Способ @ - @ -ионирования воды

 

1. СПОСОБ Na-CK-ИОК1ТРОВАНИЯ ВОДЫ, включающий пропускание ее через ионитный фильтр с последующей егЪ регенерацией реакционным агентом, отличающийся тем, что, с целью упрощения и удешевления процесса путем исключения многостадийности и сокращения расхода реагентов, воду пропускают через смешанный слой ионитного фильтра, состоящий из анионита любой основности и сильнокислотного катионита, а регенерацию смещанного слоя ведут подкисленным раствором поваренной соли или природным рассолом, содержащим NaCE, или подкисленной морской водой. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что анионит любой основности и сильнокислотный катионит взяты в соотношении от 1:1 до 4:1 . (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 1(51) 02 F 1/42

ОПИСАНИЕ И3ОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3453789/23-26 (22) 15.06.82 (46) 15.10,83. Бюл. Р 38 (72) Н.П. Субботина, Р.С. Лепилин, Н.В. Потапова, Л.A. Гресь и Н.A. Назарченко (71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетический институт (53) 628.543.2(088.8) (56) 1. Лифшиц О.В. Справочник по водоподготовке котельных установок.

Изд. 2-е, М., Энергия, 1973, с. 287 . (54) (57) 1. СПОСОБ Na-CE —:1ОН1 РОВАНИЯ

ВОДЫ, включающий пропускание ее через ионитный фильтр с последующей его регенерацией реакционным агентом, отличающийся тем,что, с целью упрощения и удешевления процесса путем исключения многостадий ности и сокращения расхода реагентов, воду пропускают через смешанный слой ионитного фильтра, состоящий из анионита любой основности и сильнокислотного катионита, а регенерацию смешанного слоя ведут подкисленным раствором поваренной соли или природным рассолом, содержащим NaC5, или подкисленной морской водой.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что анионит любой основности и сильнокислотный катионит взяты в соотношении от 1:1 до

4:1.

)047843

Изобретение относится к очистке воды и может быть использовано в энергетике и других отраслях промышленности при получении умягченной воды с уменьшенной щелочностью.

Известен способ Ка-Cf -ионированчя

5 вОды, заключающийся в последовательном пропускании воды через Na-катионитные фильтры, и затем через C8— анионитные фильтры. В случае если требуется получить глубоко умягченную воду, она далее пропускается через Na-катионитные фильтры второй ступени.

Недостатками известного способа являются его многостадийность и не- )5 обходимость применения для регенерации Ct -анионитного фильтра раствора поваренной соли, не содержащей примесей кальция и магния. Поскольку товарная поваренная соль всегда содержит эти примеси, требуется проводить умягчение регенерационного раствора соли, например, едким нат-, ром, и применять для его разбавления глубоко умягченную воду. Такие вспомогательные операции, как взрыхление слоя анионита перед пропуском регенерационного раствора соли и последующая отмывка анионита от продуктов регенерации, также должны проводиться умягченной водой во иэ— бежанйе выделения на зернах анионита труднорастворимых соединений СаСО и Mg (ОН)

Кроме того, слабоосновные аниониты в известном способе неработоспособны, так как быстро (после 2-3 циклов) теряют способность поглощать ионы НСО, а сильноосновные аниониты хотя и обладают удовлетворительными .характеристиками, но являются дефи- 40 цитными и дорогостоящими.

Цель изобретения — ускорение и удешевление процесса путем исключения многостадийности и сокращения . расхода реагентов. 45

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу Na-CC -ионирования воды, включающему пропускание воды через ионный фильтр с последующей его регенерацией реакционным агентом, воду пропускают через смешанный слой ионитного фильтра, состоящий иэ анионита любой основности и сильно-, кислотного катионита, а регенерацию ведут подкисленным раствором поваренной соли или природным рассолом, содержащим ИаС6, или подкисленной морской водой.

Кроме того, анионит любой основности и сильнокислотный катионит, бО взяты в соотношении от 1:1 до 4:1.

При осуществлении предлагаемого способа используют ионитные фильтры насыпного типа, загрузка которых состоит из смеси анионита любой основности и сильнокислотного катионита,, находящихся в солевых формах, а именно анионит в CE -форме, катионит в Na-форме. Регенерацию отработанного смешанного слоя ионитов осушествляют подкисленным раствором хлористого натрия или природным рассолом, содержащим ИаСГ, или подкисленной морской водой.

Выбор предлаГаемых соотношений анионита любой основности и сильнокислотного катионита (1:1) †(4:1) обусловлен качеством исходной воды и адсорбционной емкостью используемых ионитов, позволяющих достигнуть необходимую степень очистки воды при максимальных значениях рабочей обменной емкости ионитов и миниальных удельных расходах реагента íà регенерацию.

Уменьшением рН исходного регенерационного раствора устраняется опас— ность выделения на зернах анионита труднорастворимых соединений СаСО и Мд(ОН) в процессе регенерации и обеспечивается перевод части обменных групп катионита в Н-форму. Благодаря появлению в катионите обменных ионов водорода значения рН фильт. руемой жидкости достигают, при прочих равных условиях, меньших значений, чем в слое одного анионита в способе раздельного Na-СО -ионирования. "мещение рН фильтруемой жидкости в область более низких значений создает благоприятные условия к ис— пользованию в смешанном слое анионитов более низкой основности, а также препятствует образованию карбонатных отложений при пропускании через фильтрующий слой жесткой воды.

При обработке природных вод с высоким содержанием сульфатов не исключена во можность образования во время регенерации твердой фазы сульфата кальция-, которая, будучи задержана в фильтрующем слое, в последующем рабочем цикле может обусловить повышение остаточной жесткости фильтрата

Na-С8 -ионитного фильтра. Для получения высокого эффекта умягчения при обработке вод такого типа за первой ступенью совместного Ка-СР -ионирования следует предусматривать Na-катионитные фильтры второй ступени.

Пример 1. Смесь катионита

КУ-2 и анионита АН-2ФН при соотношении 1:1 загружают в лабораторную . колонку на высоту 30 см. Регенерация проводится подкисленным 84.-ным раствором поваренной соли с удельным расходом 140 кг/м . Для вэрыхления и отмывки используют исходную воду состава, мг-экв/л:

Общая жесткость 3,1-3,2

Щелочность 2,3-2,4

Сульфа.ты 0,7-0,8

Хлориды G,05-G,0á

1047843

Рабочая обменная емкость, r-экв/м

Среднее качество фильтрата, мг-экв/л

Показатели

Анионит н

Катионит

I по жесткости по нсо )по, (so+ +IIcQI) 0,03 Общая жесткость

Натрий

Щелочность

Сульфаты

Хлориды

580

390

590

0,73

0,7

0,0

0 05

Составитель Н. Савенкова

Редактор A. Химчук Техред Т. Маточка Корректор. М. Демчик

Заказ 7851/23 Тираж 941 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Скорость пропуска воды 20 м/ч, а регенерационного раствора и отмывочной воды 7-10 м/ч. Отключение колонки на регенерацию проводят при значении щелочности фильтрата

1,6 мг-экв/л. 5

B таблице приведены данные по качеству получаемой воды и рабочей обменной емкости используемых ионитов.

Пример 2. Смесь анионита 10

AH-2ФН и катионита КУ-2 при соотношении 4:1 загружают в стандартный ионитный фильтр диаметром 2,0 м, Регенерацию фильтра проводят подкисленной морской водой. Для взрыхления 15 и отмывки используют исходную пресную воду состава, мг-экв/л:

Общая жесткость 8,0

Щелочность 4,5

Сульфаты 1,.9

Хлориды 3,4

Скорость фильтрования в рабочем цикле 15 м/ч, при регенерации и отмывке 7 м/ч. Получен филвтрат с остаточной жесткостью 0,1 мг-экв/л и щелочностью 0,6-0,7 мг-экв/л.

Таким образом, как следует из полученных данных, использование при регенерации подкисленных неумягченного раствора поваренной соли или морской воды, а также неумягченной воды для взрыхления и отмывки смешанного слоя ионитов обеспечивает упрощение и удешевление процесса за счет отказа от умягчения регенерационного раствора и воды, потребляемой на собственные нужды. Кроме того, необходимый эффект очистки воды достигается с применением дешевого слабоосновного анионита AH-2ФН, значение рабочей обменной емкости которого при многократном повторении рабочих циклов в указанных условиях регенерации сохраняется стабильным, т.е. слабоосновной анионит является работоспособным в предлагаемом способе совместного Na-С1-ионирования воды.

Технико-экономический эффект предлагаемого способа обусловлен упрощением процесса путем сокращения числа ионитных фильтров и исключения вспомогательных устройств для умягчения регенерационного раствора поваренной соли и удешевлением процесса за счет использования более дешевых марок анионитов и сокращения расхода реагентов на обработку регенерационного агента и воды, расходуемой на собственные нужды фильтров.

Ориентировочно ожидаемый экономический эффект от реализации предлагаемого способа на установке производительностью 200 м /ч составит 45 тыс. руб. в год.