Способ регенерации высокоосновных анионитов, насыщенных нитрат-ионами

 

Изобретение касается регенерации высокоосновных анионитов, используемых при денитрификации сточных вод предприятий химической промышленности. Цель изобретения - повышение эффективности регенерации анионитов, насыщенных нитрат-ионами, сокращение потерь анионитов и удешевление процесса. Способ заключается в том, что регенерацию анионитов ведут в одну стадию раствором, содержащим 8-10 мас.% карбоната аммония и 2-5 мас.% бикарбоната аммония. В качестве раствора углеаммонийных солей указанной концентрации целесообразно использовать полупродукт промышленного производства аммиачной селитры. 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 В 01 J 49/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4499979/23-26 (22) 31.10.88 (46) 23.08.90. Бюл. N. 31 (?2) В.В,Шаталов, И.B.Hèêèòèí, Л.Н.Сорокин, M.Â.Ïàíàñþê, В,В,Уткин и Б,П.Афанасенко (53) 663,632(088.8) (56) Заявка ФРГ N 3317297, кл, С 02 F 1/42, 1983. (54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ВЫСОКООСНОВНЫХ АНИОНИТОВ)НАСЫЩЕННЫХ

НИТРАТ-ИОНАМИ (57) Изобретение касается регенерации высокоосновных анионитов, используемых

Изобретение относится к регенерации акионитов, используемых в процессах денитрификации сточных вод предприятий химической промышленности, производства минеральных удобрений, а именно пр« ионообменной очистке вторичных конденсатов упарки аммонизированных пульп и нитроаммиачн ых растворов.

Цель изобретения †.удешевление процесса регенерации высокоосновного анионита от нитрат-ионов, увеличение эффективности регенерации и сокращение потерь анионита в технологической схеме.

Регенерацию высокоосновного анионита, насыщенного нитрат-ионами, ведут в одну стадию раствором углеаммонийных солей, представляющим собой смесь карбоната и бикарбоната аммония с концентрацией, мас.%: (КНа)2СОз 8 — 10, МН НСОз 2 — 5.

Суммарная концентрация солей в растворе составляет 10-15 мас,%. Присутствие бикарбонат-ионов в регенерирующем растворе создает менее высокое значение рН

„,5U„, 1586777 А1 при денитрификации сточных вод предприятий химической промышленности. Цель изобретения — повышение эффективности регенерации анионитов, насыщенных нитрат-ионами, сокращение потерь анионйтов и удешевление процесса. Способ заключается в том, что регенерацию анионитов ведут в одну стадию раствором, содержащим

8-10 мас.% карбоната аммония и 2 — 5 мас,% бикарбоната аммония. В качестве раствора углеаммонийных солей указанной концентрации целесообразно использовать полупродукт промышленного производства аммиачной селитры. 1 з.п. ф-лы, 2 табл. среды с одной с1оро;ь чт;: о ;;.ïå÷û.-.:т меньшее разрушение анионита при сорбции-десорбции, а с другой - вызывает появление в системе анионит-раствор газовой фазы СО2, изл1еняющей условия массообмена в ионообменном аппарате, Причем концентрация бикарбоната аммония в смеси регенерирующего рас1вора не должна превышать 5% поскольку в противном случае происходит весьма значительное газовыделение {С02) в колонне сорбции — при обмене нитрат-ионов н бикарбоназ-ионы; препятствующее массообмену. Содержание бикарбоната аммония в регенерирующей смеси углеаммонийных солей менее

2% не обеспечивает необходимое снижение рН регенерирующ го раствс.ра, при котором должно дости аться значительное уме. ьшение разрушении смо ы.

Увеличение содержании карбоната аммония в регенерирующем растворе свыше

10% приводит к заметномууменьшениюэффективности регенерации анионита, умень1586777 шение содержания (й Н4)рСОз менее 87, также снижает эффективность десорбции нитрат-ионов. Удешевление процесса регенерации высокоосновного анионита осуществляется за счет применения растворов углеаммонийных солей, являющихся полупродуктом технологической схемы получения аммиачной селитры и мела.

Пример. Регенерацию высокоосновного анионита АМ, насыщенного нитратионами при сорбцион ной очистке ! конденсата сокового пара, осуществляют ! растворами углеаммонийных солей промышленного производства аммиачной селитры, Растворы углеаммонийных солей содержат 2 — 5 мас. бикарбоната аммония и 8-10 мас. карбоната аммония с суммарной концентрацией этих солей 10 — 15мас. .

Регенерацию анионита осуществляют в непрерывно-противоточном режиме в колонне объемом 10 л при соотношении контактирующих фаз анионит:раствор, равном 1:3, и скорости фильтрации регенерирующего раствора 0,5 м/ч.

Отрегенерированный анионит затем отмывают технической водой и подают в колонну сорбции, где осуществляется очистка конденсата сокового пара от нитрат-ионов, В течение опыта контролируют эффективность регенерации анионита по содержанию нитрат-ионов в регенерате, очищенном конденсате, остаточному содержанию нитратов в анионите. Эти результаты полученные в зависимости от состава и концентрации регенерирующего раствора сведены в табл, 1.

Из табл, 1 следует, что при уменьшении общей концентрации карбоната и бикарбоната аммония менее 10 (опыт 2) улучшается эффективчость регенерации анионита, приводящая к проскоку нитрат-ионов в фильтрат. Увеличение общей концентрации (МН4)2СОз и МН4НСОз в регенерирующем растворе свыше 157, приводит, в одном случае, к обильному заполнению сорбционной колонны газом (СОг), что вызывает резкое улучшение процесса очистки конденсата (опыт 7), в другом случае заметно уменьшает

5 эффективность регенерации анионита АМ (опыт 10).

Изменения объемов анионита при обработке его указанными смесями по сравнению с объемом анионита НОэ-форме

10 представлены в табл. 2.

Из табл. 2 следует, что изменение объема анионита ("дыхание") достаточно заметное при содержании бикарбоната аммония в регенерирующем растворе менее 2, что, 15 в свою очередь, приводит к разрушению анионита во время эксплуатации, Таким образом, применение раствора углеаммонийных солей указанного состава для регенерации анионита AM от нитрат20 ионов приводит к удешевлению регенерации эа счет использования полупродукта производства аммиачной селитры, повышает эффективность десорбции нитрат-ионов и снижает потери анионита за счет умень25 шения его разрушения в циклах сорбции-десорбции.

Преимуществом способа является также возможность утилизации регенератов в качестве минеральных удобрений, 30 Формула изобретения

1. Способ регенерации высокоосновных анионитов, насыщенных нитрат-ионами, углеаммонийным раствором, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения

35 эффективности регенерации и сокращения потерь анионита, процесс регенерации ведут в одну стадию раствором, содержащим

8 — 10 мас. карбоната аммония и 2-5 мас. бикарбоната аммония.

40 2. Способ по и, 1, отличающийся тем, что, с целью удешевления процесса, в качестве углеаммонийного раствора используют полупродукт промышленного производства аммиачной селитры.

1586777

Тэблица1

Содержание регенерирующего раствора, мас.7

Концентрация нитратного в очищенном конденсате, мг/дм (среднесменнэя проба) Опыт

15,0

18,1

Менее 10,0

Таблица2

Составитель B.Âèëèícêàÿ

Техред М.Моргентал Корректор В.Гирняк

Редактор С.Патрушева

Заказ 2384 Тираж 411 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производств.венно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

3

5

7

g

Реальный раствор углеаммонийных солей завода минеральных удобрений полупродукт производства аммиачной селитры

5 3

9 2

10 3

12,5 3

9 1

8 8

8 5

15 5

Содержание нитратов в регенерате, г/дм3 . (среднесменная проба) 9,2

17,4

17,7

12,3

16,1

10,2

16,5

17,9

12,2

Остаточная емкость анионита по нитрат-ионам,мг/г (среднесуточная проба) 75,1

14,7

14,2

60.1

15,0

56,3

20,7

17,0

55,6

22,3

Менее 10.0

Менее 10,0

42,1

Менее 10.0

23,6

Менее 11,0

Менее 10,0

20,6