Способ ионирования воды
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1587012
Авторы: Абдуллаев, Акульшин, Космодамианский, Малахов, Полетаев
Текст
СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 51)5 С 02 Г 1/42 НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТЕЛЬСТВ К АВТОРСКОМУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И О 1 ЩРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Азербайджанский институт нефти и химии им. М,Азизбекова(56) Авторское свидетельство СССР У 1022948, кл, С 02 Р 1 /42, 1 983. (54) СПОСОБ ИОНИРОВАНИЯ ВОДЫ (57) Изобретение относится к обработке воды ионированием в схемах химобессоливания и позволяет повысить динамическую обменную емкость ионитов и степень очистки воды, Способосуществляют путем последовательного пропус кания исходной воды сначала через Фильтр 1 ступени, загруженный полифункциональным ионитом (сульфоуглем),Изобретение относитсяк технике обработки воды ионитами в схемах хкчобессоливания и может быть использовано в энергетике, химической, электронной и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности, располагающих водоподготовительными установками,Целью изобретения является повышение динамической обменной емкости ионитов и степени очистки воды, а также обеспечение возможности одновременной глубокой отработки всех типов загрузки ионитов по емкости,Исходную воду пропускают последовательно сначала через фильтр 1 стуаи 158701 А 2 затем через двухслойную загрузку фильтра 11 ступени с сильнодпссоци" ированным ионитом (КУ) в качестве нижнего слоя загрузки и слабодиссоциированным ионитом (КБ) в качестве верхнего слоя загрузки, при этом воду пропускают через слой загрузки фильтра 1 ступени сверху вниз одним потоком. Регенерацию Фильтров 1 и 11 ступени проводят одновременно с ис - лользованием свежеприготовленного регенерационного раствора для нижнего слоя загрузки Фильтра 11 ступени и отработанного регенерационного раствора для верхнего слоя загрузки и фильтра 1 ступени, Предлагаемый спос соб обеспечивает возможность одновременной глубокой отработки всех типов загрузки ионита по емкости при соотношении объемов КБ: КУ, равном (, 005-0,20, 2 з.п.ф-лы, 2 табл. пени, загруженный полифункциональным ионитом, затем через двухслойную загрузку фильтра 11 ступени с сильнодиссоциированным ионитом в качестве нижнего слоя и слабодиссоциированньм ионитом в качестве верхнего слоя загрузки, при этом воду пропускают через слой загрузки фильтра 1 ступени сверху вниз одним потоком, а отношение объемов верхнего и нижнего слоев загрузки в фильтре 11 ступени составляет 0,05-0,20, Регенерацию фильтров 1 и 11 ступени проводят одновременно с использованием свежего регенераци." онного раствора для нижнего слоя за 158012грузки Фильтра 11 ступени и отработан-.ного раствора для верхнего слоя загрузки фильтра 1 ступениОбщий отработанный раствор выводятчерез среднюю дренажную систему филь-тра 11 ступени. При ионировании водыпо схеме Н-катионирования в качествеполифункционального ионита используютсульфоуголь, сильнодиссоциированного 10сульфокатионита - КУи слабодиссоциированного карбоксильного катионита - КБ.П р и м е р, При химобессолованииводы по схеме Н-катионирования надвухкорпусную Н-катионитную установку подают воду с катионным составом,мг-экв/л: Са" 0,6; Мд 0,3; На 2,8.Причем 1 ступень загружена полуфункциональным ионитом (сульфоуглем),а 11 ступень (нижний слой) - катиокитом (сильнодиссоциированным ионитом) КУ. Диаметры фильтров составляют 20 мм, высота затрузки сульфоугля в фильтре 1 ступени 2 м, а КУ25в фильтре Т 1 ступени 2,0 и, Верхнеедренажное устройство фильтра 11 ступени расположено на верхней границеслоя КУи засыпано на 0,3 м защит-.ным слоем слабодиссоциированного ионита - карбоксильным катионитом КБ,Соотношение объема верхнего и нижнего слоя загрузки составляет 0,15.Исходную воду с укаэанным катионным составом пропускают последовательно через фильтр 1 и 11 ступенейсверху вниз, Сульфоуголь в ФильтреТ ступени работает в режиме поглощения катионитов жесткости, КУв 1 а. Фильтре ТТ ступени - в режиме поглогЯщения Ба+, а КБв фильтре 11 ступени - в режиме поглощения жесткостии Ыа+.Содержание кампонентов в исследуемых растворах определяют по следующим 5.методикам: (Са, МВ) жесткость - титрометрически с применением трилона Б;Ма - методом пламенной фотометрии,кислотность - по расходу 0,01 н. и0,1 н. БаОН доведением значения рН ана-,,1 гизируемой воды до точки перехода выб"50раиного индикатора, например метилоранжа,Регенерацию Фильтров 1 и 11 ступеней начинают одновременно, Перед регенерацией Фильтров 1 Т ступени дренируют полностью, а Фильтр 1 ступени -до верхнего уровня загрузки. Черезфильтр 1 ступени сверху вниз со ско- а ростью 8 и/ч пропускают отработанныйрегенерационный раствор предыдущейрегенерации следующего катионного состава, мг-экв/л; За + 170; (Са + Мд)50 Н+1 95 . В это же время фильтр 1 Тступени заполняют 0,3 -ным растворомНЯО. При появлении кислотности вотработанном регенерационном растворепосле фильтра 1 ступени сброс раствора прекращают и направляют его нафильтр 11 ступени,Через фильтр 1 Т ступени в этот момент начинают пропускать З -ный раствор НБО,г. Усредненный состав общегораствора, выводимого через среднююдренажную систему фильтра 11 ступени,содержит, мг-экв/л: Иа 170; (Са+ Мд) 50; Н 195 . Указанный отработанный реакционноспособный (кислый)раствор собирают и повторно используют для регенерации Фильтра 1 ступении верхнего слоя Фильтра 11 ступени.При стехиометрическом расходе кислоты на регенерацию катионитов и ееполной утилизации емкость сульфоуглясоставляет 920 мг-экв/л, карбоксильного катионита КБ1380 мг-экв/л икатионита КУ1400 мг-экв/л, Содержание Ба в очищенной воде составляет40 мкг-экв/л.Одновременно по известной технологии проводят сравнительные испытаниядвухкорпусного Н-фильтра с той же высотой загрузки катионитов и рекомен -дуемым для 1 Т ступени соотношениемверхней и нижней частей слоя КУ,равным 1: О, 5, т, е. 1, 32: О, КК (и),По известному способу обменная емкость сульфоугля составляет в среднем 500 мг-экв/л, а катионита КУ 430 мг-экв /л. содержание же ь 1 а+ вфильтре составляет 850 мкг-экв/л. Кроме того, обменная емкость КУ, равная 1 200 мг-экв/л, приведенная в известном способе, при двухпоточной регенерации стехиометрическим расходом и расположении среднего дренажа на высоте О,КК м на фильтрах с двухметровой загрузкой достигнута быть пе может. В сравнении с известным предлагаемый способ позволяет на стандартных фггльтрах с дгэухметровой загрузкой увеличить обменную емкость ионитов и в десятки раз повысить степень очистки воды.В табл.1 представлены результаты по изменению показателей качества во40 формула 45 50 55 ды и обменной емкости ионитов в зависимости от соотношения объемов за" грузки в Фильтре 11 ступени КБ: :КУ. Предлагаемое сочетание объемов слабокислотного и сильнокислотного катионитов в фильтре 11 ступени обусловлено необходимостью одновре":. менного вывода на регенерацию обоих фильтров (1 и 11 ступеней) для ха- рактерных составов природных вод при стандартных высотах загрузки, Это достигается за счет достижения одновременной глубокой отработки всех типов загрузки ионитов по емкости.При соотношении объемов загрузки КБ: КУО, 05 доля слабокислотного катионита КБ, работающего по ионам . жесткости, уменьшается, а доля силь-. нокислотного катионита КУ, работающего по ионам На+, увеличивается, В связи с этим к моменту истощения КБсульфоуголь еще не набирает полную обменную емкость по жесткости, а КУвозможную высокую обменную емкость по Ба+. Однако они должны быть выведены на регенерацию в связи с истощением КБпо.ионам жесткости, поступлением их на КУ, вытеснением ими иэ загрузки последнего ионов На+ и ухудшением качества фильтрата.При соотношении объемов загрузки КБ:КУ 0,25 доля слабокислопного катионита КБ, работающего по жесткости, увеличивается, а доля .сильно- кислотного . катионита КУ, работающего по ионам Ба+, уменьшается, В связи с этим к моменту истощения КУпо ионам На сульфоуголь еще не йабирает полную обменную емкость, а КБ- возможную высокую обменную емкость по ионам жесткости, Однако они должны быть выведены на регенерацию в связи с истощением КУпо ионам натрия, ухудшением качества фильтрата.Исследована также эффективность способа регенерации без одновременной подачи свежего и отработанного регенерационного раствора и с использованием для верхнего слоя загрузки сильнокислотного катионита. Полученные результаты представлены в табл,2.Как видно иэ приведенных в табл,1 и 2 данных, одновременность подачи свежего и отработанного регенерационного раствора кислоты обеспечиваетзначительно более высокие технологические показатели способа, При неодновременной подаче регенератов не 8701 2 6обеспечивается зажатие слоя КУ, чтоприводит к снижению его емкости иухудшению качества фильтрата, Крометого, в этом случае при любых услови 5ях не обеспечивается стехиоме трический расход кислоты на восстановлениеобменной емкости катионитов, в связис избыточным содержанием кислоты вотработанчом растворе и невозможностью ее утилизации.Возможность достижения стехиомет-,рического расхода кислоты исключается и при замене верхнего слоя загруз 15 ки фильтра 11 ступени сильнокислотнымкатионитом, В этом случае значительноснижается емкость всех трех рассматриваемых слоев катионитов и увеличивается остаточное содержание ионов20 натрия в фильтрате,Таким образом, в предлагаемом способе ионирования воды 1 и 11 ступениионирования находятся в новой функциональной взаимосвязи, позволяющей эф 25 фективно использовать верхний слой вфильтре 11 ступени для увеличениястепени отработки ионита в 1 ступени,что приводит к достижению практическиравновесной отработки полуфункцио 30 нального ионита сульфоугля, загруженного в 1 ступень, при выполнении требований к качеству фильтрата по натрию э Предлагаемый способ может быть реализован так же и при проведении процесса анионирования воды с использованием в качестве ионитов анионообменной загрузки. изобретения 1. Способ ионирования воды в схемах химобессоливания, включающий последовательное пропускание исходной воды сначала через фильтр Е ступени, загруженный полуфункциональным ионитом, затем через фильтр 11 ступени с сильнодиссоциированным ионитом в качестве загрузки, регенерацию этой загрузки свежеприготовленным регенерационным раствором, а фильтра 1 ступени - отработанным регенерационным ра- створом, отличающийся тем, что, с целью повышения динамической обменной емкости ионитов и степени очистки воды, исходную воду пропускают через фильтр 1 ступени сверху вниз одним потоком, фильтр 11 ступени до1587012 Табли а 19Данные показателей при соотношении объемов верхнего (КБ)и нижнего (КУ) слоев загрузки в фильтре 11 ступени(КБ: КУ) по способу Показатели Известный Предлагаемый О 03 О 05 О 15 О 20 О 3 0,03 Обменная емкость,г-экв/м: сульфоуголь 630 850 870 900 750 500 1370 1260 970 сильнокислотныйкатионит КУ1 ООО 1400 1400 1400 1300 1200 Средняя обменнаяемкость общего объема загрузки,г-экв/м 1165 859 1100 1144 1068 Остаточное содержание Ыа в фильт рате, мг/л 0,65 0,4 0,4 0,35 0,5 0,92 Таблица 2Данные показателей при регенерации с Показатели использованием в качестве верхнегослоя загрузки фильтра 11 степеникатионита КБ(од, новремен-.ная) КБ(не- КУ(одноодновре- временная) менная)1 Емкость, мг-экв/л: КУ1 50 (верхний слой) 1120 1400 1000 (нижнийслой) 950 1370 КБ - 4 Полнительйо содержит верхний защитныйолой загрузки из слабодиссоциированйого ионита, а регенерацию фильтрови 11 ступени проводят одновременно,При этом в качестве регенерационногораствора верхнего слоя загрузки фильтра 11 ступени используют отработанный1 егенерационный раствор,2. Способ по п.1, о т л и ч,а ю -ф и й с я тем, что, с целью обеспеения возможности одновременной глубоой отработки всех типов загрузки иослабокислотныйкатионит КБ1450 1450 нитов по емкости, отношению объемов слабодиссоциированного и сильнодиссоциированного слоев загрузки в фильтре 11 ступени составляет 0,05-0,20,3. Способ по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в случае ионирования воды по схеме Н-катионирования в качестве полуфункционального ионита используют сульфоуголь, сильнодиссоциированного сульфокатионита КУ, слабодиссоционированного карбоксильного катионита - КБ,10587012 Продолжение табл.2 Данные показателей при регенерации сиспользованием в,качестве верхнегослоя загрузки фильтра 11 степеникатионита Показатели Сульфоугля 900 700 500 1165 708 913 0,35 0,60 П р и м е ч а н и е, Соотношение КБ: КУ= 0,15. Составитель В.ВилинскаяРедактор И,Дербак Техред Д.Олийнык Корректор Т. Малец Заказ 2396 Тираж 803 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при:ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 Средняя обменнаяемкость общегообъема загрузки,мг-экв/л,Остаточное количество Юа+ в фильт"рате, мг/л КБ(однов ремен-.ная) КБ(не- КУ(одноодновре- временная)менная)
СмотретьЗаявка
4326794, 01.10.1987
АЗЕРБАЙДЖАНСКИЙ ИНСТИТУТ НЕФТИ И ХИМИИ ИМ. М. АЗИЗБЕКОВА
МАЛАХОВ ИГОРЬ АЛЕКСАНДРОВИЧ, АБДУЛЛАЕВ КАМАЛ МИХМАН ОГЛЫ, ПОЛЕТАЕВ ЛЕОНИД НИКОЛАЕВИЧ, КОСМОДАМИАНСКИЙ ВЛАДИМИР ЕВГЕНЬЕВИЧ, АКУЛЬШИН ОЛЕГ ПАВЛОВИЧ
МПК / Метки
МПК: C02F 1/42
Метки: воды, ионирования
Опубликовано: 23.08.1990
Код ссылки
<a href="https://patents.su/5-1587012-sposob-ionirovaniya-vody.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ ионирования воды</a>
Предыдущий патент: Способ очистки сточных вод от органических веществ
Следующий патент: Способ получения кристаллического хлористого аммония
Случайный патент: Пильное полотно