентамминкобальта (111), или нитрат карбонатопентамминкобальта (111), илигексанитритокобальтата (111) натрия,или смесь хлорида гексамминкобальта(111) и гексанитритокобальтата (111)натрия. Активаторы вводят в растворгидразина концентрации 10-25 Х (преимуществевво 20-157) в количестве О,1- (/)3,0 г/л (преимущественно 0,5-1,0 г/л)при рН 8-11 и температуре 10-30 С.Способ обеспечивает снижень ержан од ия растворенного кислор1341162 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к способамудаления кислорода из воды и можетбыть использовано при подготовке питательной воды, ее консервации, призащите от коррозии емкостей, трубопроводов, теплообменников, паровыхкотлов, а также для удаления кислорода из кислородсодержащих газов.Для удаления растворенного кислорода из воды применяют различные восстановители, Известно использованиев качестве восстановителя гидразина,Его недостатком является возможность осуществления процесса толькопри повышенных температурах.1Недостаток устраняют введением активаторов, в качестве которых используют хиноидные соединения, ароматические диамины, аминофенолы, сульфокислоты и гетероциклические соединения (патент ФРГ К 1,521.749,кл. 48 й 11/14, 1970, патент ФРГИф 2 115463, кл, 48 с 1 11/14, 1974)Их недостатком является необходимостьиспользования высоких концентраций,возможность перехода в паровуюФазу при высоких температурах, а также необходимость соблюдения узкогодиапазона рН 10,0-10,4,Известно использование в качествеактиваторов соединений марганца, меди, кобальта или ванадия (патент СШАР 402271 1, кл, 252-389, 1977, патентСША Р 4079018, кл. 252-389, 1978),недостатками которых являются невысокая активность, а также способностьвызывать коррозию и разложение гидразина.Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ удаления из водырастворенного кислорода с помощьюгидразина, активированного небольшими количествами йода или брома илисолей кислот, содержащих эти элементы (патент ФРГ У 1186305, кл. 48 й11/08, 1965).Недостатками способа являются низкая скорость восстановления растворенного кислорода и необходимостьфильтрации воды через слой активногоугля.Цель изобретения - повышение эффективности удаления растворенногокислорода за счет повышения скоростиреакции его восстановления при сохранении эффективности процесса во времени и снижении требуемых количествактиваторов процесса восстановления -2в широком диапазоне значений рН и температур.Поставленную цель достигают путем использования в качестве активаторов небольших количеств комплексов трехвалентного кобальта с неорганическими лигандами, хлорида гексамминкобальта (111) или хлорида хлоропентамминкобальта (111), или нитрата карбонатопентамминкобальта(111), или гексанитритокобальтата (111) натрия, или смесь хлорида гексамминкобальта (111) и гексанитритокобальтата (111) натрия, которые вводят в водный раствор гидразина концентрации 10-257., в количестве О, 1-3,0 г/л (преимущественно 0,5- 1, О г/л) . Активированный таким образом гидразин не разлагается во время хранения в закрытык емкостях.Способ осуществляют путем обработки воды раствором гидразина, содержащим активатор, в к .ичестве не менее 1 моль на моль растворенного кислорода при рН 8-11 и температуре 10-30 С.Активаторы сохраняют активность в течение всего процесса удаления кислорода.Коррозионные испытания осуществляют в течение 3 мес со стальными пробами, помещенными в кислородсодержащую воду, куда дополнительно два раза в день подают кислород. В воду добавляют активированный гидразин согласно предлагаемому способу, сравнительно - гидразин без активатора и гидразин с органическими активаторами. Испытания показали, что в воде, обработанной по предлагаемому способу, коррозия стальных образцов отсутствует, в то время как на сравнительных образцах отмечается коррозия, увеличивающаяся со временем.Раствор гидразина, содержащий активаторы согласно предлагаемого способа, вследствие его высокой реакционной способности может быть использован для удаления кислорода из кислородсодержащих газов, При встряхивании закрытого сосуда, содержащеговоздух, с раствором гидразина и активатора удается практически полностьюудалить кислород,П р и м е р 1, В водном растворе,содержащем 200 г/л гидразина, растворяют 0,5-3,0 г/л активатора. 1 млприготовленного раствора вводят в 1 лводы, содержащей кислород в количест1341162 Таблица 1 Ак тив атор КонцентрацияО через10 мин после Значение рН Концентрация актива тора, г/л начала. реакции, мг О/л ГСо(БН 3 ьЗ СДз Оф 5 3,3 10,6 2,6 1,0 1,8 1,8 10,6 2,1 10,6 1,7 2,7 1,6 10,6 3,0 1,0 3ве 5-6 мг/л, и направляют смесь в измерительный прибор, позволяющий определить содержание кислорода. Необходимое значение рН устанавливают пу 5 тем добавления щелочи. Испытания проводят при 20 С.Результаты приведены в табл. 1.П р и м е р 2, Приготовленный по примеру 1 раствор гидразина, содержа О щий активатор в количестве 1 г/л, вводят в кислородсодержащую воду.После разложения растворенного кислорода воду вновь насыщают кислородом путем пропускания воздуха в течение 10 мин. Операцию повторяют несколько раз. Содержание кислорода определяют непосредственно после обработки газом и спустя 10 мин после начала реакции. Для сравнения растворы гидразина, активированные органическими активаторами и йодом, обрабатывают аналогичным образом,.Результаты приведены в табл.2, П р и м е р 3. В колбу с затвором, 25 объемом 2000 мл, наполненную воздухом, наливают 500 мл воды с содержанием гидразина 6 г/л и активатора 1 г/л, Закрытую колбу встряхивают в течение 1 ч при комнатной температуре,з 0 В отобранной из газовой фазы пробе определяют по известным методикам содержание кислорода, Содержание кислорода в газовой фазе при использовании гидрохинина уменьшилось до12,5 об,Е, гексамминкобальт (111)хлорида - до 6,5 об,Ж, натрийгексанитритокобальта (111) - до 6 об,7,при использовании торгового продуктас органическими активаторами - до14 об.Е. формула изобретения 1. Способ удаления растворенного кислорода из воды путем восстановления его гидразином в присутствии активатора при рН 8-12, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения степени удаления кислорода, в качестве активатора используют хлорид гексамминкобальта (111), или хлорид хлоропентамминкобальта (111), или нитрат карбонатопентамминкобальта (111), или гексанитритокобальтат (111) натрия, или смесь хлорида гексаммйн-кобальта (111) и гексанитритокобальтата (111) натрия. 2, Способ по п, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что активатор вводят в количестве 0,1-3,0 г/л,3. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что используютгидразин концентрации 10-257.1341162 0,3 10,6 9,3 1,2 10,6 9,3 1,6 0,8 2,0 0,2 10,5 3,0 10,5 9,4 3,0 10,8 4,3 4,3 10,8 0,2 4,3 10,8 1,0 10,4 С 1(ИН) СОИО 1,1 Яа Со(МО ) 1 1,6 Смесьсо(ЯН,)1 С 1 1,5и БаСО(Ю,),3в отйошеиии 1:1 1,5 Йод (прототип) 0,2 Без активатора Продолжение табл.1о сч е с СЧ . СЧ еи СЧ С 4 о оеО и во 1 1 й 1 до хаао е 54 саюфа О О Оаофа ифс.ад о иъ т и а а т .ф лйсча СЧ СЧ ф ф СЧ Сч о оо о С 4о и 1о о м е М О сОс мео м еО СО ее а в Се 4 и СО иъ е О сис ъФ СЧ СЧ о м сс 4 сс е О е е м сч СЧ 3аСЧ с лс ис всч с и 1 иСасч сЧ л а е о сч ла СЧ о ис в3лаО г м и 1о х о л О О 1 Х1 й Е1 а Е1 аао1фс-ОХ1 а ЕоФаойе"ф 1 ЕфОа фофх Фооад ф Р.Осе 1а 44 одЦ 1 ОС-аф11 ФОйеЦ Х ОСС ее Сщ йЭОО ф1 ОФО1ФЗ11 а 1Фо .11 1 11 сОФЕахадар ф ис и 4 и 1 ис сО иф О Сс О Ос О Ос 2 ф Се йффф х с,а 3 а ДО 4 сф О Хф Д