Способ регенерации катионита

 

Изобретение относится к способам регенерации катионитов и может быть использовано для очистки воды от ионов кальция. Целью изобретения является предотвращение отложения сульфата кальция на катионите. Способ осуществляют следующим образом. Отработанный слой катионита в умягчаемом растворе расширяют подачей воздуха более чеем на 60 об. %, затем катионит регенерируют в псевдоожиженном состоянии сульфат содержащим раствором в присутствии воздуха, который подают с расходом более 5 л на 1 м <SP POS="POST">3</SP> регенерационного раствора. Степень предотвращения отложений сульфата кальция на катионите составляет 100 %. 2 табл.

СОЮЗ СаааТСНИХ

РЕСПУБЛИК

828 А1 июSU<в дц 4 В 01 J 49

ОПИСАНИЕ ИЗОбРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHFbA ÈßM

ПРИ ГКНТ СССР

1 (211 4140531/31-26 (22) 28.10.86 (46) 30.06.89. Бюл. № 24 (71) Азербайджанский институт нефти и химии им. М. Азизбекова (72) Л. Н. Полетаев, И. А. Малахов, К. М. Абдуллаев и А. Е. Суперфин (53) 663.635 (088.8) (56) Вулих А. И. Ионообменный синтез.— М: Химия, 1973, с. 99 — 101, 124 — 125. (54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ КАТИОНИТА (57) Изобретение относится к способам регенерации катионитов и может быть испольИзобретение относится к способам регенерации ионитов и может быть использовано на предприятиях химической, нефтеперерабатывающей и нефтехимической, теплоэнергетической, электронной, радиотехнической, металлургической и других отраслях промышленности, располагающих ионитными установками для очистки.

Цель изобретения — предотвращение отложения сульфата кальция на катионите.

Пример. На катионитный фильтр, загруженный катионитом КУ вЂ” 2, подают природную воду с суммарным содержанием катионов 10 мг-экв/л (в том числе натрия

5 мг-экв/л; кальция и магния в сумме 5 мгэкв/л). Фильтр отключают на регенерацию по проскоку жесткости 0,2 мг-экв/л. Затем в нижний слой катионита, находящегося в умягчаемой воде подают воздух до расширения слоя на 60 — 110О . После достижения стабильного расширения слоя воздух отключают и в нижний слой катионита подают 2 — 3 н. сульфатсодержащий регенерационный раствор с расходом обеспечивающим псевдоожижение слоя катионита.

Одновременно с подачей регенерационного раствора в нижнюю часть слоя катионита в псевдоожиженном состоянии подают воз2 зовано для очистки воды от ионов кальция. Целью изобретения является предотвращение отложения сульфата кальция на катион ите. Способ осуществляют следующим образом. Отработанный слой катионита в умягчаемом растворе расширяют подачей воздуха более чем на 60 об.о, затем катионит регенерируют в псевдоожиженном состоянии сульфатсодержащим раствором в присутствии воздуха, который подают с расходом более 5 л на 1 м регенерационного раствора. Степень предотвращения отложений сульфата кальция на катионите составляет 100 l. 2 табл. дух в количестве более 5 л на 1 м" регенерационного раствора.

В табл. 1 представлено количество сульфата кальция, отложившегося на катионите в процессе регенерации предлагаемым способом в зависимости от удельного расхода воздуха на единицу объема регенерационного раствора.

Из полученных данных следует, что согласно предлагаемому способу предотвращаются отложения сульфата кальция на катионите. При пропускании 0,7 — 3 н. сульфатного раствора Na SO4 или Н2504 снизу вверх через предварительно расширенный слой катионита при одновременной подаче воздуха обеспечивается надежный режим регенерации катионита без его гипсования.

Это обусловлено тем, что введение рассредоточенных пузырьков газа создает условия для формирования в межзерновом пространстве (на развитой поверхности пузырьков) мелкодисперсной устойчивой взвеси, т. е. препятствует росту кристаллов CaSO4, их агломерации и образованию застойных зон в фильтре, а также способствует выносу мелкодисперсной взвеси из межзернового пространства.

1489828

Формула изобретения

Таблица 1

Количество сульфата кальция на катионите, мг-экв/л катионита

Удельный расход воздуха, подаваемого в нижний слой катионита в процессе псевдоожижения, л/м регенерационного раствора

P ег ен ер ацио нный раствор, н.

00305305060

2,5-3,5 0,5-0,8 0,1-0,2 О 0

3040081002030.0

3,0-4,0

3,5-5,0

Сульфат натрия 2

Серная кислота 3

Концентра- Количество ция раст- CaSOq вора, н мг-экв на

1 л КУ-2

Регенерационный раствор

190-220

215-230

Предварительное расширение слоя (псевдоожижение его) -катионита является обязательным, поскольку подача регенерационного раствора в спокойный или неподвижный слой катионита с последующим его переводом в состояние расширения самим регенерационным раствором приводит к гипсованию катионита. Просто предварительное расширение слоя также не исключает возможность гипсования.

Необходима определенная степень расширения катионита более чем íà 60% от исходного объема, которая непосредственно зависит от концентрации сульфатного раствора и степени истощения катионита по иону Са . Диапазон концентраций регенерационных растворов, при которых наблюдается гипсование катионита составляет 0,7—

3,0 н. Реальная степень истощения катионита в различных схемах умягчения водой различных составов составляет 10 — 80%.

Нижняя граница расширения слоя на

60% способствует пропусканию 0,7 н. сульфатного раствора, которое проходит без гипсования даже при глубоком истощении катионита. Верхняя граница расши рения слоя на 110% соответствует пропусканию 3 н. сульфатного раствора, которое не вызывает гипсования даже при глубоком истощении.

Для сравнения известного и предложенного технических решений проводят регенерацию сульфатсодержащими регенерационными растворами без предварительного расширения катионита и при отсутствии подачи воздуха в регенерационный раствор.

Условия проведения регенерации следующие: катионит КУ вЂ” 2 перед регенерацией переводят в Са-форму, в качестве регенеранта применяют сульфатный раствор 2 н.

Na SO4 или 3 í. HzSO4, высота слоя катионита 2,0 м. Требуемую высоту псевдоожиженного слоя получают подбором линеиной скорости потока регенерационного раст5 вора в диапазоне 12 — 18 м/ч. Для предотвращения уноса зерен катионита стеклянный фильтр Я 2,5см и высотой 4,5 м оборудуют на выходе из колонки сеткой.

Выпадение CaSO4 на зернах катионита

16 наблюдают сразу после подачи концентрированного 2 н, раствора Ма280 (или 3 н. раствора HpSO4). Через 2 — 3 мин с начала пропускания регенерационного раствора отмечается слипание зерен катионита в результате их гипсования, особенно в верхнем

15 слое катионита, прижатом к улавливающей сетке. После промывки количество оставшегося CaSO4 определяют содержание сульфатов в пропущенном растворе HCl с помощью объемного хроматного метода.

Количество CaSO4, приходящееся на единицу объема загрузки после ее регенерации и промывки, приведено в табл. 2.

25 Способ регенерации катионита, включающий пропускание регенерационого сульфатсодержащего раствора через псевдоожиженный, слой катионита в кальциевой форме, отличающийся тем, что, с целью предотвращения отложения сульфата кальция на

3ц катионите, отработанный катионит предварительно подвергают псевдоожижению пропусканием воздуха до увеличения его объема более чем на 60% и обработку регенерирующим раствором проводят при одновременном пропускании воздуха в количестве более 5 л на 1 м регенерационного раствора.